Mechanismus des Katzenschnurrens durch autonome Schwingungen erklärt

Jüngste Forschungsergebnisse stellen die bisherige Annahme in Frage, dass das Schnurren von Katzen, das gemeinhin als Zeichen der Zuneigung interpretiert wird, eine ständige neuronale Steuerung erfordert. Eine internationale Studie unter Beteiligung von Wissenschaftlern der Universität Wien, publiziert in der Fachzeitschrift Current Biology, identifizierte einen bemerkenswert autonomen Erzeugungsmechanismus für diese Lautäußerungen.

Die Untersuchung konzentrierte sich auf die Analyse der fundamentalen Frequenzbereiche von acht Hauskatzen (Felis silvestris catus) in einem präparierten Kehlkopf-Setup. Ziel war es, die Hypothese der aktiven Muskelkontraktionen (AMC), welche konstante Gehirnaktivität voraussetzen würde, zu überprüfen. Die Analyse der felinen Anatomie deckte spezifische, kissenartige Strukturen auf, die direkt in die Stimmlippen eingebettet sind und von den Forschern als „Schnurr-Pads“ bezeichnet wurden. Diese Polster bestehen aus Kollagen- und Elastinfasern, was die Dichte der Stimmlippen erhöht und eine anhaltende Vibration bei niedrigen Frequenzen zwischen 25 und 30 Hertz ermöglicht, ohne dass kontinuierlicher Muskelaufwand nötig ist.

Dieser Vorgang wird als passive aerodynamische Verhaltensweise beschrieben, die auf dem myoelastisch-aerodynamischen (MEAD) Prinzip basiert, welches auch die menschliche Stimmproduktion erklärt. Obwohl das Gehirn initial den Impuls zur Lauterzeugung gibt, übernimmt die spezifische Larynx-Anatomie die Aufrechterhaltung des Rhythmus rein mechanisch. Dies widerlegt weitgehend den bisher angenommenen aktiven Muskelkontraktionsmechanismus (AMC). Die tiefen Frequenzen, die Hauskatzen erzeugen können, liegen deutlich unter den tiefsten Tönen, die menschliche Stimmen hervorbringen, was die Besonderheit der Katzenanatomie hervorhebt.

Der beobachtete Klangerzeugungsmechanismus weist Ähnlichkeiten mit der menschlichen „Schnarrstimme“ oder dem „vocal fry“ auf, einer Gesangsart, die ebenfalls durch spezielle Gewebestrukturen erzeugt wird. Christian T. Herbst von der Universität Wien und Kollegen konnten in Laborexperimenten mit exzidierten Kehlköpfen nachweisen, dass diese selbsterhaltenden Schwingungen ohne neuromuskuläre Aktivität möglich sind. Ergänzend deuten Studien aus dem Jahr 2026 darauf hin, dass das Schnurren eine akustische Signatur darstellt, die für jede Katze einzigartig ist und somit als individueller Schall-Fingerabdruck dient.

Die Fähigkeit der Hauskatze, diese extrem tiefen Frequenzen zu erzeugen, ist bemerkenswert, da theoretisch nur deutlich größere Tiere, wie Elefanten, ähnliche tiefe Töne mit längeren Stimmbändern produzieren sollten. Die Erkenntnisse über das MEAD-Prinzip beim Schnurren haben auch Implikationen für das Verständnis der dem Schnurren zugeschriebenen Heilungsfunktionen, da Frequenzen im Bereich von 20 bis 30 Hertz in Experimenten das anabole Knochenwachstum unterstützen können. Während Hauskatzen sowohl beim Ein- als auch beim Ausatmen schnurren, erzeugen Großkatzen dieses Geräusch oft nur beim Ausatmen, wobei die Frequenzen beim Einatmen mit 27 bis 40 Hertz und beim Ausatmen mit 16 bis 28 Hertz variieren.