Zebre krastavci obično uče pjevati od svojih očeva. Ali sada, znanstvenici su naučili male ptice da pamte napjev, a da ga nikada nisu naučili - i to su učinili ugradnjom sjećanja na pjesme u ptičje mozgove.
Ovaj čudni eksperiment osmišljen je kako bi otkrio putove mozga koji kodiraju trajanje note u ptica. Konačno, poanta je izvlačiti paralele s načinom na koji ljudi uče govoriti. Nadamo se da će istraživanje pomoći znanstvenicima da ciljaju gene i neurone u poboljšanju učenja jezika kod osoba s autizmom i drugim stanjima koja utječu na vokalizaciju.
"Ovo je prvi put da smo potvrdili područja mozga koja kodiraju uspomene s ciljem ponašanja - ona sjećanja koja nas vode kada želimo oponašati bilo što, od govora do učenja klavira", Todd Roberts, neuroznanstvenica sa Sveučilišta u Teksasu, jugozapadni O ' Donnell Brain Institute, stoji u izjavi. "Otkrića su nam omogućila ugrađivanje tih sjećanja u ptice i usmjeravanje učenja njihove pjesme."
Ptičica mi je rekla
Zebreni finches (Taeniopygia guttata) su malene, društvene ptice podrijetlom iz Srednje Amerike i popularne kao kućni ljubimci. Baš kao što dojenčad ljudi uče jezik imitirajući ono što čuju, zebre finki slušaju kako njihovi očevi pjevaju, a zatim vježbaju melodije. Novo istraživanje otkriva kako životinje to povlače.
Roberts i njegovi kolege koristili su optogenu za modificiranje finovih neurona, a da ih nikada nisu izložili pjevanju. Ova tehnika uključuje korištenje svjetlosti za kontrolu ponašanja fotoosjetljivih proteina u neuronima ili stanicama mozga, u osnovi omogućavajući istraživačima kontrolu kada se neuron aktivira. Koristeći ovaj alat, istraživači su uspjeli izmijeniti moždane aktivnosti u senzimotornom području poznatom kao Nif, koje informacije šalju u specijalizirano područje mozga za pjesmice nazvano HVC. Ovo je područje uključeno u učenje i reprodukciju pjesama ptica.
Puštajući svjetlost u ritmu, istraživači su uspjeli kodirati "sjećanja" u mozak finja, tako da bi ptičje note odgovarale trajanju svjetlosnih impulsa. Bilo je to kao da lik oca daje ove upute kako ptica pamti, ali nije bio prisutan očev finch.
Razumijevanje učenja jezika
Samo trajanje note nije dovoljno za podučavanje finca cijeloj pjesmi, rekli su istraživači; ptice također moraju naučiti druge aspekte melodije, poput tona.
"Ne učimo pticu svemu što treba znati - samo trajanju slogova u njenoj pjesmi", rekao je Roberts. "Dvije regije mozga koje smo testirali u ovoj studiji predstavljaju samo jedan dio zagonetke."
Uz pronađeno više djela, moglo bi se naučiti ptice kako pjevati punu melodiju bez ikakvog učitelja. "Ali", rekao je Roberts, "daleko smo od toga."
Ovo je osnovno istraživanje ptica osmišljeno tako da otkrije moždane krugove koji omogućuju učenje jezika. Povezanost HVC-a s Nif regijama kod ptica presudna je za pjevanje, objavili su ovaj tjedan istraživači u časopisu Science. Ako je komunikacija između ta dva područja prekinuta nakon što je ptica naučila melodiju, životinja je i dalje mogla otpjevati pjesmu. Ali ako su HVC i Nif bili odsječeni jedan od drugog prije nego što je ptica imala priliku formirati uspomene na pjesmu, finch nikad ne bi mogao naučiti, bez obzira koliko puta nakon toga pjesmu čuo.
"Ljudski mozak i putovi povezani s govorom i jezikom neizmjerno su složeniji od kruga pjevačke ptice", rekao je Roberts. "Ali naše istraživanje daje snažne tragove gdje tražiti više uvida u neurorazvojne poremećaje."
