A zebra pintyek általában apjától tanulnak énekelni. Most azonban a tudósok megtanították a kis madaraknak, hogy figyeljék meg a dallamot anélkül, hogy azt valaha is megtanulnák - és ezt úgy tették, hogy a dalok emlékeit beültették a madarak agyába.
Ezt a furcsa kísérletet arra tervezték, hogy felfedezzék az agyútvonalakat, amelyek a madarak megfigyelési idejét kódolják. Végül a lényeg párhuzamok húzása azzal, ahogyan az emberek megtanulnak beszélni. Remélhetőleg a kutatás segítséget nyújt a tudósoknak a gének és az idegsejtek megcélzásában az autizmusban szenvedő és a vokalizációt befolyásoló egyéb állapotú emberek nyelvtanulásának javítása érdekében.
"Ez az első alkalom, amikor megerősítettük a viselkedés-célú emlékeket kódoló agyrégiókat - azokat az emlékeket, amelyek vezetnek bennünket, amikor bármit is akarunk utánozni, a beszédetől a zongora tanulásáig" - mondta Todd Roberts, a Texasi Egyetem Southwestern O neurológusa. A Donnell Brain Institute - nyilatkozta. "Az eredmények lehetővé tették, hogy ezeket az emlékeket beültessük a madarakba, és irányítsuk daluk tanulását."
Egy kis madár mondta nekem
Zebra pintyek (Taeniopygia guttata) Közép-Amerikában őshonos, kedvtelésből tartott kicsi, szociális madarak. Ahogyan a csecsemő ember hallja a nyelvet az általuk hallott utánozásakor, a zebrapinty hallgatja apja énekét, majd gyakorolja a dallamot. Az új kutatás feltárja, hogy az állatok hogyan húzzák le.
Roberts és kollégái optogenikát alkalmaztak a pita idegsejtjeinek módosítására anélkül, hogy valaha is kiteszték volna őket éneklésnek. Ez a technika magában foglalja a fény használatát a fényérzékeny fehérjék viselkedésének szabályozására az idegsejtekben vagy az agysejtekben, lényegében lehetővé téve a kutatók számára, hogy ellenőrizzék egy ideg tüzet. Ezzel az eszközzel a kutatók képesek voltak megváltoztatni az agyi aktivitást egy Nif néven ismert sensorimotor területen, amely információkat továbbít egy speciális dalmadár agyrégiónak, az úgynevezett HVC-nek. Ez a terület részt vesz mind a madárdalok tanulásában, mind pedig azok reprodukálásában.
A fény ritmusban történő pulzálásával a kutatók képesek voltak "emlékeket" kódolni a pintyek agyában úgy, hogy a madarak hangjai megfeleljenek a fényimpulzusok időtartamának. Olyan volt, mintha egy apafigura utasítást adott volna a madár számára, hogy megjegyezze, ám apja pinty nem volt jelen.
A nyelvtanulás megértése
A tudósító szerint az időtartam önmagában nem elegendő egy dalt megtanításához; a madaraknak meg kell tanulniuk a dallam más aspektusait is, például a hangmagasságot.
"Nem mindent tanítunk a madárnak, amit tudnia kell - csak a szótagok tartamát a dalában" - mondta Roberts. "A két agyrégió, amelyet ebben a tanulmányban teszteltünk, csak a puzzle egyik darabját képviseli."
Ha még több darabot találtak - tette hozzá, akkor lehetséges, hogy megtaníthatja a madaraknak egy teljes dallamot tanár nélkül. "De" - mondta Roberts -, távol állunk tőle.
Ennek az alapvető madárkutatásnak az agyi körzeteinek kibontása, amelyek lehetővé teszik a nyelvtanulást. A HVC és a Nif régiók közötti kapcsolat madarakon alapvető fontosságú az éneklés szempontjából - jelentették a kutatók ezen a héten a Science folyóiratban. Ha a két régió közötti kommunikáció megszakad, miután a madár meghallotta a dallamot, az állat még mindig énekelheti a dalt. De ha a HVC-t és a Nif-et levágták egymástól, még mielőtt a madárnak lehetősége volt emlékeket alkotni a dalról, akkor a pinty soha nem tudhatta megtanulni, nem számít, hányszor hallotta a dalt utána.
"Az emberi agy, valamint a beszédhez és a nyelvhez kapcsolódó utak rendkívül bonyolultak, mint a dalmadár áramkörei" - mondta Roberts. "De kutatásunk erős nyomokat ad arra vonatkozóan, hogy hol lehetne további betekintést kapni a neurodevelopmental rendellenességekkel kapcsolatban."
