Finele de zebră învață de obicei să cânte de la tații lor. Însă acum, oamenii de știință i-au învățat pe păsări să memoreze o melodie fără să o învețe vreodată - și au făcut acest lucru implantând amintiri ale cântecelor în creierul păsărilor.
Acest experiment ciudat a fost conceput pentru a descoperi căile creierului care codifică durata notelor la păsări. În cele din urmă, ideea este să tragem paralele cu modul în care oamenii învață să vorbească. Sperăm că cercetarea va ajuta oamenii de știință să țintească genele și neuronii pentru a îmbunătăți învățarea limbii la persoanele cu autism și alte condiții care afectează vocalizarea.
"Aceasta este prima dată când am confirmat regiuni ale creierului care codifică amintirile cu scopuri comportamentale - acele amintiri care ne ghidează atunci când vrem să imităm orice, de la vorbire până la învățarea pianului", Todd Roberts, un neuroștiințific la Universitatea din Texas Southwestern O. Donnell Brain Institute, a declarat într-un comunicat. „Rezultatele ne-au permis să implantăm aceste amintiri în păsări și să ghideze învățarea cântecului lor.
O mica pasare mi-a soptit
Finci de zebră (Taeniopygia guttata) sunt păsări mici, sociale, originare din America Centrală și populare ca animale de companie. Așa cum oamenii umani învață limbajul imitând ceea ce aud, finii zebra își ascultă părinții cântând și apoi exersează melodiile. Noua cercetare relevă modul în care animalele îl trag.
Roberts și colegii săi au folosit optogenia pentru a modifica neuronii finch-ului fără a-i expune vreodată la cântare. Această tehnică implică utilizarea luminii pentru a controla comportamentul proteinelor fotosensibile din neuroni sau celule ale creierului, permițând în esență cercetătorilor să controleze atunci când un neuron declanșează. Folosind acest instrument, cercetătorii au fost capabili să modifice activitatea creierului într-o zonă senzorimotoră cunoscută sub numele de Nif, care trimite informații către o regiune specializată a creierului birdbird, numită HVC. Această zonă este implicată atât în învățarea, cât și în reproducerea cântărilor de păsări.
Prin pulsarea luminii într-un ritm, cercetătorii au reușit să codifice „amintirile” în creierul finelor, astfel încât notele păsărilor să se potrivească cu durata pulsurilor de lumină. Era ca și cum o figură a tatălui făcea aceste instrucțiuni pentru ca pasărea să fie memorată, dar niciun firicel nu a fost prezent.
Înțelegerea învățării limbilor străine
Numai durata notării nu este suficientă pentru a învăța o melodie completă, au spus cercetătorii; păsările trebuie să învețe și alte aspecte ale melodiei, cum ar fi tonul.
"Nu învățăm pasărea tot ce trebuie să știe - doar durata silabelor din cântecul ei", a spus Roberts. „Cele două regiuni ale creierului testate în acest studiu reprezintă doar o bucată din puzzle”.
Cu mai multe piese găsite, a adăugat el, ar putea fi posibil să învețe păsările să cânte o melodie completă fără niciun profesor. „Dar”, a spus Roberts, „suntem departe de a face asta”.
Această cercetare de bază a păsărilor este concepută pentru a descoperi circuitele creierului care fac posibilă învățarea limbii. Legătura dintre regiunile HVC și Nif la păsări este crucială pentru cântare, au raportat cercetătorii săptămâna aceasta în revista Science. Dacă comunicarea dintre cele două regiuni ar fi tăiată după ce pasărea ar fi învățat o melodie, animalul ar mai putea cânta cântecul. Dar dacă HVC și Nif s-ar fi tăiat unul de la altul înainte ca pasărea să aibă șansa să formeze amintiri ale cântecului, finul nu ar putea afla niciodată, indiferent de câte ori a auzit cântecul după aceea.
„Creierul uman și căile asociate vorbirii și limbajului sunt mult mai complicate decât circuitele cântecului”, a spus Roberts. Dar cercetarea noastra ofera indicii puternice de unde sa caute mai multe perspective asupra tulburarilor neurodezvoltate.
