Zebra finches se obvykle učí zpívat od svých otců. Nyní však vědci naučili malé ptáky zapamatovat si melodii, aniž by se to kdy dozvěděli - a učinili tak pomocí implantování vzpomínek na písničky v mozcích ptáků.
Tento podivný experiment byl navržen tak, aby objevil mozkové dráhy, které kódují trvání noty u ptáků. V konečném důsledku jde o to, aby byly paralely s tím, jak se lidé učí mluvit. Doufejme, že výzkum pomůže vědcům zacílit na geny a neurony, aby se zlepšilo učení jazyků u lidí s autismem a jinými podmínkami, které ovlivňují vokalizaci.
"Je to poprvé, co jsme potvrdili oblasti mozku, které kódují vzpomínky na chování - ty vzpomínky, které nás vedou, když chceme napodobit cokoli od řeči po učení klavíru," Todd Roberts, neurovědec na University of Texas Southwestern O ' Donnell Brain Institute, uvedl ve svém prohlášení. "Tato zjištění nám umožnila tyto vzpomínky implantovat do ptáků a vést učení jejich písničky."
Malý ptáček mi řekl
Zebra finches (Taeniopygia guttata) jsou malí sociální ptáci původem ze Střední Ameriky a oblíbení jako domácí mazlíčci. Stejně jako kojenci se učí jazyk napodobováním toho, co slyší, zebra finches poslouchá jejich otce zpívat a poté si procvičovat melodie. Nový výzkum odhaluje, jak ho zvířata stáhnou.
Roberts a jeho kolegové použili optogenii k úpravě neuronů finchů, aniž by je vystavili zpěvu. Tato technika zahrnuje použití světla k řízení chování fotocitlivých proteinů v neuronech nebo mozkových buňkách, což v podstatě umožňuje vědcům kontrolovat, kdy neuron vystřelí. Pomocí tohoto nástroje byli vědci schopni změnit mozkovou aktivitu v senzorimotorické oblasti známé jako Nif, která zasílá informace do specializované mozkové oblasti zpěváků zvané HVC. Tato oblast se podílí na učení a reprodukci ptačí písně.
V rytmu pulzujícího světla byli vědci schopni zakódovat „vzpomínky“ v mozcích pěnkav tak, aby poznámky ptáků odpovídaly trvání světelných pulzů. Bylo to, jako by postava otce dělala tyto pokyny, aby si pták pamatoval, ale nebyla přítomna žádná finská otec.
Pochopení studia jazyků
Samotné trvání poznámky nestačí k tomu, aby naučilo finch plnou píseň, uvedli vědci; ptáci se také musí naučit další aspekty melodie, jako je hřiště.
„Neučíme ptáka vše, co potřebuje vědět - pouze délku slabik v jeho písni,“ řekl Roberts. „Dva mozkové oblasti, které jsme v této studii testovali, představují jen jeden kousek skládačky.“
Když bylo nalezeno více kusů, dodal, že by bylo možné naučit ptáky zpívat celou melodii bez jakéhokoli učitele. "Ale," řekl Roberts, "od toho jsme daleko."
Tento základní výzkum ptáků je navržen tak, aby odhalil mozkové obvody, které umožňují studium jazyků. Vazba mezi oblastmi HVC a Nif u ptáků je pro zpěv klíčová, uvedli vědci tento týden v časopise Science. Pokud komunikace mezi těmito dvěma regiony byla přerušena poté, co se pták naučil melodii, zvíře mohlo píseň zpívat. Ale pokud HVC a Nif byly odříznuty od sebe dříve, než měl pták šanci vytvořit si vzpomínky na píseň, finch se nikdy nemohl naučit, bez ohledu na to, kolikrát ji později slyšel.
"Lidský mozek a cesty spojené s řečí a jazykem jsou nesmírně komplikovanější než obvody zpěváků," řekl Roberts. "Náš výzkum však poskytuje silné vodítko, kde hledat více informací o poruchách neurodevoluce."
