Sebrapeenrad õpivad tavaliselt isadelt laulma. Kuid nüüd on teadlased õpetanud väikseid linde häält meelde jätma ilma seda kunagi õppimata - ja nad tegid seda implanteerides lindude ajudesse mälestusi lauludest.
Selle kummalise eksperimendi eesmärk oli avastada lindude ajuradasid, mis kodeerivad nooti kestust. Lõppkokkuvõttes on mõte tõmmata paralleele sellega, kuidas inimesed õpivad rääkima. Loodetavasti aitavad teadusuuringud teadlastel geene ja neuroneid sihtida, et parandada keeleõpet inimestel, kellel on autism ja muud seisundid, mis mõjutavad vokaliseerimist.
"See on esimene kord, kui oleme kinnitanud käitumis-eesmärgi mälestusi kodeerivad ajupiirkonnad - need mälestused, mis suunavad meid, kui tahame midagi jäljendada, alates kõnest kuni klaveri õppimiseni," ütles Todd Roberts, Texase ülikooli edelaosa neuroteadlane O ' Ütles Donnelli ajuinstituut oma avalduses. "Need avastused võimaldasid meil neid mälestusi lindudele siirdada ja nende laulu õppida."
Väike lind ütles mulle
Sebraotsad (Taeniopygia guttata) on väikesed Kesk-Ameerika põliselanikud, kes on lemmikloomad. Nii nagu imikud õpivad keelt kuuldut jäljendades, kuulavad sebraotsad, kuidas isad laulavad, ja harjutavad seejärel lugusid. Uus uurimus näitab, kuidas loomad selle ära tõmbavad.
Roberts ja tema kolleegid kasutasid optogeenikat, et modifitseerida peitsi neuroneid, ilma et nad kunagi laulmisele kokku puutuksid. See meetod hõlmab valguse kasutamist valgustundlike valkude käitumise kontrollimiseks neuronites või ajurakkudes, võimaldades teadlastel sisuliselt kontrollida, kas neuron vallandub. Seda tööriista kasutades suutsid teadlased muuta ajutegevust sensomotoorses piirkonnas, mida tuntakse Nif-na, mis saadab teavet spetsialiseerunud laululinnu ajupiirkonda, mida nimetatakse HVC-ks. See ala tegeleb nii linnulaulude õppimise kui ka taasesitamisega.
Valgust rütmis pulseerides suutsid teadlased kopeerida uimede ajudesse "mälestusi" nii, et lindude noodid vastaksid valguse impulsside kestusele. Tundus, nagu isakuju annaks neid juhiseid linnu meeldejätmiseks, kuid isa pepu polnud.
Keeleõppe mõistmine
Teadlased ütlesid, et ainuüksi noodi kestusest ei piisa, et peigmehele kogu lugu õpetada; linnud peavad õppima ka muid meloodia aspekte, näiteks helikõrgust.
"Me ei õpeta linnule kõike, mida ta peab teadma - just silpi kestust tema laulus," sõnas Roberts. "Kaks ajupiirkonda, mida selles uuringus testisime, esindavad vaid ühte pusletükki."
Kui ta leidis veel mitu tükki, oleks lindudel võimalik õpetada laulma täielikku meloodiat ilma ühegi õpetajata. "Kuid," ütles Roberts, "me oleme sellest veel kaugel."
Selle linnu põhiuuringu eesmärk on lahti seletada aju vooluringid, mis muudavad keeleõppe võimalikuks. Lindude HVC ja Nif-piirkondade vaheline seos on laulmisel ülioluline, teatasid teadlased sel nädalal ajakirjas Science. Kui nende kahe piirkonna vaheline side katkestatakse pärast seda, kui lind oli meloodia õppinud, sai loom ikkagi laulu laulda. Kuid kui HVC ja Nif lõigati üksteisest lahti enne, kui linnul oli võimalus laulust mälestusi luua, ei saanud pepu kunagi õppida, ükskõik kui mitu korda ta seda laulu hiljem kuulis.
"Inimese aju ning kõne ja keelega seotud rajad on tohutult keerukamad kui laululinnu vooluring," ütles Roberts. "Kuid meie teadusuuringud pakuvad tugevaid vihjeid selle kohta, kust otsida rohkem teavet neurodevelopmental häirete kohta."
