Zebriniai pelekai paprastai mokosi dainuoti iš savo tėvų. Tačiau dabar mokslininkai išmokė mažuosius paukščius įsiminti melodiją, niekada to neišmokdami, ir tai padarė tai implantuodami dainų prisiminimus į paukščių smegenis.
Šis keistas eksperimentas buvo skirtas nustatyti smegenų kelius, koduojančius paukščių užrašų trukmę. Galų gale reikia atkreipti paraleles su tuo, kaip žmonės mokosi kalbėti. Tikimės, kad mokslininkai padės nukreipti genus ir neuronus, kad pagerintų kalbų mokymąsi žmonėms, sergantiems autizmu ir kitomis sąlygomis, turinčiomis įtakos vokalizacijai.
„Tai yra pirmas kartas, kai patvirtiname smegenų sritis, kurios koduoja elgesio tikslo prisiminimus - tuos prisiminimus, kurie nukreipia mus, kai norime ką nors mėgdžioti nuo kalbos iki fortepijono mokymosi“, - sako Toddas Robertsas, Teksaso universiteto Pietvakarių O universiteto neurologas. Donnello smegenų institutas, sakoma pranešime. "Šie radiniai leido mums įskiepyti šiuos prisiminimus į paukščius ir padėti jiems išmokti jų dainos."
Mažas paukštelis man pasakė
Zebro pelekai (Taeniopygia guttata) yra maži, socialiniai paukščiai, kilę iš Centrinės Amerikos ir populiarūs kaip augintiniai. Kaip kūdikiai mokosi kalbos mėgdžiodami tai, ką girdi, zebrų pelekai klauso, kaip jų tėvai gieda, ir tada praktikuoja melodijas. Nauji tyrimai atskleidžia, kaip gyvūnai jį atitraukia.
Robertsas ir jo kolegos naudojo optogeniką, kad modifikuotų pelekų neuronus, niekuomet nepaleisdami jų į dainavimą. Ši technika apima šviesos panaudojimą, kad būtų galima kontroliuoti šviesai jautrių baltymų elgesį neuronuose ar smegenų ląstelėse, iš esmės leidžiant tyrėjams kontroliuoti, kada neuronas užsidega. Naudodamiesi šiuo įrankiu, tyrėjai sugebėjo pakeisti smegenų veiklą sensomotorinėje srityje, vadinamoje Nif, kuri siunčia informaciją į specializuotą dainų paukščių smegenų sritį, vadinamą HVC. Ši sritis yra susijusi tiek su paukščių dainų mokymusi, tiek su jų atkūrimu.
Pulsuodami šviesą ritmu, tyrėjai sugebėjo užkoduoti „prisiminimus“ pelekų smegenyse taip, kad paukščių užrašai atitiktų šviesos impulsų trukmę. Tėvo figūra tarsi vykdė šias instrukcijas paukščiui įsiminti, bet tėvo pelekų nebuvo.
Kalbos mokymosi supratimas
Vien natų trukmės nepakanka, kad išmokytumėte peleką visos dainos, teigė tyrėjai; paukščiai taip pat turi išmokti kitus melodijos aspektus, pavyzdžiui, aukštį.
"Mes nemokome paukščio visko, ką jis turi žinoti, - tik skiemenų trukmės jo dainoje", - sakė Robertsas. "Du smegenų regionai, kuriuos mes išbandėme šiame tyrime, vaizduoja tik vieną dėlionės dalį".
Suradus daugiau kūrinių, pridūrė jis, gali būti įmanoma išmokyti paukščius dainuoti visą melodiją be jokio mokytojo. "Tačiau, - sakė Robertsas, - mes dar labai toli nuo to darome".
Šis pagrindinis paukščių tyrimas yra skirtas išsiaiškinti smegenų grandines, kurios leidžia mokytis kalbos. Ryšys tarp HVC ir Nif regionų paukščiams yra labai svarbus dainuojant, tyrėjai šią savaitę pranešė žurnale „Science“. Jei ryšys tarp šių dviejų regionų nutrūktų po to, kai paukštis išmoko melodiją, gyvūnas vis tiek galėjo dainuoti dainą. Bet jei HVC ir Nif buvo atskirtos viena nuo kitos, kol paukštis turėjo galimybę suformuoti prisiminimus apie dainą, peilis niekada negalėjo išmokti, nesvarbu, kiek kartų vėliau dainą girdėjo.
„Žmogaus smegenys ir būdai, susiję su kalba ir kalba, yra nepaprastai sudėtingesni nei dainų paukščio schema“, - teigė Robertsas. "Tačiau mūsų tyrimai pateikia tvirtų užuominų apie tai, kur ieškoti daugiau informacijos apie neurologinius vystymosi sutrikimus."
