Seeprapiput oppivat yleensä laulamaan isiltä. Mutta nyt tiedemiehet ovat opettaneet pienet linnut muistamaan sävelmän oppimatta sitä koskaan - ja he tekivät niin implantoimalla muistoja kappaleista lintujen aivoihin.
Tämä outo koe oli suunniteltu löytämään aivojen polut, jotka koodaavat lintujen nuotin kestoa. Viime kädessä asia on vetää rinnakkain ihmisten oppimisen kanssa puhua. Toivottavasti tutkimus auttaa tutkijoita kohdentamaan geenejä ja neuroneja parantamaan kieltenoppimista autismin ja muiden äänenvaikutukseen vaikuttavien tilojen kanssa.
"Tämä on ensimmäinen kerta, kun olemme vahvistaneet aivoalueet, jotka koodaavat käyttäytymistavoitteisiin liittyviä muistoja - ne muistot, jotka ohjaavat meitä, kun haluamme jäljitellä jotain puheesta pianon oppimiseen", Todd Roberts, neurotieteilijä Teksasin yliopiston Lounais-O-yliopistossa. Donnell Brain Institute, sanoi lausunnossaan. "Tulosten avulla voimme implantoida nämä muistot lintuihin ja ohjata heidän laulunsa oppimista."
Pieni lintu kertoi minulle
Seeprapiput (Taeniopygia guttata) ovat pieniä, sosiaalisia lintuja, jotka ovat kotoisin Keski-Amerikasta ja suosittuja lemmikkeinä. Aivan kuten vastasyntyneet ihmiset oppivat kielen jäljittelemällä heidän kuulemaansa, seepraputket kuuntelevat isiensä laulavan ja harjoittavat sitten kappaleita. Uusi tutkimus paljastaa, kuinka eläimet vetävät sen pois.
Roberts ja hänen kollegansa käyttivät optogeeniä modifioida finchin neuroneja altistamatta niitä koskaan laulamiseen. Tämä tekniikka käsittää valon käytön valoherkkien proteiinien käyttäytymisen ohjaamiseen neuroneissa tai aivosoluissa, mikä antaa tutkijoille olennaisen mahdollisuuden hallita neuronin ampuessa. Tätä työkalua käyttämällä tutkijat pystyivät muuttamaan aivojen toimintaa Nif-nimeltä sensomotorista aluetta, joka lähettää tietoja erikoistuneelle laululintujen aivoalueelle, nimeltään HVC. Tämä alue on mukana sekä lintulaulujen oppimisessa että uusinnassa.
Pulssittamalla valoa rytmissä, tutkijat pystyivät koodaamaan "muistot" leipien aivoihin siten, että lintujen muistiinpanot vastaavat valopulssien kestoa. Oli kuin isähahmo tekisi nämä ohjeet linnun muistamiseksi, mutta isänpää ei ollut läsnä.
Kielen oppimisen ymmärtäminen
Huomautus kesto ei yksin riitä opettamaan evälle täydellistä laulua, tutkijat sanoivat; lintujen on myös opittava melodian muut näkökohdat, kuten sävelkorkeus.
"Emme opeta linnulle kaikkea mitä se tarvitsee tietää - vain taulun kestoa kappaleessaan", Roberts sanoi. "Kaksi aivoaluetta, joita testimme tässä tutkimuksessa, edustavat vain yhtä palapeliä."
Hän lisäsi, että kun löydettiin enemmän kappaleita, ja saattaa olla mahdollista opettaa linnut laulamaan kokonainen melodia ilman mitään opettajaa. "Mutta", Roberts sanoi, "olemme kaukana siitä."
Tämän lintujen perustutkimuksen tarkoituksena on selvittää aivojen piirit, jotka mahdollistavat kielen oppimisen. Lintujen HVC: n ja Nif-alueiden välinen yhteys on ratkaisevan tärkeä laululle, tutkijat kertoivat tällä viikolla Science-lehdessä. Jos näiden kahden alueen välinen viestintä katkesi sen jälkeen, kun lintu oli oppinut melodian, eläin voisi silti laulaa kappaleen. Mutta jos HVC ja Nif katkaistaan toisistaan ennen kuin lintu sai tilaisuuden muodostaa muistoja laulusta, peippi ei voinut koskaan oppia, vaikka kuinka monta kertaa se kuuli kappaleen myöhemmin.
"Ihmisen aivot ja puheeseen ja kieleen liittyvät reitit ovat erittäin monimutkaisia kuin laululintujen piirit", Roberts sanoi. "Mutta tutkimuksemme tarjoaa vahvoja johtolankoja siitä, mistä etsiä lisää tietoa hermoston kehityshäiriöistä."
