Ngựa vằn thường học hát từ cha của chúng. Nhưng bây giờ, các nhà khoa học đã dạy những con chim nhỏ ghi nhớ một giai điệu mà không bao giờ học nó - và họ đã làm như vậy bằng cách cấy ký ức về những bài hát trong não của những con chim.
Thí nghiệm kỳ lạ này được thiết kế để khám phá các con đường não mã hóa thời lượng ghi chú ở chim. Cuối cùng, vấn đề là vẽ tương đồng với cách con người học nói. Hy vọng, nghiên cứu sẽ giúp các nhà khoa học nhắm mục tiêu gen và tế bào thần kinh để cải thiện việc học ngôn ngữ ở những người mắc chứng tự kỷ và các điều kiện khác ảnh hưởng đến việc phát âm.
"Đây là lần đầu tiên chúng tôi xác nhận các vùng não mã hóa các ký ức mục tiêu hành vi - những ký ức đó hướng dẫn chúng tôi khi chúng tôi muốn bắt chước bất cứ điều gì từ lời nói đến việc học đàn piano", Todd Roberts, nhà thần kinh học tại Đại học Texas Tây Nam O ' Viện não Donnell, cho biết trong một tuyên bố. "Những phát hiện cho phép chúng tôi cấy những ký ức này vào những con chim và hướng dẫn việc học bài hát của chúng."
Một con chim nhỏ nói với tôi
Ngựa vằn (Taeniopygia guttata) là những loài chim nhỏ, xã hội có nguồn gốc từ Trung Mỹ và phổ biến như vật nuôi. Giống như con người trẻ sơ sinh học ngôn ngữ bằng cách bắt chước những gì chúng nghe được, những con ngựa vằn nghe những người cha của chúng hát và sau đó thực hành các giai điệu. Nghiên cứu mới cho thấy làm thế nào các động vật kéo nó ra.
Roberts và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng optogenics để sửa đổi các tế bào thần kinh của chim sẻ mà không bao giờ cho chúng hát. Kỹ thuật này liên quan đến việc sử dụng ánh sáng để kiểm soát hành vi của các protein nhạy cảm trong tế bào thần kinh, hoặc tế bào não, về cơ bản cho phép các nhà nghiên cứu kiểm soát khi một tế bào thần kinh bắn ra. Sử dụng công cụ này, các nhà nghiên cứu có thể thay đổi hoạt động của não trong một khu vực cảm biến được gọi là Nif, gửi thông tin đến một vùng não của loài chim biết hót chuyên biệt gọi là HVC. Khu vực này được tham gia vào cả việc học và tái tạo các bài hát chim.
Bằng cách đập ánh sáng theo nhịp, các nhà nghiên cứu có thể mã hóa "ký ức" trong não của chim sẻ, sao cho các nốt của chim sẽ khớp với thời lượng của xung ánh sáng. Như thể một người cha đang thực hiện những hướng dẫn này để con chim ghi nhớ, nhưng không có con chim bố nào có mặt.
Hiểu ngôn ngữ học
Các nhà nghiên cứu cho biết thời lượng lưu ý không đủ để dạy một bài hát hoàn chỉnh, các nhà nghiên cứu cho biết; những con chim cũng phải học các khía cạnh khác của giai điệu, chẳng hạn như cao độ.
"Chúng tôi sẽ không dạy con chim mọi thứ nó cần biết - chỉ là thời lượng của âm tiết trong bài hát của nó", Roberts nói. "Hai vùng não chúng tôi đã thử nghiệm trong nghiên cứu này chỉ đại diện cho một mảnh của câu đố."
Với nhiều mảnh được tìm thấy, ông nói thêm, có thể dạy những con chim hát một giai điệu đầy đủ mà không cần bất kỳ giáo viên nào. "Nhưng," Roberts nói, "chúng tôi còn lâu mới làm được điều đó."
Nghiên cứu cơ bản về loài chim này được thiết kế để làm sáng tỏ các mạch của não giúp cho việc học ngôn ngữ trở nên khả thi. Các liên kết giữa các khu vực HVC và Nif ở chim rất quan trọng cho việc hót, các nhà nghiên cứu đã báo cáo trong tuần này trên tạp chí Science. Nếu giao tiếp giữa hai vùng đó bị cắt sau khi con chim học được một giai điệu, con vật vẫn có thể hát bài hát đó. Nhưng nếu HVC và Nif bị cắt đứt với nhau trước khi con chim có cơ hội hình thành ký ức về bài hát, thì chim sẻ không bao giờ có thể học được, bất kể nó đã nghe bài hát đó bao nhiêu lần sau đó.
"Bộ não con người và các con đường liên quan đến lời nói và ngôn ngữ phức tạp hơn nhiều so với mạch của loài chim biết hót", Roberts nói. "Nhưng nghiên cứu của chúng tôi đang cung cấp manh mối mạnh mẽ về nơi cần tìm kiếm cái nhìn sâu sắc hơn về các rối loạn phát triển thần kinh."
