Учени откриха ключови структурни разлики в мозъка на птиците, които имитират човешки звуци, според проучване, публикувано в "Plos One"

Свързани новини

Международен екип от учени водена от изследователи от университета Дюк, Дърам, Северна Каролина, САЩ, откри ключови структурни различия в мозък на папагал това може да обясни несравнимата способност на птиците да имитират човешка реч и звуци.

страхотни

Описани в статия, публикувана във вчерашния брой на „Plos One“, тези мозъчни структури са били разпознати в проучвания, публикувани през последните 34 години. Резултатите също могат предоставят информация върху нервните механизми на човешката реч.

«Тази констатация открива чудесна възможност за разследване в папагали, за да се опитат да разберат как папагалите обработват информацията, необходима за копиране на нови звуци и какви са механизмите, които лежат в основата на имитацията на човешка реч “, казва Мукта Чакраборти, изследовател в лабораторията на Ерих Джарвис, доцент по невробиология в Херцог и учен от Медицинския институт на Хауърд Хюз, САЩ.

Папагалите са едни от малкото животни, които се смятат за ученици на глас, което означава, че могат да имитират звуци. Изследователите се опитват да разберат защо са някои видове птици по-добри имитатори от други. Въпреки разликите в размерите на определени мозъчни региони обаче не са открити други потенциални обяснения.

През изследване на модели на генна експресия, Новото проучване установи, че мозъците на папагалите са структурирани по различен начин от мозъците на пойните и колибри, които също показват вокално обучение. Освен че имат дефинирани центрове в мозъка, които контролират гласовото обучение, наречено „ядра“, папагалите имат това, което учените наричат ​​„черупки“ или външни пръстени, които също участват в гласовото обучение.

Черупките са сравнително по-важни при видовете папагали, които са добре известни със способността си да имитират човешка реч, според екипа. До сега, обикновеният папагал (много често срещан домашен любимец) е единственият вид папагал, чийто мозък е бил анализиран за своите механизми за гласово обучение.

Този екип включва изследователи от Дания и Холандия, които са дарили мозъчна тъкан за изследването. Учените характеризира мозъка на осем вида папагали, в допълнение към папагала, включително папагали, какаду, любовни птици, два вида папагали от Амазонка, син и златен ара, кеа и африкански сив папагал.

Изследователите са потърсили специфични генетични маркери, за които е известно, че имат специализирана активност в мозъка на хората и пойните птици. Те сравняват получените модели на генна експресия във всички мозъци на папагали с експерименти за проследяване на нерви при папагали.

Структура от преди почти 30 години

Дори най-старият от видовете папагали, които са изследвали, новозеландският кеа, има черупкова структура, макар и елементарен. Това предполага, че популациите на неврони в черупки вероятно са възникнали преди поне 29 милиона години.

Досега някои учени предполагаха, че регионите около ядрата нямат нищо общо с гласовото обучение. В проучване от 2000 г. Джарвис и Клаудио Мело от университета по здравеопазване и наука в Орегон стигат до извода, че ядрото и обвивката всъщност са една голяма структура. Тези различни възгледи предизвикаха объркване относно размери на мозъчните региони важно за обучението на вокал. Джарвис си партнира със Стивън Браут от университета в Мериленд и Сара Дюран, за да помогне за изясняването на това объркване.

Новите резултати подкрепят хипотезата на екипа, че при мъжете и други животни, обучаващи се на песни, е възникнала способността за имитация дублиране на мозъчния път. „Всеки (вокален център за обучение) има ядро ​​и черупка в папагала, което предполага, че целият път е дублиран“, казва Джарвис.

Повечето от областите за мозъчно обучение на гласовете на птиците са прибрани в области, които също контролират движението. Тези зони за папагали показват и някои специални модели на генна експресия, които учените предполагат, че могат да обяснят защо някои папагали също са способни да се научат да танцуват под музика.

«Необходима е значителната сила на мозъка, за да се обработва слухова информация и произвеждат движенията, необходими за имитиране на звуци от друг вид ”, казва Чакраборти. „Въпросът е доколко специализирани са тези мозъци на папагали и по какъв начин. Дали това е само избрана група от специализирани гени или някои специфични прогнози, които все още не сме открили? ".

Учените са особено любопитни дали черупките дават на папагалите по-голяма способност да имитират човешка реч. „Ако това е вярно, тогава сме отговорили на страхотен въпрос в нашата област, който хората чакат да знаят от много години“, подчертава Джарвис. Тази констатация е част от много по-големи международни усилия за последователност на пълни геноми на всички 10 000 вида на птиците през следващите пет години, което се нарича Project 10K Bird.