Вчені виявили ключові структурні відмінності в мозку птахів, що імітують людські звуки, згідно з дослідженням, опублікованим у "Plos One"

Пов’язані новини

Міжнародна команда вчених на чолі з дослідниками з Університету Дьюка, Дарем, штат Північна Кароліна, США, виявила ключові структурні відмінності в мозок папуги це може пояснити неперевершену здатність птахів імітувати людську мову та звуки.

чому

Описані у статті, опублікованій у вчорашньому номері "Plos One", ці структури мозку були визнані в дослідженнях, опублікованих за останні 34 роки. Результати також можуть надати інформацію про нервові механізми мовлення людини.

«Ця знахідка відкриває великий шлях для розслідування у папуг, щоб спробувати зрозуміти, як папуги обробляють інформацію, необхідну для копіювання нових звуків, і які механізми лежать в основі імітації людської мови », - говорить Мукта Чакраборті, дослідник в лабораторії Еріха Джарвіса, доцента нейробіології Дюка і вчений з медичного інституту Говарда Хьюза, США.

Папуги - одні з небагатьох тварин, яких вважають учнями вокалу, а це означає, що вони можуть імітувати звуки. Дослідники намагаються з’ясувати, чому такі види птахів кращі імітатори, ніж інші. Однак, крім відмінностей у розмірах окремих областей мозку, жодних інших потенційних пояснень виявлено не було.

Крізь вивчення закономірностей експресії генів, Нове дослідження показало, що мозок папуг структурований інакше, ніж мозок співочих і колібрі, які також демонструють голосове навчання. На додаток до того, що у мозку визначені центри, які контролюють голосове навчання, які називаються "ядрами", папуги мають те, що вчені називають "черепашками" або зовнішніми кільцями, які також беруть участь у голосовому навчанні.

За словами команди, черепашки відносно важливіші у видів папуг, які добре відомі своєю здатністю імітувати людську мову. Досі, звичайний попугай (дуже поширений домашній улюбленець) був єдиним видом папуг, чий мозок аналізували на предмет механізмів голосового навчання.

До цієї групи входять дослідники з Данії та Нідерландів, які здали мозкову тканину для дослідження. Вчені характеризував мозок восьми видів папуг, на додаток до попугая, включаючи папуг, какаду, закоханих птахів, два види папуг Амазонки, блакитний і золотий ара, кеа та африканського сірого папугу.

Дослідники шукали специфічні генетичні маркери, які, як відомо, мають спеціалізовану активність у мозку людини та співочих птахів. Вони порівняли отримані моделі експресії генів у всіх мозку папуг з експериментами з відстеження нервів у папуг.

Будова майже 30 років тому

Навіть найстаріший з видів папуг, який вони вивчали, новозеландський кеа, має структуру оболонки, хоча рудиментарний. Це свідчить про те, що популяція нейронів у оболонках, ймовірно, виникла щонайменше 29 мільйонів років тому.

До цього часу деякі вчені припускали, що регіони, що оточують ядра, не мають нічого спільного з навчанням вокалу. У дослідженні 2000 року Джарвіс та Клаудіо Мелло з Орегонського університету охорони здоров’я та науки дійшли висновку, що ядро ​​та оболонка насправді були однією великою структурою. Ці різні погляди викликали плутанину щодо розміри областей мозку важливо для навчання вокалу. Джарвіс співпрацював зі Стівеном Браутом з Університету штату Меріленд та Сарою Дюранд, щоб допомогти прояснити цю плутанину.

Нові результати підтверджують гіпотезу команди, згідно з якою у чоловіків та інших тварин, що навчаються пісням, виникла здатність наслідувати дублювання мозкового шляху. "Кожен (центр навчання вокалу) має ядро ​​і оболонку у папуги, що говорить про те, що весь шлях продубльований", - говорить Джарвіс.

Більшість областей мозку, що вивчають голос, птахів розташовані в областях, які також контролюють рух. Ці зони папуг також демонструють деякі особливі моделі експресії генів, які, за припущеннями вчених, можуть пояснити, чому деякі папуги також здатні навчитися танцювати під музику.

«Для обробки потрібна значна сила мозку слухова інформація і виробляти необхідні рухи, щоб імітувати звуки іншого виду », - говорить Чакраборті. 'Питання в тому, наскільки ці мозку папуг спеціалізовані і яким чином. Це лише вибрана група спеціалізованих генів чи це якісь конкретні прогнози, яких ми ще не виявили? ".

Особливо цікаво вченим, чи дають снаряди папугам більшу здатність імітувати людську мову. "Якщо це правда, то ми відповіли на чудове запитання в нашій галузі, яке люди чекали знати вже багато років", - наголошує Джарвіс. Ця знахідка є частиною набагато більших міжнародних зусиль щодо послідовності повні геноми всіх 10000 видів птахів протягом наступних п’яти років, який називається Проект 10K Bird.