シマウマフィンチは通常、父親から歌うことを学びます。しかし今、科学者たちは小鳥に曲を覚えるように教えたことはなく、曲の記憶を鳥の脳に埋め込むことでそれを学んだ。
この奇妙な実験は、鳥の音符の長さをエンコードする脳の経路を発見するために設計されました。結局のところ、ポイントは人間が話すことを学ぶ方法との類似点を描くことです。うまくいけば、研究は科学者が自閉症や発声に影響を与える他の条件を持つ人々の言語学習を改善するために遺伝子とニューロンを標的にするのを助けるでしょう。
「行動目標の記憶をコード化する脳の領域を確認したのはこれが初めてです。音声からピアノの習得まで何でも真似したいときに私たちを導く記憶は、そうです」声明で述べたドンネル脳研究所。 「この発見により、これらの記憶を鳥に植え付け、彼らの歌の学習を導くことができました。」
小鳥が教えてくれた
ゼブラフィンチ（Taeniopygia guttata）は中米原産の小さな社会的鳥であり、ペットとして人気があります。幼児の人間が聞いたことを真似て言語を学ぶように、シマウマフィンチは父親が歌うのを聞いてから、曲を練習します。新しい研究は、動物がそれを引き離す方法を明らかにします。
ロバーツと彼の同僚は、それらを歌にさらすことなく、フィンチのニューロンを修正するために視原性を使用しました。この手法では、光を使用してニューロンまたは脳細胞内の感光性タンパク質の動作を制御し、本質的にニューロンがいつ発火するかを制御できるようにします。このツールを使用して、研究者たちは、NVCと呼ばれる感覚運動領域の脳活動を変化させ、HVCと呼ばれる特殊な鳴禽類の脳領域に情報を送信することができました。この領域は、鳥の歌の学習と再生の両方に関与しています。
研究者たちは、リズムで光をパルス化することにより、鳥の音が光パルスの持続時間と一致するように、フィンチの脳に「記憶」をエンコードすることができました。それはまるで父親の人物が鳥に記憶させるためのこれらの指示をしているようでしたが、父親のフィンチは存在しませんでした。
言語学習を理解する
研究者たちは、継続時間だけではフィンチ全体を歌うには不十分だと指摘している。鳥はまた、メロディの他の側面、たとえばピッチを学習する必要があります。
「私たちは、鳥が知る必要があるすべてを鳥に教えるわけではありません-その歌の音節の持続時間だけです」とロバーツは言いました。 「この研究でテストした2つの脳の領域は、パズルのほんの一部にすぎません。」
さらに多くの作品が見つかったので、先生がいなくても鳥に完全な旋律を歌わせることができるかもしれないと彼は付け加えた。 「しかし、」とロバーツ氏は言う。
この基本的な鳥の研究は、言語学習を可能にする脳の回路を解明するように設計されています。鳥のHVCとNif領域の間のリンクは歌うために重要である、と研究者たちは今週のサイエンス誌で報告しました。鳥がメロディーを習得した後で、これら2つの地域間のコミュニケーションが切断された場合でも、動物は歌を歌うことができます。しかし、鳥が歌の思い出を形成する機会が得られる前にHVCとNifが互いに切り離された場合、フィンチはその後何度も歌を聞いたとしても、学ぶことができませんでした。
「人間の脳と、音声や言語に関連する経路は、鳴禽類の回路よりもはるかに複雑です」とロバーツ氏は語った。 「しかし、私たちの研究は、神経発達障害についてより多くの洞察を探すための強力な手がかりを提供しています。」
