Быстрорастущий мозг может объяснить, как люди и мармозетки учатся говорить
Когда младенец лепечет, а родители реагируют, эти диалоги — больше, чем милая бессмыслица. Они помогают формировать зарождающиеся языковые навыки ребёнка.
Однако такая стратегия обучения делает людей уникальными в животном мире. Лишь несколько других видов — включая некоторых певчих птиц, таких как коровьи трупиалы и зебровые амадины — учатся «говорить», отмечая реакцию родителей на свои первые звуки.
Как люди стали так искусны в изучении языка таким способом? Новое исследование, охватившее несколько видов приматов, предполагает, что ответ может частично заключаться в быстрорастущем мозге новорождённых.
Результаты, опубликованные 19 августа в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, основаны на исследовании обезьянки размером с белку — мармозетки.
Лепет за пределами людей
В дикой природе мармозетки используют высокие звуковые сигналы, чтобы поддерживать контакт, когда не видят друг друга в густых лесах северо-восточной Бразилии.
Чуть более десяти лет назад, изучая вокализации мармозеток, профессор нейробиологии и психологии Принстона Асиф Газанфар и его коллеги заметили, что детёныши мармозеток проходят фазу лепета, как и человеческие младенцы.
По мере роста новорождённых мармозеток их первые отрывистые крики превращаются в более свистящие звуки взрослых особей. Исследователи также обнаружили, что детёныши, получавшие более частую обратную связь от взрослых во время лепета, учились быстрее. Они начинали производить взрослые звуки значительно раньше контрольной группы.
«Это был довольно большой момент озарения», — сказал Газанфар.
Эти исследования, опубликованные в 2015 и 2017 годах Газанфаром и его тогдашним постдоком Даниэлем Такахаши (ныне работающим в Федеральном университете Риу-Гранди-ду-Норти в Бразилии), стали одними из первых свидетельств вокального обучения у другого примата.
Но последний общий предок людей и мармозеток жил около 40 миллионов лет назад. Даже наши ближайшие родственники, шимпанзе, почти не нуждаются в обучении, чтобы издавать звуки своего вида.
«Это создаёт загадку», — отметил Газанфар.
С тех пор исследователи пытаются выяснить, почему люди и мармозетки пришли к такой схожей стратегии обучения, несмотря на столь отдалённое родство.
Скачок роста мозга поддерживает обучение
В новом исследовании под руководством аспирантки Принстона Ренаты Биацци учёные собрали и проанализировали ранее опубликованные данные о развитии мозга четырёх видов приматов — людей, мармозеток, шимпанзе и макак-резусов — от зачатия до подросткового возраста.
Результаты показывают, что в раннем младенчестве мозг людей и мармозеток растёт быстрее, чем у других приматов. Важно, что большая часть этого роста происходит не в утробе матери (как у шимпанзе и макак), а примерно в то время, когда они рождаются и впервые сталкиваются с внешним миром.
У мармозеток, как и у людей, это также невероятно социальный период, сказал Газанфар. Это потому, что матери мармозеток, как и человеческие матери, не воспитывают потомство в одиночку. Детёныши взаимодействуют с несколькими опекунами, которые реагируют на каждый крик.
«С ними нелегко», — отметил Газанфар.
И поскольку их мозг всё ещё развивается, «это означает, что социальная среда, в которую попадает младенец, оказывает огромное влияние» на его обучение, добавил он.
Используя математическую модель, исследователи смогли показать, как эти ранние взаимодействия в сочетании с быстрым ростом мозга создают основу для развития вокальных навыков в дальнейшем.
Детский лепет
Далее команда планирует выяснить, используют ли взрослые мармозетки особые звуки при общении с детёнышами, подобно тому, как взрослые люди используют «детский лепет» для общения с младенцами.
Изучая единственного другого примата, детёныши которого способны использовать обратную связь для обучения звукам, учёные надеются лучше понять, как ребёнок переходит от гуления и лепета к, скажем, умению договариваться или участвовать в дебатах.
Это не означает, что другие приматы не могут менять свои звуки позже в жизни.
«Мы говорим только о вокальном обучении в младенчестве, — подчеркнул Газанфар. — Это период, когда их мозг особенно пластичен».