Генетически адаптированное обучение улучшает способности певчих птиц к освоению песни

Новое исследование Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) на певчих птицах показало, что изначально кажущиеся генетическими ограничения в способностях к обучению могут быть в значительной степени устранены, если адаптировать обучение под врождённые предрасположенности особи.

• Контекст: Споры о влиянии генов на образовательные достижения часто сводятся к вопросу: задают ли гены пределы потенциала или же они просто отражают, как стандартизированные системы поощряют определённые врождённые стили обучения?
• Модель: Самцы бенгальских зябликов учатся петь, подражая песне отца, что создаёт уникальные «семейные» варианты песни. Некоторые семьи поют медленнее, другие — быстрее среднего темпа.
• Предыдущее открытие: Исследование 2018 года показало, что различия в темпе песни между семьями частично генетические: молодые птицы склонны петь в том же темпе, что и их отец, даже если никогда его не слышали.
• Эксперимент: Учёные во главе с Майклом Брейнардом и Дэвидом Метсом подвергли молодых птиц, не слышавших отца, компьютерной программе обучения.
  1. Стандартизированная песня: Всем птицам сначала давали песню-«шаблон» со средним для колонии темпом. Эффективно её выучили только птицы из семей, предпочитавших этот средний темп. Птицы из «медленных» или «быстрых» семей справились плохо.
  2. Адаптированная песня: Когда птицам давали синтезированную песню, темп которой соответствовал их генетическому фону (медленный для «медленных» семей и т.д.), все птицы доказали способность точно выучить песню.
• Ключевой результат: Птицы из «медленных» семей, хуже всех справлявшиеся со стандартной песней, показали такой же хороший результат, как и птицы со средним темпом (и лучше «быстрых»), когда обучение соответствовало их семейной истории.
• Вывод: То, что сначала казалось генетически обусловленными различиями в способности к обучению, на самом деле объяснялось несоответствием между генетическими предрасположенностями птиц и их ранним опытом обучения. При правильном совпадении предрасположенности и опыта результаты обучения значительно улучшались.
• Значение для человека: Исследователи полагают, что подобное взаимодействие генетических предрасположенностей и раннего опыта, вероятно, столь же важно для сложного человеческого поведения, включая обучение. Это подчёркивает важность учета таких взаимодействий, чтобы избежать неверных интерпретаций генетических исследований у людей.
• Дальнейшие шаги: Учёные теперь изучают конкретные генетические варианты, лежащие в основе предрасположенности к разному темпу песни, чтобы понять, как гены и опыт совместно формируют нейронные цепи сложного поведения.

Исследование опубликовано 10 сентября 2019 года в журнале eLife.