Певчим птицам нужен «учитель» для развития латерализации мозга
Исследователи из Университета Рутгерса изучают мозг певчих птиц, чтобы понять, как люди учатся говорить. Певчие птицы — одни из немногих животных, которые учатся вокализации, подражая своим опекунам в младенчестве, что имеет значительные параллели с развитием речи у человека.
Новое исследование показывает, что для развития у мозга птиц ключевого функционального свойства — латерализации — им необходим опыт обучения («тьюторства») от родителей или суррогатов. Латерализация — это разделение задач между полушариями мозга.
Латерализация у птиц и людей
- У человека левое полушарие контролирует производство и декодирование речи у большинства людей.
- У певчих птиц контроль пения также латерализован.
- Исследование Рутгерса выявило различия в обработке социального звукового сигнала (песни) двумя полушариями у птиц.
- Ключевой вывод: птицы, лишённые соответствующего слухового опыта в период развития, не развивают латерализацию.
Эксперимент с зебровыми амадинами
Учёные (Мими Фан и Дэвид Викарио) манипулировали слуховой средой молодых птиц обоего пола:
- Изолированные птицы: одни слышали естественные песни (которые производят только самцы), другие не слышали внешних звуков, кроме собственной вокализации.
- Немые птицы: некоторых птиц вырастили неспособными к вокализации. Часть из них слышала песни «учителя», часть — нет.
В зрелом возрасте у всех групп измерили электрическую активность в каждом полушарии с помощью микроэлектродов.
Результаты:
- Самцы с нормальным развитием (тьюторованные или нет) показали латерализацию.
- Немые, нетьюторованные самцы, выращенные в тишине, не показали латерализации. Это указывает, что для её развития птицы должны что-то слышать в раннем опыте.
- У самок картина сложнее: слышать лишь собственную непесенную вокализацию было недостаточно для латерализации. Данные по немым, нетьюторованным самкам требуют дальнейшего изучения.
Вывод и значение
Латерализация у певчих птиц не является полностью «зашитой» и зависит от раннего опыта со сложными видовыми вокализациями. Если эта закономерность верна и для людей, то младенцы, лишённые нормального слухового опыта (из-за потери слуха или изоляции), могут не развить нормальную латерализацию. Это, в свою очередь, может привести к дефектам в обработке или производстве речи.
Исследование опубликовано в The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
