Мозг птенца распознаёт идеального учителя

Молодые зебровые амадины должны выучить песню взрослого наставника, чтобы в будущем привлекать партнёра. Учёные из Университета Дьюка выяснили, как птенцы определяют правильного учителя.

Исследование, опубликованное 17 октября в журнале Nature, показывает, что нахождение рядом с поющим наставником активирует связи между социальной областью мозга молодой птицы и частью мозга, ответственной за способность к пению. Без этой активации птенец не копирует песню учителя.

Ключевые области мозга

Учёные сосредоточились на двух областях:

  1. Часть коры, необходимая для пения (аналог области Брока у человека).
  2. Область околоводопроводного серого вещества (PAG) размером с булавочную головку. Нейроны PAG выделяют дофамин и посылают длинные волокна в певческую кору.

Реакция на учителя

У птенцов, ранее не встречавших наставника, нейроны PAG активировались в присутствии поющего взрослого самца, но молчали при встрече с молчаливыми самцами, взрослыми самками (которые не поют) или при проигрывании записи песни через динамик. Активность в PAG сохранялась короткое время после окончания пения, что указывает на реакцию не только на звук, но и на социальные сигналы. Отключение PAG заставляло птенцов игнорировать наставников.

Чувствительный период обучения

У зебровых амадин есть чувствительный период для обучения песне. Если птенец не встретит подходящего учителя до 60 дней, он вырастет с очень простой песней, менее привлекательной для самок.

"Если птица перерастает определённый возраст, ей становится очень трудно учиться у других птиц. Это напрямую аналогично чувствительным периодам для обучения человеческой речи", — сказал профессор Ричард Муни.

Роль дофаминового пути

  • Блокировка связи между PAG и певческой корой во время чувствительного периода приводила к тому, что птица пела простую песню, как будто никогда не слышала наставника.
  • Блокировка этого пути после ежедневного урока с учителем не влияла на способность копировать песню.
  • Искусственная активация дофаминовых нейронов PAG во время проигрывания записи песни взрослого самца заставляла птенцов копировать её, даже без реальной птицы.

Поскольку в этом пути задействован дофамин, возможно, для ученика встреча с правильным учителем сама по себе является наградой.

В будущем учёные планируют исследовать, как эта группа клеток влияет на другие формы поведения, особенно на ухаживание.