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I cervelli dell'uccello suggeriscono come l'apprendimento vocale mutevole

Sebbene si appollaino distanti sull'albero genealogico aviario, gli uccelli con la capacità di imparare le canzoni usano le simili strutture del cervello per cantare le loro arie.

I neurobiologi al centro medico di Duke University ora hanno una spiegazione per questa somiglianza d'imbarazzo.

In tutti e tre i gruppi di uccelli con le abilità di apprendimento vocali - uccelli canori, pappagalli e colibrì - le strutture del cervello affinchè il canto ed imparare cantino sono incluse nel movimento gestente di aree, i ricercatori scoperti. Il gruppo egualmente ha trovato che le aree incaricate di movimento dividono molte similarità funzionali con le aree del cervello per cantare. Ciò suggerisce che le vie del cervello usate per l'apprendimento vocale si siano evolute dalle vie del cervello usate per controllo di motore.

Queste vie antiche, che alimentano i movimenti dell'organismo e dell'arto, hanno costretto sia la posizione che i circuiti delle strutture per l'apprendimento e suoni di imitazione, teorizza l'autore Erich senior Jarvis, il Ph.D., professore associato della neurobiologia. I risultati possono anche contribuire a risolvere l'enigma di perché gli esseri umani parlano con le nostre mani e voce, ma gli scimpanzé possono parlare soltanto con le loro mani.

“Nel suo modo specializzato, il linguaggio parlato è la capacità di gestire i movimenti istruiti della nostra laringe,„ Jarvis ha detto. “È possibile che le vie umane di linguaggio egualmente si siano evolute nei modi simili a questi uccelli. Forse l'evoluzione delle aree d'apprendimento vocali del cervello per gli uccelli e gli esseri umani ha sfruttato un sistema motorio universale che retrodata la spaccatura dall'antenato comune degli uccelli e dei mammiferi.„

I risultati compaiono nell'edizione del 12 marzo 2008 del giornale PLoS UNO. La ricerca è stata costituita un fondo per dal National Science Foundation ed istituti nazionali del premio del pioniere di salubrità a Jarvis. Lo studio di collaborazione era guidato co da Henrik Mouritsen dell'università di Oldemburgo in Germania, che è stata supportata dal VolkswagenStiftung e di primo l'autore Gesa Feenders, ora un ricercatore postdottorale all'università di Newcastle, Regno Unito.

“Questa ricerca innovatrice esemplifica il pensiero stampato in neretto e gli approcci creativi promossi dal Pioneer l'Award di NIH del Direttore,„ ha detto gli istituti nazionali di Direttore Elias A. Zerhouni, M.D. di salubrità “la scoperta che le vie d'apprendimento vocali del cervello sono incluse nelle parti del cervello che gestiscono le comprensioni inattese di offerte del movimento dell'organismo sulle origini del linguaggio parlato e potrebbero aprire i nuovi approcci ai disordini di comprensione del vocalization in esseri umani.„

Jarvis ed i suoi colleghi hanno esaminato le specie dell'uccello con le abilità d'apprendimento vocali ed alcuna senza: beccafici, fringillidi di zebra, pappagallini ondulati (pappagalli), i colibrì di Anna e colombe dell'anello. La loro osservazione in questione tecnica e manipolare del comportamento dell'uccello, poi registrante quali geni erano attivi nei cervelli degli uccelli quando gli uccelli erano muoventesi e cantanti in determinati modi.

“Quando usiamo questo approccio di mappatura molecolare comportamentistico, otteniamo i reticoli di espressione genica nel cervello che si illuminano come le risonanze magnetiche,„ Jarvis abbiamo detto. Lo studio è il primo per mappare le parti del forebrain che gestiscono il movimento in uccelli. Il forebrain è la più grande parte del cervello e comprende le vie per pensiero, l'apprendimento e la percezione.

Mentre tutti gli uccelli vocalizzano, dato che la maggior parte di loro questi suoni geneticamente hardwired. Soltanto gli uccelli canori, i pappagalli ed i colibrì hanno la capacità di imparare le canzoni. Questo tipo di apprendimento vocale è simile al modo che gli esseri umani imparano parlare, Jarvis ha detto.

“Ha basato sui dati, noi pensano che il cervello avesse un substrato preesistente, vale a dire una via del motore del forebrain, quella piombo all'evoluzione di simili vie d'apprendimento vocali in tre famiglie di uccello differenti,„ Jarvis ha detto.

La connessione fra movimento e l'apprendimento vocale egualmente estendere agli esseri umani, Jarvis suggerisce. Le strutture del cervello umano per discorso egualmente si trovano adiacente ed a perfino dentro, aree che gestiscono il movimento. “Possiamo fare un argomento plausibile che in esseri umani, le nostre aree parlate di linguaggio anche mutevoli dalle vie preesistenti del motore,„ ha detto. Queste vie, crede, data di nuovo all'antenato comune dei rettili, uccelli e mammiferi, creature chiamate stacca gli amnioti dal gambo che hanno vissuto circa 300 milione anni fa.

I risultati dagli uccelli sono coerenti con l'ipotesi che il linguaggio parlato è stato preceduto dal linguaggio gestuale, o la comunicazione basata sui movimenti (una di parecchie spiegazioni in competizione per l'origine del linguaggio parlato), Jarvis aggiunge. Sia gli esseri umani che gli scimpanzé gesture con gli arti mentre comunicano ed il gesto dei bambini piccoli anche prima che comincino a parlare. “Gesturing è qualcosa che vada naturalmente avanti con discorso. Le aree del cervello usate per gesturing possono essere cooptate ed usato per discorso,„ Jarvis ha detto.