Певчие птицы дают представление о том, как определенный набор нейронов может направлять изучение вокального поведения у людей.
Исследование, проведенное Институтом мозга Питера О'Доннелла-младшего при Юго-Западном университете штата Техас, показывает, что пение птицы может быть преобразовано в слог путем активации и деактивации нейронного пути, отвечающего за помощь мозгу в определении правильности исполнения вокализации.. Предыдущие исследования показали, что когда песня исполняется без воспринимаемой ошибки, определенные нейроны выделяют дофамин в области мозга, участвующие в контроле движений. Новое исследование показывает, что, активируя и подавляя эти нейроны, ученые могут побуждать птиц менять определенные слоги в будущих выступлениях.
«Результаты демонстрируют неожиданную точность в том, как эти сигналы могут управлять уточнением вокализации. Мы ожидаем, что этот путь играет аналогичную роль в том, как люди учатся и корректируют свою речь», - сказал доктор Тодд Робертс, доцент кафедры неврологии. и стипендиат Томаса О. Хикса в области медицинских исследований.
Исследование, опубликованное в Neuron, было сосредоточено на вентральной области покрышки (VTA), неотъемлемой части системы вознаграждения мозга, которая подкрепляет поведение. Ученые из лаборатории Робертса использовали оптогенетические методы для управления нейронами VTA у зебровых вьюрков, когда они репетировали свою песню.
Открытие является последним в череде открытий лаборатории доктора Робертса, которая специализируется на понимании того, как мозг функционирует во время обучения вокалу. Сопоставляя нейронные процессы, участвующие в обучении птиц брачным песням, ученые надеются когда-нибудь использовать эти знания для воздействия на определенные гены, нарушающие речь у пациентов с аутизмом или другими нарушениями развития нервной системы.
Среди других недавних проектов команда доктора Робертса в прошлом году определила сеть нейронов, которая играет жизненно важную роль в обучении вокализации, помогая связи между двигательными и слуховыми областями мозга. Его лаборатория также ведет текущее исследование, финансируемое федеральной исследовательской программой BRAIN Initiative.