Jak papugi uczą się mówić? Najnowsze odkrycia naukowców
Papugi od wieków fascynują ludzi zdolnością do naśladowania ludzkiej mowy. Choć wiele ptaków potrafi wydawać skomplikowane dźwięki, tylko niektóre gatunki, jak papużki faliste, są w stanie perfekcyjnie odwzorowywać ludzkie słowa. Najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z NYU Grossman School of Medicine pozwoliły po raz pierwszy prześledzić aktywność mózgu papug podczas wydawania dźwięków, rzucając nowe światło na mechanizmy stojące za tą niezwykłą umiejętnością.
Jak działa mózg papugi w trakcie mówienia?
Badanie, które ukazało się 19 marca w prestiżowym czasopiśmie Nature, skupiło się na analizie aktywności grupy neuronów w mózgu papugi, zwanej centralnym jądrem przedniego arcopallium (AAC). Ośrodek ten odpowiada za kontrolę nad mięśniami w organie wokalnym ptaka. Naukowcy odkryli, że różne grupy komórek AAC są aktywowane podczas wydawania dźwięków podobnych do spółgłosek i samogłosek.
Co ciekawe, aktywność nerwowa w mózgu papużek falistych podczas śpiewu przypomina układ dźwięków na klawiaturze pianina. Reakcje mózgu papug wykazują więc zaskakujące podobieństwo do mechanizmów występujących w ludzkiej mowie. To odkrycie sugeruje, że ludzie i papugi – w przeciwieństwie do wszystkich innych badanych dotychczas zwierząt – posiadają unikalne neurologiczne połączenie pomiędzy wyższymi funkcjami mózgu a produkcją dźwięków.
Nowe nadzieje na leczenie zaburzeń mowy
Jednym z głównych celów współczesnej neurologii jest znalezienie modeli zwierzęcych, które mogą pomóc w odkryciu przyczyn zaburzeń mowy i opracowaniu skuteczniejszych metod ich leczenia. Wyniki uzyskane w badaniu nad papużkami falistymi mogą przyczynić się do zrozumienia mechanizmów stojących za takimi schorzeniami jak apraksja (trudności z planowaniem ruchów niezbędnych do mówienia) oraz afazja (problemy z formułowaniem i rozumieniem języka), które często są wynikiem udaru lub innych uszkodzeń mózgu.
Zdaniem jednego z autorów badania, profesora Michaela Longa, badania nad ptakami mogą dostarczyć cennych informacji na temat procesów neurologicznych związanych z produkcją mowy. Zrozumienie, jak działa mózg papugi podczas naśladowania ludzkich dźwięków, może przyczynić się do opracowania nowych terapii wspomagających osoby cierpiące na zaburzenia komunikacji.
Dlaczego tylko papugi potrafią mówić?
W trakcie badań naukowcy porównali aktywność mózgu papużek falistych z zachowaniem zeberki timorskiej, innego gatunku ptaka śpiewającego, który potrafi wytwarzać skomplikowane melodie. Choć oba gatunki używają wyspecjalizowanych struktur w mózgu do kontrolowania dźwięków, tylko papugi potrafią naśladować ludzką mowę.
Zeberki timorskie wymagają aż 100 000 prób, aby precyzyjnie nauczyć się jednej melodii, co odbywa się metodą wielokrotnych iteracji i korekt. Tymczasem papugi, podobnie jak ludzie, potrafią błyskawicznie dostosowywać swoje zdolności wokalne, kreatywnie łącząc dźwięki w nowe sekwencje. Wyniki eksperymentów sugerują, że mózg papug posiada coś w rodzaju „wokalnej klawiatury”, umożliwiającej im elastyczne zarządzanie dźwiękami – mechanizm ten jest kluczowy również dla ludzkiej mowy.
Co dalej z badaniami?
Naukowcy zamierzają kontynuować swoje prace nad wyższymi funkcjami mózgu, które decydują o tym, kiedy i jakie dźwięki zostaną wyprodukowane. Dalsze analizy mogą przyczynić się do lepszego poznania zdolności poznawczych ludzi oraz wzbogacić rozwój sztucznej inteligencji, zwłaszcza modeli językowych wykorzystywanych w chatbotach.
Jak podkreśla Zetian Yang, główny autor badania, ich wyniki potwierdzają, że neurony AAC precyzyjnie kontrolują wysokość dźwięków w czasie rzeczywistym, co czyni papużki faliste wyjątkowym zwierzęcym modelem dla badań nad mechanizmami odpowiedzialnymi za mowę.
Podsumowując, badania nad mózgiem papug nie tylko otwierają nowe drzwi do poznania tajników ludzkiej mowy, ale także mogą doprowadzić do przełomowych terapii zaburzeń komunikacji. W przyszłości może to również znaleźć zastosowanie w zaawansowanych systemach sztucznej inteligencji, które coraz bardziej upodabniają sposób komunikacji do ludzkiego języka.
