Имплантированные в мозг птиц воспоминания научили их петь

Исследователи из Юго-западного медицинского центра Техасского университета показали, что воспоминания можно имплантировать в мозг птиц, чтобы научить их вокализации без каких-либо уроков от их родителей. Статья об этом опубликована в журнале Science.

«Это первый раз, когда мы подтвердили области мозга, которые кодируют воспоминания о поведенческих целях. Это те воспоминания, которые направляют нас, когда мы хотим имитировать что-либо — от речи до обучения игре на фортепиано», — отметил нейробиолог из Института мозга О'Доннелла Юго-Западного медицинского центра Техасского университета Тодд Робертс. — Полученные результаты позволили нам внедрить эти воспоминания в мозг птиц и контролировать процесс обучения их песням».

В своей новой работе ученые активировали цепь нейронов с помощью оптогенетики — относительно нового инструмента, который использует свет для мониторинга и контроля активности мозга. Исследователи использовали зебровых амадин, потому что по стадиям вокального развития они очень сильно похожи на людей: в раннем возрасте птицы слышат пение своих отцов, запоминая ноты их мелодии. Затем молодые особи учатся воспроизводить эти звуки, практикуясь несколько тысяч раз.

Контролируя взаимодействие между двумя областями мозга — посылающим информацию NIf и HVC — команда исследователей закодировала воспоминания у зебровых амадин, у которых не было возможности обучаться пению у отцов. Птицы использовали эти воспоминания, чтобы выучить слоги своей песни, причем длительность каждой ноты соответствовала количеству времени, в течение которого свет поддерживал активность нейронов. Чем короче была экспозиция света, тем короче оказывалась нота, издаваемая птицей. При этом воспоминания хранились в какой-то другой области: при прерывании связи пение повторить могли только те амадины, которых обучали отцы.

Эта работа открывает новые направления исследований для выявления большего количества мозговых контуров, которые влияют на другие аспекты вокализации, такие как высота тона и порядок каждого звука. Ученые надеются когда-нибудь использовать полученные знания, чтобы найти конкретные речевые гены, которые повреждены у пациентов с аутизмом или другими нарушениями развития центральной нервной системы.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.