Исследователи картируют нейронные цепи обучения пения у певчих птиц

Два исследования в выпуске Science от 9 декабря раскрывают нейронную архитектуру вокального обучения у птиц.

Кодирование ошибок для обучения

В первом исследовании группа доктора Викрама Гадагкара из Корнеллского университета обнаружила, что дофаминергические нейроны в вентральной области покрышки (VTA) мозга кодируют ошибки в исполнении песни. Этот дофаминовый сигнал ошибки, вероятно, помогает молодым зебровым амадинам точно имитировать песню своего учителя.

Врождённый шаблон ритма

Во втором исследовании группа доктора Макото Араки из Окинавского института науки и технологий изучала птенцов зебровых амадин, выращенных другим видом — бенгальскими амадинами. Птенцы имитировали слоги песни приёмных родителей, но ритм (темп) песни подстраивали под типичный для своего собственного вида, песню которого они никогда не слышали. Это говорит о том, что певчие птицы учат ритм из врождённого шаблона, а не от других птиц.

Перспектива: раздельное кодирование слогов и ритма

В своей перспективной статье в том же номере Science исследователи Офер Черниховски и Дина Липкинд (Колледж Хантера, CUNY) предполагают, что результаты указывают на независимое кодирование звука слогов и ритма разными типами нейронов в слуховой коре птиц. Слоги, вероятно, больше зависят от обучения у взрослых особей, а ритм — от врождённого шаблона или «штрих-кода».

Это объясняет, как певчие птицы сохраняют видовую специфичность песни, несмотря на случайные изменения в локальных популяциях, накапливающиеся поколениями. Исследование механизмов вокального обучения у птиц имеет значение для понимания устойчивой культурной передачи, в том числе у людей.