Как зебровые амадины учатся петь
Исследователи из Университета Цюриха (UZH) и ETH Zurich на примере зебровых амадин изучили, как молодые птицы имитируют и отрабатывают брачную песню отцов. Исследование показало, какие аспекты песни запоминаются за ночь, и что сон позволяет птице оптимально развивать успехи предыдущего дня.
Общий принцип для сложных движений
Способность к обучению новым моторным навыкам критически важна. В основе улучшений лежат изменения в нейронных связях мозга, которые затем должны быть консолидированы.
Основная проблема в изучении биологических основ такого обучения — различная природа разных навыков. В новом исследовании учёные представили общую концепцию, чтобы свести множество изменений в сложном моторном навыке к простой «траектории». Это позволяет отслеживать, как и когда меняется навык, без учёта всех деталей движений.
Зебровые амадины повторяют песню тысячи раз в день
Исследователи применили эту концепцию для изучения того, как молодые самцы зебровых амадин постепенно учатся петь. В дикой природе они пытаются имитировать песню взрослой особи, чтобы позже использовать её для ухаживания. Примерно в 40 дней они начинают пытаться воспроизводить песню, практикуясь многие тысячи раз в день в течение следующих трёх месяцев.
Хорошие песни улучшаются стабильно
Траектории обучения, обнаруженные у амадин, показали несколько неожиданных результатов:
- Процесс обучения многослоен: хорошие и плохие песни меняются по-разному.
- Лучшие песни улучшаются медленно, но стабильно в течение дня и не меняются за ночь. Утром они звучат так же хорошо, как и вечером предыдущего дня.
- Очень плохие песни быстро улучшаются днём, но за ночь птица забывает большую часть выученного. Утром они звучат почти так же плохо, как и утром предыдущего дня.
Большинство изменений, происходящих за день, сбрасываются за ночь, вероятно, потому что они не связаны с тем, что птица пытается спеть.
«Одна из интерпретаций этого заключается в том, что птицы невероятно эффективны. Сон позволяет им идеально запомнить всё хорошее, чему они научились за день, и забыть всё неважное», — объясняет Валерио Манте, профессор Университета Цюриха.
Терапевтический потенциал для людей
Лучшее понимание поведения закладывает основу для изучения процессов в мозге во время обучения. Это знание имеет большой терапевтический потенциал. Понимание того, почему так трудно запоминать улучшения в плохих аспектах поведения, может помочь разработать более эффективные схемы тренировок для реабилитации взрослых после инсульта или травмы. В конечном итоге, возможно, удастся улучшить и стимулировать обучение и консолидацию, воздействуя непосредственно на определённые области мозга.