研究显示,鹦鹉和鸣禽进化出了独特的大脑机制

研究显示,鹦鹉和鸣禽进化出了独特的大脑机制

图形摘要。学分:uux.cn/当代生物学(2023)。DOI: 10.1016/j.cub.2023.11.014

(神秘的地球uux.cn)据康奈尔大学:据文理学院神经生物学和行为卡拉曼研究员赵说,当人类学会说一种语言时,我们学会了发出新的声音,并灵活地使用它们进行交流,但大脑是如何做到这一点的,这是一个重要但基本上没有答案的问题。

为了探索这个问题,赵和康奈尔大学的合作者比较了鸣禽和鹦鹉的大脑通路。这两个群体在5000万年前开始分化,但都有声音学习能力。研究人员发现这两个物种的大脑机制存在显著不同的影响,这为鹦鹉和人类大脑如何进行连续、灵活的声音学习提供了线索。

《鹦鹉的前脑通路是产生带有个体特征的发声所必需的》,发表在12月8日的《当代生物学》上,赵为第一作者。

赵说,鸣禽和鹦鹉进行了有益的比较,因为它们有不同的进化史和声音学习能力。

斑胸草雀是被研究最多的鸣禽物种,在幼年阶段学习一首歌,之后变化很小。这与鹦鹉和人类非常不同,它们在一生中不断学习新的发声方法,并产生灵活的声音序列。

鸣禽和鹦鹉在大脑中都有两条主要路径:前部和后部。在鸣禽中,已知这两种途径发挥不同的功能。但是它们在鹦鹉身上起什么作用仍然未知。

为了测试鹦鹉的鸣声系统是否具有与鸣禽相似的神经功能,研究人员暂时可逆地灭活了鹦鹉的每一条神经通路,并发现鹦鹉与鸣禽的效果非常不同。

鸣禽可以只利用后通路继续发声,但在鹦鹉中,这一通路的隔离导致了发声能力的完全丧失。实验表明,鹦鹉需要前脑路径来产生带有个体特征的习得性发声。

赵说,这些结果表明,尽管它们在解剖学上看起来很相似,但它们的功能却有很大差异。“简而言之,为了像人类一样不断学习和灵活发声,鹦鹉进化出了与鸣禽不同的大脑机制。”




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