Что певчие птицы рассказывают нам о том, как мы учимся

Когда вы делаете слишком мощную подачу в бейсболе или поете чересчур высокую ноту, может быть, что вас заставляют это сделать ваши базальные ганглии. Это область в середине мозга, участвующая в управлении движениями и обучении. И одной из причин для этого неверного удара или фальшивой ноты может быть то, что ваш мозг побудил вас варьировать свое поведение, чтобы помочь вам узнать методом проб и ошибок, как работать лучше.

Но как мозг делает это, как он заставляет вас варьировать свое поведение?

Наряду с учеными из Университета Калифорнии, Сан-Франциско, Индийского института науки, образования и научных исследований и Университета Дьюка, профессор Сара Вулли исследовала этот вопрос на певчих птицах, которые учат свои песни в процессе развития, аналогично тому, как люди учатся говорить – пишетsciencedaily.com. В частности, певчие птицы запоминают песню своего отца или наставника, затем практикуют ее, пока не могут воспроизводить подобную мелодию.

«Став взрослыми, они продолжают воспроизводить эту выученную песню, но, что интересно, так это то, что они сохраняют ее просто немного изменчивой», говорит Вулли. «Эта изменчивость не является обязательной, дело не в том, что они не могут спеть лучшую версию, они могут – в частности, когда они поют для самки. Поэтому, когда они поют в одиночку и их песня является изменяющейся, это потому, что они активно делают ее такой».

Команда использовала эти перемены в изменчивости песни, чтобы посмотреть, как активность отдельных клеток в различных частях мозга изменяет свою деятельность в зависимости от социальной среды.

«Мы обнаружили, что социальная модуляция изменчивости возникала в базальных ганглиях, области мозга, как известно, важной для обучения и совершения движений не только у птиц, но и у млекопитающих, включая человека», говорит Вулли. «Это означает, что одна из причин важности базальных ганглиев для процесса усвоения двигательных навыков у разных видов – это их участие в генерации изменчивости».

Исследователи изучали певчих птиц, потому что они имеют корково-базальную схему ганглиев, которая специфична для пения. Напротив, для большинства видов поведения у других видов, клетки и схемы корково-базальных ганглиев, которые важны для конкретных видов поведения, таких как обучение ходить, могут быть расположены в непосредственной близости от клеток и схем, важных для других форм поведения, или даже приобщены к ним. «Эволюция у певчих птиц идентифицируемой цепи для одного сложного поведения дает нам огромное преимущество, поскольку мы пытаемся разобраться, что именно эти части мозга делают и как они это делают», говорит Вулли.

Полезно для болезни Паркинсона

Базальные ганглии резко затрагиваются такими заболеваниями, как болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона. Заключения команды ученых в конечном итоге могут иметь отношение к пониманию изменений в обучении и гибкости движений, которые происходят при этих заболеваниях.
«Это те вопросы, которые мы в настоящее время начинаем исследовать в лаборатории: как влияет на изменчивость радикальная манипуляция системой сродни той, что происходит во время болезни», говорит Вулли.

Афоризмы

Отвоевывая у природы жизненное пространство, мы убиваем не только ее, но и будущие поколения.