也許斑胸草雀的叫聲有時候并不那么好聽,甚至不如寵物狗的吠聲。但是,在雄性斑胸草雀求偶的時候唱歌的聲音卻十分婉轉動聽,而且變化無窮。最近,一項研究解釋了為什么這種鳥會哼出如此多的旋律。實際上,當幼鳥跟著父親學唱歌時,會自動把之前已經學會的樂句過濾掉,這樣就能夠專注于學習不熟悉的部分。這一機制也適用于解釋其它動物,包括人類,在學習復雜的技術時的機制。
"這項研究對我們理解動物進行聲音學習與動作學習時的機制具有重大的意義"。來自北卡的神經生物學家Erich Jarvis說到。
許多動物,包括人類,黑猩猩,烏鴉,海豚甚至章魚,在早期的學習過程中都會不自覺地模仿同伴或父母的行為。年輕的雄性動物在青少年階段會長期模仿父親。來自紐約大學的Michael Long教授說到。一開始當然錯誤百出,然而在聯系上百次以后就會有點像模像樣了。
在這項新的研究中,Long的研究生Daniela Vallentin在斑胸草雀腦部植入了一個微型電極,用于記錄其大腦神經的活動特征(在其學習唱歌的過程中發揮了重要作用)。研究者們同時利用一個強大的光學顯微鏡來觀察:當斑胸草雀聽一個假的"導師"在吟唱一段旋律時,其腦部每個神經元的反應情況。
實驗結果顯示:鳥類腦部的一類運動前區神經元在其聽到來自"導師"的聲音時會高度興奮。
另外一類神經元,叫做抑制性內神經元,能夠與運動前區神經元進行結合并弱化其活性。當幼鳥在模仿其導師的聲音足夠成熟的情況下,如果再聽到類似的旋律,這一類神經元就會啟動,抑制運動前區神經元的活性。相關結果發表在最近一期的《science》雜志上。"我們發現了當幼鳥在學習唱歌時發現新的與舊的混雜在一起會作何反應"。
Long認為抑制性的神經元在幼鳥不需要接受來自其"導師"的指導時就會發揮作用,從而跳過這一部分,直接學習不熟悉的部分。這種抑制性的反應與其學習能力,而非年齡,有相當強的關聯性。這說明,唱歌并不是一項依賴于年齡的技巧。
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