پرندگان مقلد چگونه صداها را به حافظه می‌سپارند؟

[ad_1]
نوشته و ویرایش شده توسط مجله ی نارنجی پوش

مرغ عشق‌ها به‌گفتن یکی از پرصداترین پرندگان، ویژگی منحصربه‌فردی در ساختار مغزی خود دارند که آن‌ها را قادر به پیروی صداهای گوناگون می‌کند. پژوهشگران دریافته‌اند که مغز این پرندگان نقشه‌ای از اصوات را در خود جای داده و این نقشه، شبیه چیزی است که در مغز انسان برای پردازش گفتار مشاهده می‌بشود. این کشف شگفت‌انگیز مشخص می کند که نحوه‌ی پردازش صداها در این گونه، پیچیده‌تر از دیگر پرندگان است.

مایکل لانگ، متخصص علوم اعصاب در دانشکده پزشکی گراسمن دانشگاه نیویورک، توضیح می‌دهد: «بخشی از مغز مرغ عشق‌ها که مسئول پردازش گفتار است، عملکردی شبیه یکی از قسمت‌های کلیدی مغز انسان دارد.» این یافته به فهمیدن بهتر سازوکارهای یادگیری صوتی در گونه‌های گوناگون پشتیبانی می‌کند و مشخص می کند که پیروی صدا در حیوانات، می‌تواند به فرآیندهای پیچیده‌ای در مغز وابسته باشد.

مرغ عشق‌ها (Melopsittacus undulatus) که با نام پاراکیت نیز شناخته خواهد شد، طوطی‌های کوچکی می باشند که بومی استرالیا بوده و توانایی چشمگیری در پیروی صدا دارند. آن‌ها می‌توانند طیف وسیعی از اصوات، از جمله گفتار انسان را بازآفرینی کنند. یکی از معروف‌ترین مثالها، مرغ عشقی به نام «پاک» می بود که توانست ۱۷۲۸ کلمه را یاد بگیرد و نام خود را در کتاب رکوردهای جهانی گینس ثبت کند. لانگ پافشاری می‌کند که توانایی پیروی صوتی در قلمرو حیوانات اتفاق‌ای نادر است و این ویژگی، مرغ عشق‌ها را از تعداد بسیاری از پرندگان دیگر نزدیک می‌کند.

لانگ و همکارش زتیان یانگ، از دانشکده پزشکی دانشگاه نیویورک، برای بازدید توانایی پیروی صدای مرغ عشق‌ها، با منفعت گیری از الکترودهای سیلیکونی، فعالیت الکتریکی مغز این پرندگان را ثبت کردند. آن‌ها بر روی ناحیه‌ای از مغز موسوم به هسته مرکزی قوس‌پالئوم قدامی تمرکز کردند که نقشی کلیدی در کنترل حرکات مرتبط با تشکیل صدا دارد. تحلیل داده‌های به‌دست‌آمده نشان داد که الگوی فعالیت الکتریکی این قسمت از مغز، در زمان تشکیل صدا به‌طور محسوسی تحول می‌کند.

یکی از با اهمیت ترین یافته‌های پژوهش، کشف نحوه‌ی سازماندهی نورون‌ها در ناحیه‌ی بازدید‌شده از مغز می بود. لانگ توضیح می‌دهد: «ما دریافتیم که نورون‌های خاصی زمان تشکیل صامت‌ها فعال خواهد شد، درحالی‌که برخی دیگر برای مصوت‌ها عکس العمل نشان خواهند داد. این چنین، گروهی از نورون‌ها به فرکانس‌های زیر حساس می باشند و برخی دیگر به فرکانس‌های بم عکس العمل نشان خواهند داد.»

به‌حرف های‌ی لانگ، ساختار مشاهده‌شده را می‌توان به صفحه‌کلیدی تشبیه کرد که هر کلید آن، صدای مشخصی را فعال می‌کند. او می‌افزاید: «فکر کنید که مجموعه‌ای از نورون‌ها، همانند کلیدهای یک ساز، در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند و هریک مسئول تشکیل صدایی خاص می باشند. این سازماندهی، روشای کارآمد برای بازآفرینی طیف گسترده‌ای از صداها فراهم می‌کند.» افزون‌بر‌این، بازدید‌های دیگر نشان دادند که مغز انسان نیز از ساختاری شبیه برای پردازش گفتار منفعت می‌برد.

لانگ و یانگ برای فهمیدن تفاوت بین گونه‌های گوناگون، آزمایش‌های شبیهی را روی سهره‌های گورخری (Taeniopygia guttata) انجام دادند. برخلاف مرغ عشق‌ها، این پرندگان توانایی پیروی صوتی ندارند و تنها یک آواز ساده دارند که یادگیری آن ماه‌ها به طول می‌انجامد. لانگ می‌گوید: «سهره‌های گورخری آوای خاصی دارند که طبق معمولً کمتر از یک ثانیه طول می‌کشد.»

نتایج نشان داد که مغز سهره‌ها فاقد نقشه‌ی عصبی برای پردازش صداهای جدا گانه است. در این گونه، سازوکار یادگیری صوتی به‌شکلی متفاوت عمل می‌کند. لانگ توضیح می‌دهد: «سهره‌ها از رمزگذاری پیچیده‌ای منفعت گیری می‌کنند که امکان تحول یا انعطاف‌پذیری چندانی ندارد.» بر پایه یافته‌ها، مغز مرغ عشق‌ها به شکلی سازماندهی شده است که امکان یادگیری و بازآفرینی طیف وسیعی از اصوات را فراهم می‌کند، درحالی‌که مغز سهره‌ها از سیستمی ثابت برای تشکیل یک الگوی صوتی محدود منفعت می‌برد.

یقیناً، اهمیت پژوهش فراتر از بازدید توانمندیهای پرندگان است. پژوهشگران می‌گویند فعالیت عصبی و الگوی تشکیل صدا در طوطی‌ها، به انسان‌ها شباهت بیشتری دارد تا دیگر پرندگان آوازخوان. زیاد تر دانش ما درمورد‌ی یادگیری صوتی از پرندگان آوازخوانی به دست آمده که آواهای ساده‌ای دارند، اما مطالعه‌ی طوطی‌ها می‌تواند فهمیدن ما را از سازوکارهای پیچیده‌ی یادگیری گفتار گسترش دهد.

علاوه‌بر یافته‌ها، توانایی پیروی در زندگی اجتماعی مرغ عشق‌ها نیز نقشی اساسی دارد. پژوهشگران توضیح خواهند داد که این قابلیت می‌تواند در انتخاب جفت تأثیر بگذارد. مرغ عشق‌های ماده طبق معمولً نرهایی را ترجیح خواهند داد که توانایی بیشتری در پیروی صدا دارند. این چنین، در صورت افت توانایی تشکیل صدا در نر، گمان تحول حرکت ماده افزایش می‌یابد.

زیاد تر بخوانید

ساختار اجتماعی پرندگان، ربط مستقیمی با توانایی‌های صوتی آن‌ها دارد. مرغ عشق‌ها در گروه‌های کوچکی زندگی می‌کنند که طبق معمولً برای زمان کوتاهی دوام دارند. اعضا بعد از راه اندازی گروه، آواهایی نزدیک تشکیل می‌کنند که نقش عمده‌ای در برقراری ربط دارند. برخی از صداها امکان پذیر همانند کد شناسایی گروهی عمل کرده و به اعضای گروه امکان دهند تا یکدیگر را بشناسند.

دیگر گونه‌های پرندگان مقلد نیز امکان پذیر از سازوکاری شبیه برای پیروی صدا منفعت ببرند. لانگ می‌گوید: «گمان بسیاری وجود دارد که طوطی‌های تعداد بسیاری از این چنین نقشه‌ی عصبی‌ای برخوردار باشند، اما تا این مدت بازدید‌های دقیقی روی آن‌ها انجام نشده است.» این چنین، او گمان می‌کند که چنگ‌مرغ‌ها، پرندگانی که می‌توانند صداهای مصنوعی همانند شاتر دوربین را پیروی کنند، از سیستمی شبیه منفعت می‌برند.

مطالعه‌ی پرندگان مقلد، می‌تواند به فهمیدن عمیق‌تری از اختلالات گفتاری در انسان منجر بشود. لانگ اشاره می‌کند افراد مبتلا به آفازی یا زبان‌پریشی که طبق معمولً بعد از سکته‌ی مغزی دچار مشکل در بازیابی واژه‌ها خواهد شد، امکان پذیر از سازوکاری شبیه برای پردازش صداها منفعت گیری کنند. او توضیح می‌دهد: «بعضی اوقات اوقات، فرد می‌خواهد کلمه‌ای را به زبان بیاورد، اما به نظر می‌رسد که آن واژه کاملاً از ذهنش محو شده است. بازدید سازوکار تشکیل صدا در پرندگانی همانند مرغ عشق‌ها می‌تواند به فهمیدن دقیق‌تری از این اختلالات پشتیبانی کند و راه‌های درمانی جدیدی اراعه دهد.»

مطالعه در نشریه نیچر انتشار شده است.

دسته بندی مطالب
مقالات کسب وکار

مقالات تکنولوژی

مقالات آموزشی

سلامت و تندرستی

[ad_2]

مطالب مشابه