Un nuovo studio spiega come il cervello di un parrocchetto lo aiuti a imitare le parole umane.
Registrando per la prima volta l’attività cerebrale dei parrocchetti mentre emettevano suoni, una squadra di ricerca della NYU Grossman School of Medicine ha scoperto che i loro cervelli generano schemi visti prima solo negli umani mentre parlano.
Pubblicato online il 19 marzo sulla rivista Naturalo studio ha mappato l’attività di un gruppo di cellule nervose nel cervello dell’uccello chiamato nucleo centrale dell’arcopallium anteriore (AAC), che è noto per influenzare fortemente i muscoli nel suo organo vocale. È stato scoperto che diversi gruppi di cellule AAC producono suoni simili a consonanti e vocali.
Quando i parrocchetti cantano, alcune cellule diventano attive in tiri specifici, come premere le chiavi su un piano, con il nuovo modello che ricorda l’organizzazione dietro il discorso umano. Sulla base delle loro scoperte, i ricercatori suggeriscono che gli esseri umani e i parrocchetti – a differenza di qualsiasi altro animale studiato finora – condividono una connessione simile tra una maggiore attività cerebrale e una produzione sonora.
“Un modo importante per sviluppare nuovi trattamenti per i disturbi del linguaggio è trovare modelli animali che possano offrire nuove intuizioni sui processi cerebrali legati al linguaggio”, ha dichiarato l’autore di studio senior Michael Long, PhD, Thomas e Suzanne Murphy Professore presso il Dipartimento delle Neuroscienze e Facoltà dell’Istituto per la traslazionale neuroscienza, presso la NYU Langone Health. “I processi cerebrali scoperti nei parrocchetti possono aiutare a spiegare i meccanismi dietro i disturbi della comunicazione che colpiscono milioni di americani”. Questi includono aprassia (movimenti vocali di pianificazione dei guai) e afasia (difficoltà a produrre linguaggio), che possono derivare da un trauma causato da un ictus.
Mistero di umani e parrocchetti
La lingua parlata “incredibilmente flessibile” viene prodotta attraverso delicati schemi nel cervello umano, affermano i ricercatori. Per determinare se gli schemi sono unici per l’uomo, il team di ricerca ha eseguito le prime registrazioni cerebrali in AAC del Budgerigar, un tipo di piccolo pappagallo che può imitare centinaia di parole umane.
Parte dei risultati dello studio si è concentrato sul contrasto tra il cervello di Budgerigar e quello del fringuello zebra, una specie di uccelli canori noti per produrre vocalizzazioni complesse. Mentre entrambe le specie possono imitare i suoni usando regioni cerebrali dedicate e organi vocali specializzati, solo i pappagalli possono produrre parole umane.
Il fringuello zebra richiede oltre 100.000 prove pratiche per imparare una canzone rigida, con esperimenti che confermano che il suo cervello stabilisce un modello fisso di attività attraverso un processo scrupoloso di prova ed errore. Al contrario, i parrocchetti – come gli umani – possono adattare rapidamente il loro comportamento vocale. Usando la loro “tastiera vocale” interna, imparano a riutilizzare in modo flessibile e ricombinare i comandi motori per ottenere suoni diversi, lo studio ha scoperto.
Andando avanti, il team di ricerca prevede di studiare le funzioni cerebrali più elevate che decidono “quali chiavi di piano vengono premute” tramite segnali in arrivo all’AAC. Scoprire questi processi può far luce sulle più elevate capacità cognitive nell’uomo e sulle strategie che arricchiscono i modelli di intelligenza artificiale dietro i chatbot (modelli di linguaggio di grandi dimensioni).
“I nostri risultati confermano che i neuroni AAC rappresentano sistematicamente il tono vocale ed esercitano un controllo preciso su di esso, con questo sistema che mostra comuni senza precedenti con l’attività cerebrale umana”, afferma l’autore principale Zetian Yang, uno studioso post -dottorato nel laboratorio del Dr. Long. “Questo lavoro stabilisce quindi questo parrocchetto come nuovo modello critico per studiare il controllo del motore vocale.”
Questa ricerca è stata supportata dai finanziamenti della collaborazione di Simons sul cervello globale.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com