Los pinzones cebra generalmente aprenden a cantar de sus padres. Pero ahora, los científicos han enseñado a los pajaritos a memorizar una melodía sin aprenderla, y lo hicieron implantando recuerdos de las canciones en el cerebro de los pájaros.
Este extraño experimento fue diseñado para descubrir las vías cerebrales que codifican la duración de las notas en las aves. En última instancia, el punto es establecer paralelos con la forma en que los humanos aprenden a hablar. Afortunadamente, la investigación ayudará a los científicos a identificar genes y neuronas para mejorar el aprendizaje de idiomas en personas con autismo y otras afecciones que afectan la vocalización.
"Esta es la primera vez que confirmamos regiones cerebrales que codifican recuerdos de objetivos de conducta, esos recuerdos que nos guían cuando queremos imitar cualquier cosa, desde el habla hasta el aprendizaje del piano", Todd Roberts, neurocientífico de la Universidad de Texas Southwestern O ' Donnell Brain Institute, dijo en un comunicado. "Los hallazgos nos permitieron implantar estos recuerdos en las aves y guiar el aprendizaje de su canción".
Un pajarito me dijo
Pinzones cebra (Taeniopygia guttata) son pequeñas aves sociales originarias de América Central y populares como mascotas. Así como los humanos bebés aprenden el lenguaje imitando lo que oyen, los pinzones cebra escuchan a sus padres cantar y luego practican las melodías. La nueva investigación revela cómo los animales lo logran.
Roberts y sus colegas usaron optogenia para modificar las neuronas del pinzón sin exponerlas nunca al canto. Esta técnica implica el uso de la luz para controlar el comportamiento de las proteínas fotosensibles en las neuronas o células cerebrales, lo que esencialmente permite a los investigadores controlar cuándo se activa una neurona. Con esta herramienta, los investigadores pudieron alterar la actividad cerebral en un área sensoriomotora conocida como Nif, que envía información a una región especializada del cerebro del pájaro cantor llamada HVC. Esta área está involucrada tanto en el aprendizaje como en la reproducción de cantos de pájaros.
Al pulsar la luz en un ritmo, los investigadores pudieron codificar "recuerdos" en los cerebros de los pinzones, de modo que las notas de las aves coincidieran con la duración de los pulsos de luz. Era como si una figura paterna estuviera haciendo estas instrucciones para que el pájaro las memorizara, pero no había un pinzón padre presente.
Comprender el aprendizaje de idiomas
La duración de la nota por sí sola no es suficiente para enseñarle a un pinzón una canción completa, dijeron los investigadores; los pájaros también deben aprender otros aspectos de la melodía, como el tono.
"No le estamos enseñando al pájaro todo lo que necesita saber, solo la duración de las sílabas en su canción", dijo Roberts. "Las dos regiones del cerebro que probamos en este estudio representan solo una pieza del rompecabezas".
Con más piezas encontradas, agregó, podría ser posible enseñar a las aves a cantar una melodía completa sin ningún maestro. "Pero", dijo Roberts, "estamos muy lejos de hacerlo".
Esta investigación básica sobre aves está diseñada para desentrañar los circuitos del cerebro que hacen posible el aprendizaje de idiomas. El vínculo entre el HVC y las regiones Nif en las aves es crucial para el canto, informaron los investigadores esta semana en la revista Science. Si la comunicación entre esas dos regiones se cortó después de que el pájaro aprendió una melodía, el animal aún podría cantar la canción. Pero si el HVC y el Nif se separaran antes de que el pájaro tuviera la oportunidad de formar recuerdos de la canción, el pinzón nunca podría aprender, sin importar cuántas veces escuchó la canción después.
"El cerebro humano y las vías asociadas con el habla y el lenguaje son inmensamente más complicadas que los circuitos del pájaro cantor", dijo Roberts. "Pero nuestra investigación está proporcionando pistas sólidas sobre dónde buscar más información sobre los trastornos del desarrollo neurológico".
