Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Попугаи «подсветили» общие корни речи человека и птиц
Управление сложными звуками у попугаев работает по тем же принципам, что у человека: нейроны формируют упорядоченную «карту» акустических признаков в определенном участке мозга. Это меняет подход к лечению заикания и афазии.
Человеческая речь требует точной координации мышц гортани, языка и губ. Долгое время считалось, что подобный уровень контроля уникален для людей. Однако некоторые птицы, например волнистые попугайчики, способны имитировать человеческую речь, что заставило ученых искать общие нейронные механизмы. До сих пор оставалось неясным, как мозг попугаев управляет произношением и есть ли здесь параллели с людьми.
Чтобы понять, как мозг управляет образованием комплекса сложных звуков, такого как речь, нейробиологи провели эксперимент с двумя видами птиц. Они сравнили волнистых попугайчиков, способных имитировать человеческую речь, и зебровых амадин, чьи песни состоят из жестких шаблонов. Результаты, опубликованные в журнале Nature, выявили у попугаев механизм контроля звуков, похожий на человеческий.
Ученые сосредоточились на двух зонах мозга: центральном ядре переднего аркопаллиума AAC у попугаев (аркопаллиум — многоядерная часть паллиума, который у птиц выполняет те же функции, что кора у млекопитающих) и робустном ядре аркопаллиума RA у амадин.
С помощью микроэлектродов они записали активность 220 нейронов AAC у четырех попугаев и 502 нейронов RA у семи амадин во время пения. Оказалось, что AAC попугаев работает как «акустический процессор» — нейроны области кодируют не отдельные ноты, а физические параметры звука: высоту тона, гармоники, шумовые компоненты. Например, когда птица издавала звук частотой два килогерца, активировалась одна группа нейронов, а при четырех килогерцах — другая. У амадин RA, напротив, контролировал только порядок нот в песне, не связывая их с акустическими свойствами.
Различия между видами оказались ключевыми. Нейроны AAC попугаев формировали непрерывную «карту» звукового спектра: похожие частоты активировали перекрывающиеся нейронные ансамбли. Это позволяет гибко комбинировать звуки — так же, как человек складывает слова из фонем. У амадин каждый элемент песни, даже акустически близкий, кодировался уникальным набором нейронов, что исключает вариативность.
Еще одно отличие — связь с голосовым органом. Более половины нейронов AAC реагировали на конкретную высоту тона, регулируя напряжение мышц сиринкса — птичьего аналога гортани. У амадин RA управлял лишь временными параметрами песни, но не ее акустикой.
Чтобы проверить гипотезу, исследователи создали алгоритм, который предсказывал высоту тона по активности нейронов. Для попугаев точность прогноза достигла 84% (R = 0.84). У амадин та же модель дала случайный результат (R = −0.02), поскольку их нейроны не содержали информации о частоте звука.
Новая научная работа впервые доказала, что мозг попугаев и человека использует одинаковый принцип организации речевых зон. И AAC, и речевая моторная кора группируют нейроны по акустическим признакам, а не жестким шаблонам. Это позволяет обоим видам «переиспользовать» нейронные ансамбли для создания новых звуков — это основа обучения речи.
Амадины, с их ограниченным вокабуляром, стали важным контрпримером. Их мозг, в отличие от мозга попугаев, не связывает активность нейронов с акустикой, что объясняет неспособность к имитации. Открытие не только раскрывает эволюционные корни речи, но и предлагает модель для изучения ее нарушений — от заикания до последствий инсульта.
Telegram 
Дзен 
VK Морские биологи впервые детально задокументировали процесс родов у диких кашалотов. Анализ видеозаписей и акустических сигналов показал, что самки из разных родственных линий временно объединяются, чтобы по очереди выталкивать новорожденного на поверхность для дыхания. Это первое доказательство взаимопомощи при родах между неродственными особями у видов, не относящихся к приматам.
Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова более десяти лет изучают уникальные свойства кефирных зерен — природных симбиотических сообществ микроорганизмов, собранных в высокогорных районах Кавказа. Исследования показывают, они могут стать основой для новых методов лечения кишечных заболеваний, восстановления иммунитета и даже создания космического питания.
Квантовые эффекты помогают ученым во множестве сфер, но работать с ними не просто — степень определенности квантового мира концептуально отличается от того, что существует в классической физике. Чтобы подтвердить, что они работают с нужными квантовыми состояниями, физикам приходится постараться.
Морские биологи впервые детально задокументировали процесс родов у диких кашалотов. Анализ видеозаписей и акустических сигналов показал, что самки из разных родственных линий временно объединяются, чтобы по очереди выталкивать новорожденного на поверхность для дыхания. Это первое доказательство взаимопомощи при родах между неродственными особями у видов, не относящихся к приматам.
Во время нейроанатомического исследования тканей полового члена ученые выявили высокую плотность нервных окончаний в области, которую анатомы и хирурги долгое время оставляли без должного внимания. Авторы научной работы предположили, что эта зона может играть важную роль в формировании сексуальных ощущений, и допустили, что именно там у мужчин находится аналог так называемой «точки G».
Жизнь в суровых условиях вечной мерзлоты — вызов даже для бактерий. Для нее требуются уникальные адаптации к холоду и другим стрессовым факторам. В новом исследовании ученые МФТИ с коллегами описали белки Exiguobacterium sibiricum — бактерии, найденной в многолетнемерзлых породах на северо-востоке Сибири. Исследователи выяснили, как набор белков в мембране микроба зависит от температуры, при которой его культивируют.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
За 10 лет лежания в почве сигаретные фильтры не растворились, а лишь замаскировались под грязь. Их пластиковые волокна распались на микрочастицы, намертво склеились с минералами и превратились во вторичный микропластик. Более того, на пятом году гниения мусор начал отравлять землю с новой силой.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии