Японские ученые показали, что зебровые амадины лучше обучаются пению при взаимодействии с живой взрослой птицей, чем при прослушивании аудиозаписи песни. Исследователи также выяснили, как области мозга управляют этим процессом: голубое пятно реагирует на социальное взаимодействие и передает сигналы в каудомедиальный нидопаллий, где собирается информация от разных областей мозга и происходит формирование воспоминаний. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Молодые особи зебровых амадин учатся петь у взрослого наставника (обычно отца) через социальное взаимодействие. При этом птицы, которые просто слушают пение сородичей через динамик (без индивидуального обучения), почти не усваивают этот навык. Ученые долго не могли понять, почему так происходит. Теперь исследователи из Окинавского института науки и технологий ответили на этот вопрос.
«Это исследование стало первой демонстрацией нейронной схемы, которая сообщает птицам, на какую информацию им нужно обращать внимание, — говорит соавтор исследования Йоко Ядзаки-Сугияма. — В дикой природе зебровые амадины окружены множеством звуков, включая песни других видов птиц. Эта схема активируется, чтобы сигнализировать о том, что конкретная песня важна и должна быть заучена».
В ходе исследований ученые сосредоточились на области мозга, называемой голубым пятном (LC), которая является источником норадреналина, участвует в эмоциональной регуляции, а также когнитивном контроле и процессах памяти и внимания. Сигналы от нейронов LC поступают в слуховую область более высокого порядка — каудомедиальный нидопаллий (NCM). Предыдущая работа показала, что именно здесь у зебровых амадин формируются воспоминания о песне наставника.
Исследователи регистрировали активность мозга в двух этих областях у молодых птиц в нескольких ситуациях: при прослушивании записи пения взрослой особи, при прослушивании пения взрослой птицы вживую и при прослушивании записи ее пения. Оба участка мозга реагировали сильнее при пении живой птицы. Прослушивание пения также усиливало реакцию на аудиозапись впоследствии. Возбуждение нейронов NCM было связано с определенными «слогами» песни наставника, поэтому, вероятно, эти нейроны регистрировали слуховую информацию. Однако нейроны LC были активны постоянно, что позволяет предположить, что они реагировали больше на саму голосовую коммуникацию, чем на конкретные ноты.
Когда исследователи инактивировали нейроны, передающие сигнал от LC к NCM, молодая птица теряла способность точно повторить песню взрослой. Вероятно, нейроны NCM получают несколько входных сигналов из разных областей мозга, в том числе из слуховых областей, а LC передает другой тип информации — социальный контекст, указывающий на важность песни.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
