کشف شگفت‌انگیز؛ پرندگان مقلد چگونه صداها را به حافظه می‌سپارند؟

به گزارش شبکه اطلاع رسانی راه دانا؛ مرغ عشق‌ها به‌عنوان یکی از پرصداترین پرندگان، ویژگی منحصربه‌فردی در ساختار مغزی خود دارند که آن‌ها را قادر به تقلید صداهای گوناگون می‌کند. پژوهشگران دریافته‌اند که مغز این پرندگان نقشه‌ای از اصوات را در خود جای داده و این نقشه، مشابه چیزی است که در مغز انسان برای پردازش گفتار مشاهده می‌شود. این کشف شگفت‌انگیز نشان می‌دهد که نحوه‌ی پردازش صداها در این گونه، پیچیده‌تر از سایر 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 مشابه یکی از بخش‌های کلیدی مغز انسان دارد. این یافته به درک بهتر سازوکارهای یادگیری صوتی در گونه‌های مختلف کمک می‌کند و نشان می‌دهد که تقلید صدا در حیوانات، می‌تواند به فرآیندهای پیچیده‌ای در مغز وابسته باشد.
مرغ عشق‌ها (Melopsittacus undulatus) که با نام پاراکیت نیز شناخته می‌شوند، طوطی‌های کوچکی هستند که بومی استرالیا بوده و توانایی چشمگیری در تقلید صدا دارند. آن‌ها می‌توانند طیف وسیعی از اصوات، از جمله گفتار انسان را بازآفرینی کنند.

یکی از معروف‌ترین نمونه‌ها، مرغ عشقی به نام «پاک» بود که توانست ۱۷۲۸ کلمه را یاد بگیرد و نام خود را در کتاب رکوردهای جهانی گینس ثبت کند. لانگ تأکید می‌کند که توانایی تقلید صوتی در قلمرو حیوانات پدیده‌ای نادر است و این ویژگی، مرغ عشق‌ها را از بسیاری از پرندگان دیگر متمایز می‌کند.

مغز مرغ عشق‌ها عملکردی مشابه یکی از بخش‌های کلیدی مغز انسان دارد

لانگ و همکارش زتیان یانگ، از دانشکده پزشکی دانشگاه نیویورک، برای بررسی توانایی تقلید صدای مرغ عشق‌ها، با استفاده 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 تولید صدا دارد. تحلیل داده‌های به‌دست‌آمده نشان داد که الگوی فعالیت الکتریکی این بخش از مغز، در زمان تولید صدا به‌طور محسوسی تغییر می‌کند.

یکی از مهم‌ترین یافته‌های پژوهش، کشف نحوه‌ی سازماندهی نورون‌ها در ناحیه‌ی بررسی‌شده از مغز بود. لانگ توضیح می‌دهد: «ما دریافتیم که نورون‌های خاصی هنگام تولید صامت‌ها فعال می‌شوند، درحالی‌که برخی دیگر برای مصوت‌ها واکنش نشان می‌دهند. همچنین، گروهی از نورون‌ها به فرکانس‌های زیر حساس هستند و برخی دیگر به فرکانس‌های بم واکنش نشان می‌دهند.»

به‌گفته‌ی لانگ، ساختار مشاهده‌شده را می‌توان به صفحه‌کلیدی تشبیه کرد که هر کلید آن، صدای مشخصی را فعال می‌کند. او می‌افزاید: «تصور کنید که مجموعه‌ای از نورون‌ها، مانند کلیدهای یک ساز، در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند و هریک مسئول تولید صدایی خاص هستند.

 این سازماندهی، شیوه‌ای کارآمد برای بازآفرینی طیف گسترده‌ای از صداها فراهم می‌کند.» افزون‌بر‌این، بررسی‌های دیگر نشان دادند که مغز انسان نیز از ساختاری مشابه برای پردازش گفتار بهره می‌برد.

لانگ و یانگ برای درک تفاوت میان گونه‌های مختلف، آزمایش‌های مشابهی را روی سهره‌های گورخری (Taeniopygia guttata) انجام دادند. برخلاف مرغ عشق‌ها، این پرندگان توانایی تقلید صوتی ندارند و تنها یک آواز ساده دارند که یادگیری آن ماه‌ها به طول می‌انجامد. لانگ می‌گوید: سهره‌های گورخری آوای خاصی دارند که معمولاً کمتر از یک ثانیه طول می‌کشد.

نتایج نشان داد که مغز سهره‌ها فاقد نقشه‌ی عصبی برای پردازش صداهای مستقل است. در این گونه، سازوکار یادگیری صوتی به‌شکلی متفاوت عمل می‌کند. لانگ توضیح می‌دهد: «سهره‌ها از رمزگذاری پیچیده‌ای استفاده می‌کنند که امکان تغییر یا انعطاف‌پذیری چندانی ندارد.» بر اساس 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 تولید یک الگوی صوتی محدود بهره می‌برد.

البته، اهمیت پژوهش فراتر از بررسی توانایی‌های پرندگان است. پژوهشگران می‌گویند فعالیت عصبی و الگوی تولید صدا در طوطی‌ها، به انسان‌ها شباهت بیشتری دارد تا سایر پرندگان آوازخوان. بیشتر دانش ما درباره‌ی یادگیری صوتی از پرندگان آوازخوانی به دست آمده که آواهای ساده‌ای دارند، اما مطالعه‌ی طوطی‌ها می‌تواند درک ما را از سازوکارهای پیچیده‌ی یادگیری گفتار گسترش دهد.

علاوه‌بر یافته‌ها، توانایی تقلید در زندگی اجتماعی مرغ عشق‌ها نیز نقشی اساسی دارد. پژوهشگران توضیح می‌دهند که این قابلیت می‌تواند در انتخاب جفت تأثیر بگذارد. مرغ عشق‌های ماده معمولاً نرهایی را ترجیح می‌دهند که مهارت بیشتری در تقلید صدا دارند. همچنین، در صورت کاهش توانایی تولید صدا در نر، احتمال تغییر رفتار ماده افزایش می‌یابد.

ساختار اجتماعی پرندگان، ارتباط مستقیمی با مهارت‌های صوتی آن‌ها دارد. مرغ عشق‌ها در گروه‌های کوچکی زندگی می‌کنند که معمولاً برای مدت کوتاهی دوام دارند. اعضا پس از تشکیل گروه، آواهایی متمایز تولید می‌کنند که نقش عمده‌ای در برقراری ارتباط دارند. بعضی از صداها ممکن است مانند کد شناسایی گروهی عمل کرده و به اعضای گروه امکان دهند تا یکدیگر را بشناسند.

سایر گونه‌های پرندگان مقلد نیز ممکن است از سازوکاری مشابه برای تقلید صدا بهره ببرند. لانگ می‌گوید: «احتمال زیادی وجود دارد که طوطی‌های بسیاری از چنین نقشه‌ی عصبی‌ای برخوردار باشند، اما هنوز بررسی‌های دقیقی روی آن‌ها انجام نشده است.» همچنین، او گمان می‌کند که چنگ‌مرغ‌ها، پرندگانی که می‌توانند صداهای مصنوعی مانند شاتر دوربین را تقلید کنند، از سیستمی مشابه بهره می‌برند.

مطالعه‌ی پرندگان مقلد، می‌تواند به درک عمیق‌تری از اختلالات گفتاری در انسان منجر شود. لانگ اشاره می‌کند افراد مبتلا به آفازی یا زبان‌پریشی که معمولاً پس از سکته‌ی مغزی دچار مشکل در بازیابی واژه‌ها می‌شوند، ممکن است از سازوکاری مشابه برای پردازش صداها استفاده کنند.

 او توضیح می‌دهد: گاهی اوقات، فرد می‌خواهد کلمه‌ای را به زبان بیاورد، اما به نظر می‌رسد که آن واژه کاملاً از ذهنش محو شده است. بررسی سازوکار تولید صدا در پرندگانی مانند مرغ عشق‌ها می‌تواند به درک دقیق‌تری از این اختلالات کمک کند و راه‌های درمانی جدیدی ارائه دهد.