Burung finch zebra biasanya belajar bernyanyi dari ayah mereka. Tetapi sekarang, para ilmuwan telah mengajarkan burung-burung kecil untuk menghafal sebuah lagu tanpa pernah mempelajarinya - dan mereka melakukannya dengan menanamkan ingatan akan lagu-lagu dalam otak burung.
Eksperimen aneh ini dirancang untuk menemukan jalur otak yang menyandikan durasi catatan pada burung. Pada akhirnya, intinya adalah menggambar paralel dengan bagaimana manusia belajar berbicara. Semoga, penelitian ini akan membantu para ilmuwan menargetkan gen dan neuron untuk meningkatkan pembelajaran bahasa pada orang dengan autisme dan kondisi lain yang memengaruhi vokalisasi.
"Ini adalah pertama kalinya kami mengkonfirmasi wilayah otak yang menyandikan ingatan tujuan perilaku - ingatan yang memandu kami ketika kami ingin meniru apa pun dari pidato hingga belajar piano," Todd Roberts, seorang ilmuwan saraf di University of Texas Southwestern O ' Donnell Brain Institute, mengatakan dalam sebuah pernyataan. "Temuan ini memungkinkan kami untuk menanamkan ingatan ini ke dalam burung dan memandu pembelajaran lagu mereka."
Seekor burung kecil memberi tahu ku
Zebra finch (Taeniopygia guttata) adalah burung sosial kecil yang berasal dari Amerika Tengah dan populer sebagai hewan peliharaan. Sama seperti bayi manusia yang belajar bahasa dengan meniru apa yang mereka dengar, zebra finch mendengarkan ayah mereka bernyanyi dan kemudian berlatih lagu. Penelitian baru mengungkapkan bagaimana hewan melakukannya.
Roberts dan rekan-rekannya menggunakan optogenik untuk memodifikasi neuron finch tanpa pernah membuat mereka bernyanyi. Teknik ini melibatkan penggunaan cahaya untuk mengontrol perilaku protein fotosensitif dalam neuron, atau sel-sel otak, yang pada dasarnya memungkinkan para peneliti untuk mengontrol ketika neuron terbakar. Dengan menggunakan alat ini, para peneliti dapat mengubah aktivitas otak di daerah sensorimotor yang dikenal sebagai Nif, yang mengirimkan informasi ke wilayah otak burung penyanyi khusus yang disebut HVC. Daerah ini terlibat dalam pembelajaran dan reproduksi lagu-lagu burung.
Dengan berdenyut cahaya dalam ritme, para peneliti dapat menyandikan "ingatan" dalam otak burung finch, sehingga nada burung akan cocok dengan durasi pulsa cahaya. Seolah-olah seorang figur ayah sedang membuat instruksi-instruksi ini untuk dihafal oleh burung, tetapi tidak ada finch ayah yang hadir.
Memahami pembelajaran bahasa
Catatan durasi saja tidak cukup untuk mengajarkan lagu lengkap kepada finch, kata para peneliti; burung-burung juga harus mempelajari aspek-aspek melodi lainnya, seperti nada.
"Kami tidak mengajarkan burung itu semua yang perlu diketahui - hanya durasi suku kata dalam lagunya," kata Roberts. "Dua daerah otak yang kami uji dalam penelitian ini hanya mewakili satu bagian dari teka-teki."
Dengan lebih banyak potongan ditemukan, ia menambahkan, mungkin untuk mengajar burung-burung untuk menyanyikan melodi penuh tanpa guru sama sekali. "Tapi," kata Roberts, "kita masih jauh dari melakukan itu."
Penelitian burung dasar ini dirancang untuk mengungkap sirkuit otak yang memungkinkan pembelajaran bahasa. Hubungan antara HVC dan daerah Nif pada burung sangat penting untuk bernyanyi, para peneliti melaporkan minggu ini di jurnal Science. Jika komunikasi antara kedua daerah terputus setelah burung mempelajari melodi, hewan itu masih bisa menyanyikan lagu itu. Tetapi jika HVC dan Nif terputus satu sama lain sebelum burung memiliki kesempatan untuk membentuk ingatan tentang lagu itu, burung finch tidak pernah bisa belajar, tidak peduli berapa kali ia mendengar lagu itu sesudahnya.
"Otak manusia dan jalur yang terkait dengan bicara dan bahasa jauh lebih rumit daripada sirkuit burung penyanyi," kata Roberts. "Tapi penelitian kami memberikan petunjuk kuat di mana untuk mencari lebih banyak wawasan tentang gangguan perkembangan saraf."
