Науковці з Медичної школи Гроссмана при Нью-Йоркському університеті відкрили унікальну особливість мозку хвилястих папужок – наявність вокальних карт, подібних до людських, що пояснює їхню виняткову здатність до імітації різноманітних звуків.

Відкриття вокальних карт

Хвилясті папужки (Melopsittacus undulatus) належать до найбалакучіших птахів у світі. Їхня здатність до голосової імітації є надзвичайно рідкісною у тваринному світі. Деякі особини можуть вивчити сотні слів, що підтверджується рекордом папуги на ім’я Пак, який володів словниковим запасом близько 1728 слів.

Дослідники Майкл Лонг і Зетіан Янг вперше виміряли активність мозку папуг безпосередньо під час вокалізації. Використовуючи кремнієві зонди, вони записували електричну активність у центральному ядрі переднього аркопалліума – частині переднього мозку, що відповідає за контроль вокалізації.

“Ми виявили, що вокальні звуки відображаються в частині мозку, яка є аналогом ключової мовної області людського мозку”, – пояснює Майкл Лонг. Виявлені нейрони активувалися лише при відтворенні специфічних звуків.

Унікальна організація мозку

Нейрони в мозку хвилястих папужок спеціалізуються на різних типах звуків. “Є клітини, які активні для приголосних”, – каже Лонг. Інші нейрони активуються при відтворенні голосних звуків – одні реагують на високі тони, інші на низькі.

Така організація нагадує клавіатуру музичного інструмента. Кожна “клавіша” (група нейронів) відповідає за певний звук, що дозволяє птахам відтворювати широкий діапазон вокалізацій. Ця система подібна до тієї, що існує в людському мозку для мовлення.

Лонг порівнює цю структуру з клавіатурою:

Ця проста й інтуїтивно зрозуміла система дозволяє папужкам створювати складні звуки.

Порівняння з іншими птахами

Для порівняння дослідники провели аналогічні експерименти із зябликами (Taeniopygia guttata), які не вміють імітувати різноманітні звуки. На відміну від хвилястих папужок, зяблики мають лише одну пісню, яка триває близько секунди, і на вдосконалення якої вони витрачають місяці.

У мозку зябликів не виявлено жодних ознак вокальної “карти”. “Зебровий зяблик розробляє цей справді майже непроникний код для своєї пісні”, – зазначає Лонг. Замість простої та інтуїтивної системи, як у папужок, зяблики використовують складну систему для створення простих звуків.

Еріх Джарвіс з Університету Рокфеллера підкреслює:

 Це відкриття кидає виклик попереднім уявленням про еволюцію вокального навчання.

Еволюційні причини та перспективи досліджень

Чому хвилясті папужки розвинули такі незвичайні здібності? За словами Чжилей Чжао з Корнельського університету, однією з причин може бути залицяння. “Самки віддають перевагу самцям, які мають кращі здібності до імітації”, – пояснює він. Якщо самець втрачає ці здібності, самка стає більш схильною до зради.

Соціальне життя хвилястих папужок також могло вплинути на розвиток цих здібностей. Вони формують невеликі групи, члени яких використовують характерні “контактні дзвінки” – своєрідні паролі для ідентифікації членів групи.

Майкл Лонг припускає, що подібні вокальні карти можуть бути виявлені й в інших птахів-міміків, таких як інші види папуг або лірохвости, здатні імітувати навіть штучні звуки. Це відкриває нові горизонти для досліджень.

У довгостроковій перспективі ці дослідження можуть допомогти зрозуміти розлади мовлення у людей, зокрема афазію, яка часто виникає після інсульту.