پژوهشگران با دستکاری مغز فنچ ها، لحن آواز آنها را تغییر دادند! - مجله ویراپارس

به گزارش، پژوهشگران مرکز پزشکی دانشگاه تگزاس شعبه جنوب غربی (UTSW) توانستند با دستکاری مغز فنچ های راه راه جوان، لحن آواز آنها را تغییر دهند. آنها در این فرآیند، ناحیه ای از مغز فنچ ها را که به یادگیری آواز مرتبط است، دستکاری کردند و شاهد تغییر طول نت های آواز آنها بودند.

آواز فنچ راه راه، مجموعه ای از نت ها و بخش های کوتاه است. این پرندگان معمولا آواز را با به خاطر سپردن آواز پدر خود یاد می گیرند و سپس به آرامی به تقلید از آن می پردازند.

تاد رابرتز (Todd Roberts)، پژوهشگر مرکز پزشکی دانشگاه تگزاس و همکارانش کوشش می نمایند تا نحوه رمزگذاری خاطرات را در مغز درک نمایند. بیشتر تمرکز آنها بر خاطراتی است که به پیشرفت گفتار و مهارت های اجتماعی یاری می نمایند.

پژوهش های پیشین نشان داده بودند که ناحیه ای از مغز پرندگان موسوم به HVC، نقش مهمی در یادگیری آوازها دارد و آسیب دیدن آن می تواند توانایی یادگیری آوازها را مختل کند. این ناحیه از مغز، ورودی های خود را از ناحیه دیگری موسوم به NIf دریافت می نماید و نورون ها در این ساختار، در شروع و خاتمه بخش ها شلیک می شوند. این موضوع نشان می دهد که نورون ها، در رمزگذاری طول بخش ها نقش دارند.

پژوهشگران برای دستکاری فعالیت عصبی اتصالات میان نورون های این دو ناحیه، از روشی موسوم به اپتوژنتیک (Optogenetics) استفاده کردند. در این روش، ژن ها در نورون ها قرار می گیرند و می توان آنها را با نور کنترل کرد. سپس سیم های کوچکی مورد استفاده قرار می گیرند تا نور به ناحیه معینی از مغز تابانده گردد.

رابرتز و گروهش، آزمایش هایی را روی تعدادی از فنچ های راه راه جوان انجام دادند که هرگز آواز خواندن فنچ های بزرگسال را نشنیده بودند، اما سعی داشتند آواز خود را ابداع نمایند. پژوهشگران، تفاوت های میان لحن خاتمهی آواز فنچ ها را آنالیز کردند.

هنگامی که پژوهشگران، پالس های کوتاهی از نور را مورد استفاده قرار دادند، پرندگان آواز خواندن را با بخش های کوتاه شروع کردند. پرندگان با دریافت پالس های بلند نور، آوازهایی با بخش های بلندتر خواندند.

رابرتز گفت: ما مسیری را در مغز شناسایی کردیم که با فعال کردن آن، پیش زمینه ای در خصوص طول بخش ها به ذهن پرنده منتقل می گردد؛ در صورتی که پرنده پیش از آن هرگز آواز خواندن پرنده دیگری را تجربه نکرده است.

طول بخش ها، تنها یکی از جنبه های یادگیری آواز توسط فنچ راه راه است. ویژگی های دیگر مانند اوج دریافت و یا ادغام بخش ها، رمزگذاری دشوارتری دارند، اما هدف رابرتز و گروهش این است که نهایتا این موارد را نیز مورد آنالیز قرار دهند.

رابرتز اضافه نمود: مکانیسم های یادگیری صوتی در مغز پرنده می تواند مانند مدلی برای درک نحوه یادگیری حیوانات از تجربیات اجتماعی عمل کند. ما می توانیم از این اطلاعات برای معین کردن آن دسته از مدارهای مغز استفاده کنیم که ممکن است در بروز بیماری های مربوط به رشد عصبی نقش داشته باشند.

این پژوهش، در مجله Science به چاپ رسید.

منبع:ایسنا