Door een ‘zanggeheugen’ in het brein van jonge zebravinken te planten, leerden onderzoekers ze liedjes te zingen die ze nog nooit hadden gehoord.
Net als baby’s de meeste woorden oppikken van hun vader en moeder en zodoende leren praten, nemen veel jonge vogels de deuntjes van hun ouders over. Maar onderzoekers van de University of Texas Southwestern hebben dat weten te omzeilen en jonge zebravinken een liedje leren zingen dat ze nog nooit eerder hadden gehoord. Ze publiceerden hun resultaten in vakblad Science.
Lees ook:
Optogenetica
Hoe de onderzoekers dit voor elkaar kregen? Door hersencellen te manipuleren met de zogeheten optogenetica-methode. Die houdt in dat neuronen in het hersengebied dat betrokken is bij het leren van liedjes genetisch worden gemodificeerd, zodat ze lichtgevoelig zijn. Het team kon hiermee de activiteit van de gemanipuleerde neuronen beïnvloeden met lichtflitsen.
De onderzoekers gebruikten vervolgens een soort morsecode om de zebravinken te leren hoelang ze over een klank moesten doen; langere flitsen zorgden voor lange ‘lettergrepen’, en met kortere flitsen produceerden de vogels korte klanken. En ja hoor, de jonge vinken leerden uiteindelijk een liedje te fluiten, ook al hadden ze het nog nooit een volwassen exemplaar horen zingen.
De studie helpt de onderzoekers begrijpen hoe vogels leren zingen en ook hoe herinneringen worden opgeslagen in de hersenen en hoe deze vervolgens gebruikt kunnen worden.
Simpel deuntje
Goed, het lied zelf is een stuk eenvoudiger dan wanneer vogels het van nature zouden leren. De lengte van klanken is slechts een onderdeel van een complexe muzikale compositie, en de onderzoekers zeggen dan ook dat ze nog steeds niet weten welke delen van de hersenen andere aspecten zoals de toonhoogte van elk geluid besturen.
Toch vindt ornitholoog Martijn Hammers van de Rijksuniversiteit Groningen het onderzoek erg interessant. “Normaal gesproken leren zangvogels hun zang van de ouders. Als vogels de zang van soortgenoten op jonge leeftijd niet horen, ontwikkelen ze vaak een afwijkende zang. Nu zijn onderzoekers er voor het eerst in geslaagd om de zang van vogels te manipuleren via het sensorisch (zintuigelijk, red.) geheugen.”
Maar de studie mist nog wel wat aspecten, benadrukt Hammers. “De wetenschappers beïnvloedden de lengte van zangelementen door het manipuleren van het geheugen met behulp van korte of langere lichtflitsen. Andere aspecten van de zang, zoals de toonhoogte werden niet beïnvloed door het experiment. Wellicht spelen andere delen van het geheugen in de hersenen dan het door de onderzoekers gemanipuleerde deel hierbij een rol.”
Verder onderzoek is nodig om dit aan te tonen. “Het zou ook interessant zijn om te onderzoeken of dit op dezelfde manier werkt bij mensen”, vervolgt Hammers. “Het beter begrijpen van het sensorisch geheugen zou misschien op termijn kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor bepaalde spraakstoornissen bij mensen.”
Bronnen: Science, UT Southwestern, New Atlas
Beeld: UT Southwestern
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!