IRA FLATOW: Toto je Science Friday. Jsem Ira Flatow. Pokud jste někdy sledovali, jak se dítě učí mluvit, víte, že je to chaotický proces, protože nejprve vás dítě musí slyšet mluvit, pak je tu to blábolení, že jo, všechny ty náhodné zvuky, když dítě začne přijít na to, jak používat svaly, aby vydávaly zvuky, které slyší od dospělých.

a nakonec to dítě začne přijít a dostanete ta první vzrušující slova. A pak, než se nadějete, vaše dítě je dospělé, brání své území, a namlouvání kamarádů.

Oh, počkejte, počkejte-řekl jsem lidské děti? Měl jsem říct, že to všechno je to, jak zpěvní ptáci-jako zebra pěnkavy jste právě slyšeli-naučit se vytvářet složité vzory poznámek, které si musí zapamatovat, pokud chtějí nějakou šanci na reprodukční úspěch v dospělosti. Ale v laboratořích, které studují tyto ptáky, vědci také přemýšlejí o paralelách mezi učením ptáků a lidskou řečí.

ptačí zpěv je jedním z nejbližších analogů v přírodě k tomu, jak mluvíme, ukázalo se, a studium toho, jak se ptáci učí v dětství, může otevřít okna do našich mozků. Tady s více mluvit o tom, můj host, Dr. Jon Sakata, docent biologie na McGill University v Montrealu. Jsem rád, že tě mám.

JON SAKATA: Ahoj, Iro, díky za pozvání.

IRA FLATOW: Díky, že jste přišli. Jak blízko je ptačí zpěv lidské řeči?

JON SAKATA: Myslíme si, že existuje mnoho paralel mezi ptačím zpěvem a lidskou řečí, a ve svém popisu jste jich nastínili mnoho. Pouhé přemýšlení o procesu, kterým se ptáci musí naučit, jak vytvářet své vlastní vokalizace, své vlastní druhově typické vokalizace, je opravdu podobné tomu, jak děti musí přijít na to, jak produkovat tyto řečové zvuky, aby komunikovaly s ostatními v jejich prostředí.

takže procházejí tímto, je to v podstatě stejné napříč druhy, které se učí své vlastní vokalizace. Takže to nejprve zahrnuje učení zvuků zvuku, který používáte ke komunikaci, a pak zahrnuje učení, jak tyto zvuky produkovat, takže přijít na vzory motoru nebo příkazy motoru k produkci těchto konkrétních zvuků.

tato první fáze je tak trochu zapamatování zvuků dospělých kolem nich a pak zapamatování písně, kterou nakonec chtějí zpívat, což je druh jejich cílové písně. A pak si tím projdou, jak jsi řekl, blábolí a začnou cvičit a vymýšlejí věci. Někdy se věci pokazí, někdy se věci napraví, a když se věci napraví, mozek řekne: aha, to je skvělé. Udělal jsi něco dobrého, pokračuj v tom. A nakonec, vyrostou a zpívají své vlastní písně.

IRA FLATOW: je to jedinečné pro ptáky, tento druh učení? Dělají to jiná zvířata?

JON SAKATA: No, je tu hrstka dalších ptáků-takže tam jsou zpěvní ptáci, takže uvnitř velkých ptáků jsou zpěvní ptáci. Tam asi 4 000 až 5 000 zpěvných ptáků, kteří se učí své vlastní písně. Existují také kolibříci, kteří se učí své vlastní písně, a také papoušci, jsou docela dobře známí tím, že jsou vokálními studenty.

ale mimo ptáky existuje řada savců. Například, dobře, lidé jsou jedním z hlavních, o kterých přemýšlíme. Netopýři jsou také vokální studenti.

IRA FLATOW: netopýři? Ohromit.

JON SAKATA: netopýři, Ano. A tak je to relativně-lidé si toho v posledních několika desetiletích stále více váží. Kytovci jako delfíni a velryby, také vokální studenti. A existují nové důkazy, že sloni mohou napodobovat lidské zvuky, takže u slonů je hlasové učení. Takže existuje docela pěkná skupina obratlovců, která se může naučit vokalizaci.

a není to tak rozsáhle studováno v těchto jiných systémech, ale je to opravdu dobře studováno u ptáků a víme, že celý tento proces smyslového učení a pak vokální praxe a dokončení motorického učení. Ale myslím si, že to bude dotvořeno– moje sázka je, že to nakonec bude stejné u netopýrů a u slonů.

IRA FLATOW: zajímavé. Chci přivést zpět toho ptáka, kterého jsme slyšeli předtím, když jsem dělal úvod. Poslechněme si to znovu.

Zebra pěnkava?

JON SAKATA: Ano.

IRA FLATOW: OK, tak co nám říká zebra finch?

JON SAKATA: říká se, to jsem já. Zpívám. A dělá to pořád. Tak co to dělá? Nevíme. Snažíme se na to přijít. Ale hodně to zpívá. A zpívá, když je to samo.

zpívá, když se dvoří ženě. A je to opravdu, píseň, kterou produkuje, když se dvoří ženě,je to opravdu jedna z nejdůležitějších věcí, které ženy používají k výběru, s kým se spojí. A tak to pták musí udělat opravdu dobře.

takže tráví spoustu času – co si myslíme, když zpívá sám, je to, že si vlastně myslíme, že by mohl cvičit jen proto, aby se ujistil, že si udržuje své hlasové dovednosti. A pak, když vidí ženu, je ve svém konečném, svém nejlepším výkonu, a předvádí své hlasové dovednosti, Chcete-li.

IRA FLATOW: takže máte laboratoř plnou těchto ptáků?

JON SAKATA: máme laboratoř plnou.

IRA FLATOW: jaké hlučné místo!

JON SAKATA: no, bylo by krásné nechat je jen létat, ale máme je ve zvukově oslabených komorách, abychom mohli mít jejich nahrávky v akusticky čistém prostředí, stejně jako vy tady ve studiu. Ale máme je i v jiných částech.

IRA FLATOW: takže se snažíte přijít na to, co se děje v jejich mozcích, když dělají písně?

JON SAKATA: Ano.

IRA FLATOW: O to se snažíš.

JON SAKATA: jak učení písně, tak i produkce písně. Takže si myslíme, že zpěvní ptáci jsou opravdu zajímaví. Existuje spousta zvířat, která spolu komunikují zvuky, ale zpěvní ptáci, myslím, jsou opravdu zajímaví a myslím zvláštní, protože se nenarodili s touto schopností produkovat vlastní druhové písně, ale protože se je musí naučit. A tak studium tohoto procesu učení, myslím, je to, co opravdu dělá zpěvné ptáky zajímavým a důležitým modelovým systémem pro studium mozkových mechanismů.

IRA FLATOW: mají tedy v mozku centrum, jaké bychom mohli mít my?

JON SAKATA: mají mnoho center, takže –

IRA FLATOW: pro tyto písně?

JON SAKATA: ano, existuje řada oblastí mozku, které jsou navzájem propojeny a mají paralely v lidském mozku. Takže například existuje část mozku-řada vzájemně propojených oblastí mozku-nazývaná bazální ganglie, a lidé o tom u lidí hodně přemýšlejí, pokud jde o pohyb. A když se u Parkinsonovy choroby něco pokazí, často máte některé věci, které se pokazí v bazálních gangliích samotných.

ale na zpěvných ptácích je hezké, že mají také tyto bazální ganglie a uvnitř bazálních ganglií mají tuto specializovanou část zvanou oblast X– je to velmi atraktivní název.

IRA FLATOW: Area x.

JON SAKATA: Area X. Líbí se mi, jak to říkáte.

IRA FLATOW: je to televizní pořad o ptácích.

JON SAKATA: přesně tak. Tato oblast je tedy specializována na učení písní. A pokud si během vývoje pohráváte s aktivitou v této oblasti mozku, ptáci se nenaučí své písně zvlášť dobře. A tak si myslíme, že existují části lidských bazálních ganglií, které jsou také důležité pro hlasové učení a které jsou podobné této oblasti X, kterou vidíte u ptáků.

IRA FLATOW: víte, u lidí říkáme, že se lidé učí věci lépe dříve v životě. Je to stejné, když se ptáci učí své písně, nebo se to učí celý život?

JON SAKATA: existují druhové rozdíly v tom, jak dlouho-na kolik let se mohou učit své písně. Takže zebří pěnkavy, které studujeme, se učí své písně pouze během prvního měsíce nebo dvou svého života. A tak je to opravdu omezené okno vývoje. A tyto zebra pěnkavy zpívají jednu píseň celý svůj život. Takže tento jeden nebo dva měsíce vývoje je pro ně opravdu důležité, aby se naučili a krystalizovali své písně.

ale existují i jiné druhy, jako mockingbirds a evropských špačků, které jsou to, co nazýváme open-ended žáci, kteří mohou učit písně po celý život. A tak nás opravdu zajímá pokusit se zjistit, co se liší v mozcích těchto dvou různých druhů ptáků.

IRA FLATOW: protože napodobují jiné ptáky, že?

JON SAKATA: Jo, je to úžasné. Mohou dokonce napodobovat neavské zvuky, takže například autoalarmy jsou klasickým příkladem toho,co umí mockingbirds, že? A jak to dělají? To nevíme. Ale snažíme se na to přijít.

IRA FLATOW: a tak vaše laboratoř zkoumá, zda je učení písní také ovlivněno sociální interakcí– co tím myslíte?

JON SAKATA: takže lidé-děti, děti-se mohou učit ze sledování videí a naučit se říkat konkrétní věci, ale není to nijak zvlášť robustní učení. A my jako lidé se učíme mnohem lépe, pokud máme dovoleno společensky komunikovat s dospělým nebo s vrstevníkem, a to vede k robustnějšímu a efektivnějšímu učení. A to samé se děje u zpěvných ptáků.

když máte mladistvého ptáka, který je doučován jiným dospělým, ten pták se učí píseň tohoto dospělého ptáka mnohem lépe než ve srovnání s mladistvým, který je umístěn jednotlivě a jen slyší, jak se píseň pasivně přehrává z reproduktoru. Porovnáváme tedy toto učení písní v sociálních situacích nebo sociálních kontextech a učení písní v reakci na pasivní vystavení písni. A vidíme, znovu, robustnější učení, když je mladistvým umožněno společensky komunikovat s dospělými.

IRA FLATOW: Hmm. Je ptačí zpěv jazykem? Mluví mezi sebou ptáci?

JON SAKATA: takže jako výzkumníci zpěvných ptáků se snažíme být opravdu opatrní ohledně toho, co říkáme, že ptačí zpěv je analogický. A tak z větší části, říkáme, že ptačí zpěv je analogický řeči a ne jazyku, samo o sobě.

IRA FLATOW: mimochodem, jaký je tedy rozdíl? Tedy řeč, jazyk.

JON SAKATA: Jo, takže když o tom mluvíme, jako vědci, když o tom mluvíme, myslíme na řeč jako na druh motoru, který opravdu jen-jak vytváříte zvuky, které obsahují jazyk? A když mluvíme o jazyce, myslíme na sémantický obsah, syntaxi, jakýsi význam, který je v samotném jazyce, který se snažíme sdělit.

a víme, že ptáci komunikují konkrétní věci svými vokalizacemi, ale repertoár významů věcí, které komunikují, je mnohem omezenější než to, co vidíme v lidském jazyce. Takže si myslíme, že nemohou sdělit nekonečné množství věcí o životním prostředí, pokud můžeme říct. A tak si myslíme, že to, co je nejvíce paralelní mezi ptačím zpěvem a lidskou řečí, je jeho produkční aspekt.

IRA FLATOW: Takže říkáte, že ptáci neberou různé malé písně a dávají je dohromady, jako bychom při mluvení brali různá slova?

JON SAKATA: někteří ptáci tak činí, ale ne ve stejné míře jako lidé. Existuje jedna věc, která se nazývá kombinatorická syntaxe, a někteří ptáci dávají různá volání dohromady, aby vytvořili různé významy. Je to opravdu pěkné pole, ale –

IRA FLATOW: tlačím zpět na to. To mi zní jako řeč.

JON SAKATA: Zní to trochu jako jazyk, trochu. Existují lidé, kteří to studují a přemýšlejí o jazykových principech v ptačím zpěvu, a myslím, že určitě existují jevy, které ptáci dělají, které jsou podobné jazyku, ale myslím, že bychom netvrdili, že je to stejný rozsah lidského jazyka, pokud jde o–

IRA FLATOW: a ptáci, kteří mohou napodobovat lidskou řeč, dělají něco jiného?

JON SAKATA: nevíme. O takových ptácích toho moc nevíme. Jsou opravdu zajímavé. Myslím, že schopnost napodobovat lidskou řeč má pravděpodobně něco společného s věcmi na periferii, víte, co mohou dělat jejich svaly, zobák a jazyk, a mohou nakonec produkovat tyto zvuky.

ale pravděpodobně to není jen to, že také jsou pravděpodobně některé rozdíly v mozku těchto ptáků, které mohou napodobovat lidskou řeč, a ptáků, kteří to nemohou udělat. Ale nakonec, myslím, můj odhad je, že používají stejné obvody, stejné oblasti mozku pro učení lidské řeči nebo jak produkovat lidskou řeč jako učení, jak produkovat další ptačí zpěv v těchto mimikách.

IRA FLATOW: u ptáků, které studujete? Přemýšlím o tom, jak papoušci napodobují lidi.

JON SAKATA: ne, jo, to je fantastické. Nevíme nic o tom, jak to papoušci dělají. A zebří pěnkavy to neumí.

IRA FLATOW: to nemůžou udělat, co?

JON SAKATA: mohou zpívat svou vlastní druhovou píseň, ale nemohou nás pozdravit. Bylo by hezké, kdybychom měli kolonii plnou ptáků, kteří by nás ráno pozdravili, ale to nemáme.

IRA FLATOW: po chvíli by to mohlo být únavné!

JON SAKATA: to by mohlo, jo.

IRA FLATOW: co se tedy můžeme dozvědět o lidech? Pokud studujete mozky těchto ptáků, co vám o nás řekne?

JON SAKATA: No, myslím, že tam bylo hodně výzkumu ve snaze najít tyto paralely mezi ptačí mozky a lidské mozky. A myslím, že existuje mnoho důkazů o tom, že mnoho z těchto oblastí, které vidíme u zpěvných ptáků, které jsou důležité pro učení písní, jsou opravdu podobné oblastem, které považujeme za důležité pro učení a získávání řeči u lidí.

pokud tedy studujeme tyto procesy u zpěvných ptáků, možná bychom mohli získat nějaký vhled do procesů, které se podílejí na získávání řeči u lidí. Dále můžeme studovat-existují jedinci s deficity, mají poruchy komunikace, takže deficity v učení, jak mluvit a jak produkovat jazyk. A existuje řada genů, které byly zapojeny do těchto komunikačních poruch.

a jedna věc, kterou můžeme udělat, je, že stejné geny jsou exprimovány v-mnoho stejných genů je exprimováno v zpěvných ptácích, a můžeme se skutečně zeptat, do jaké míry tyto jednotlivé geny– pokud zavedete variantu do mozku zpěvného ptáka, může to také vést k deficitům v komunikaci v zpěvném ptákovi? Takže můžete pomoci skutečně hledat genetické substráty, které jsou základem komunikačních poruch, pomocí zpěvných ptáků jako systému zvířecích modelů.

IRA FLATOW: jsem Ira Flatow. Toto je Science Friday z WNYC Studios. Myslíte si, že ptáci jsou ve skutečnosti chytřejší,než jim připisujeme?

JON SAKATA: myslím, že jsou chytří v tom, že dělají všechny věci, které mají dělat– a myslím, že musíme přijít se správnými testy-ale myslím, že nás hodně překvapí.

IRA FLATOW: Jo. Překvapila vás jejich pěvecká schopnost? Překvapilo vás něco?

JON SAKATA: Ne, myslím, že částka, kterou zpívají, je docela úžasná. Máme nějaké studie, kde jsme jim dali tyto náhodné sady sekvencí, a zjistili jsme, že to, co se stane, je, že … Když jim dáte tyto náhodné zvuky jejich zvuků zebra finch, vytáhnou sekvence, které jsou opravdu typické pro sekvence, které vidíte ve volné přírodě.

takže si myslíme, že mozek je zaujatý, aby se naučil tyto druhově typické sekvence, které vidíte. Takže jim dáte tento náhodný odpad zvuků, no, design náhodných sekvencí, vytáhnou věci, které by jejich druh použil pro komunikaci.

IRA FLATOW: zajímavé. Děkuji mnohokrát, Jon Sakata, docent biologie na McGill University v Montrealu. Děkujeme, že jste si udělali čas, abyste byli dnes s námi.

Tento měsíc oslavujeme ptačí zpěv a další chytré ptačí triky s naším knižním klubem SciFri a čteme knihu Genius ptáků od Jennifer Ackerman. A tady s několika aktualizacemi o tom, co klub dělá, producent SciFri, knižní a ptačí blbeček, Christie Taylor.

CHRISTIE TAYLOR: Hej, Iro.

IRA FLATOW: OK, vítejte zpět. Jaká je zpráva z knižního klubu trenches?

CHRISTIE TAYLOR: no, čteme už pár týdnů. A vedli jsme skvělé on-air rozhovory o chytrých ptácích s našimi posluchači na Facebook o tom, jaké druhy inteligence můžeme měřit u ptáků, včetně těchto skvělých triků navigace, řešení problémů a samozřejmě komunikace, o které jsme právě mluvili s Dr. Sakatou. A pak, samozřejmě, další úhledné triky, jako je tento Ken v Lawrence, Kansas, řekl nám o aplikaci SciFri VoxPop.

KEN: Přítel v Hays, Kansas, který sledoval, jak Západní kingbird vkládá nedopalky cigaret do hnízda pro mladé, protože údajně odpuzuje klíšťata, roztoči, a další škůdci, což si myslím, že je naučené chování. Očividně to není genetické programování. Myslím, že je to velmi chytré.

CHRISTIE TAYLOR: to je Ken v Kansasu v naší nové aplikaci Science Friday VoxPop, která umožňuje lidem zvonit na různých otázkách Science Friday pomocí mikrofonu telefonu. A právě teď máme pro čtenáře našeho knižního klubu dvě takové otázky. Můžete se tedy připojit a najít aplikaci Science Friday VoxPop, ať jste kdekoli.

a Ira, naši posluchači sdíleli příběhy o všech druzích chytrého chování ptáků, které viděli-kardinálové, kteří je prosili, aby doplnili krmítko pro ptáky– vrány praskající ořechy na chodníku, Megan v San Jose viděla vránu namáčející zastaralé hranolky ve vodě, aby je změkčila.

IRA FLATOW: to je docela chytré. Víš, Líbí se mi, jak jsou vrány chytré, protože jsem je často viděl. A učili jsme se o úžasných schopnostech nových Kaledonských vran při řešení hádanek. Jen čtení v knize, jak dělají nástroje, ale také Jak používají nástroje. A používají nástroje, aby získali další nástroj, a nakonec jim dostanou jídlo, které potřebují.

CHRISTIE TAYLOR: Jo, a také se zdá, že mají kulturní rozdíly v tom, jak tyto nástroje vyrábějí, v závislosti na tom, kde žijí. Předávají to rodinám.

já jsem také osobně dostat opravdu nadšený bowerbirds. Dělají tato opravdu krásná propracovaná hnízda. Zdá se, že každý druh má jiný smysl pro estetiku, oblíbené barvy, triky s perspektivou, které dělají, aby nalákaly své ženy, a možná i smysl pro umění,což je zábavná debata, kterou můžeme mít příští týden.

IRA FLATOW: No, je příliš pozdě na to, aby se nováčci připojili k knižnímu klubu?

CHRISTIE TAYLOR: rozhodně ne. Stále si můžete vyzvednout Genius ptáků Jennifer Ackerman a začít číst, najít naši diskusní skupinu na Facebook, a jít hledat ptáky ve vašem okolí s naší iNaturalist challenge. Vyfoťte do telefonu, pošlete ji a budete přispívat cennými vědeckými údaji o občanech. To je vše ScienceFriday.com/BookClub.

IRA FLATOW: tady to máte. Christie Taylor, producent Science Friday a wrangler pro náš knižní klub.

Copyright © 2019 Science Friday Initiative. Všechna práva vyhrazena. Přepisy Science Friday jsou vyráběny v těsném termínu společností 3Play Media. Věrnost původnímu vysílanému / publikovanému zvukovému nebo video souboru se může lišit a text může být v budoucnu aktualizován nebo pozměněn. Autoritativní záznam programování Science Friday najdete na původní odvysílané / publikované nahrávce. Podmínky použití a další informace naleznete na stránkách našich zásad na http://www.sciencefriday.com/about/policies/