IRA flad: Dette er videnskab fredag. Jeg er Ira. Hvis du nogensinde har set en baby lære at tale, ved du, at det er en rodet proces, fordi først babyen skal høre dig tale, så er der den babbling, højre, al den tilfældige lyd, når babyen begynder at finde ud af, hvordan man bruger sine muskler til at lave de lyde, den hører fra voksne.

og så endelig begynder babyen at finde ud af det, og du får de første spændende ord. Og så før du ved af det, din baby er alle vokset op, forsvare sit territorium, og bejlen hjælpere.

Åh, vent, vent– sagde Jeg menneskelige babyer? Jeg burde have sagt, at alt dette er, hvordan sangfugle– som den sebrafinch, du lige har hørt– lærer at producere de komplicerede mønstre af noter, de skal huske, hvis de vil have nogen chance for reproduktiv succes i voksenalderen. Men i laboratorier, der studerer disse fugle, tænker forskere også på parallellerne mellem fuglindlæring og menneskelig tale.

fuglesang er en af de nærmeste analoger i naturen til, hvordan vi snakker, viser det sig, og at studere, hvordan fugle lærer i barndommen, kan åbne vinduer ind i vores hjerner. Her med mere at tale om det, min gæst, Dr .. Jon Sakata, lektor i biologi ved McGill University i Montreal. Godt at have dig.

JON SAKATA: Hej, Ira, tak for at have mig.

IRA: Tak fordi du kom ned. Så hvor tæt er fuglesang på menneskelig tale?

JON SAKATA: Vi tror, at der er mange paralleller mellem fuglesang og menneskelig tale, og du har skitseret mange af dem i din beskrivelse. Bare at tænke på den proces, hvormed fugle skal lære at producere deres egne vokaliseringer, deres egne arttypiske vokaliseringer, ligner virkelig, hvordan børn skal finde ud af, hvordan de producerer disse talelyde for at kommunikere med andre i deres miljø.

så de gennemgår dette, det er grundlæggende det samme på tværs af arter, der lærer deres egne vokaliseringer. Så det involverer først at lære lyden af den lyd, du bruger til at kommunikere, og involverer derefter at lære at producere disse lyde, så finde ud af motormønstrene eller motorkommandoerne for at producere disse bestemte lyde.

nu er den første fase bare at huske lyden af de voksne omkring dem og derefter huske en sang, som de i sidste ende vil synge, det er slags deres målsang. Og så går de igennem dette, som du sagde, de babler, og de begynder at øve, og de finder ud af tingene. Nogle gange får de ting forkert, nogle gange får de ting rigtigt, og når de får tingene rigtigt, siger hjernen, AHA, det er fantastisk. Du gjorde noget godt, fortsæt med at gøre det. Og til sidst vokser de op med at synge deres egne sange.

IRA flad: er dette unikt for fugle, denne form for læring? Gør andre dyr det?

JON SAKATA: nå, der er en håndfuld andre fugle– så der er sangfugle, så inden for de store fugle er der sangfugle. Der omkring 4.000 til 5.000 sangfugle, der lærer deres egne sange. Der er også kolibrier, der lærer deres egne sange, og også papegøjer, de er ret kendt for at være vokale elever.

men uden for fugle er der en række pattedyr. For eksempel er mennesker en af de vigtigste, vi tænker på. Flagermus er også vokale elever.

IRA flad: flagermus? Wow.

JON SAKATA: flagermus, Ja. Og så dette er en relativt– folk er blevet til at forstå, at mere og mere i de sidste par årtier. Hvaler som delfiner og hvaler, også vokale elever. Og der er nogle nye beviser for, at elefanter kan efterligne menneskelige lyde, så der er vokal læring i elefanter. Så der er en temmelig pæn slags gruppe hvirveldyr, der kan lære vokaliseringerne.

og det er ikke så omfattende studeret i de andre systemer, men det er virkelig godt studeret i fugle, og vi ved, at hele processen med sensorisk læring og derefter vokal praksis og slutter i motorisk læring. Men jeg tror, det bliver konkretiseret– min indsats er, at det i sidste ende bliver det samme i flagermus og i elefanter.

IRA flad: interessant. Jeg vil gerne bringe den fugl tilbage, Vi hørte før, da jeg lavede introduktionen. Lad os høre det igen.

Sebra finch?

JON SAKATA: Ja.

IRA flad: OK, så hvad fortæller Sebra finch os?

JON SAKATA: det siger, Dette er mig. Jeg synger. Og det gør det hele tiden. Så hvad laver den? Det ved vi ikke. Vi prøver at finde ud af det. Men det synger meget. Den synger, når den er af sig selv.

det synger, når det går efter en kvinde. Og det er det virkelig, den sang, den producerer, når den går efter en kvinde, det er virkelig en af de vigtigste ting, som kvinder bruger til at vælge, hvem de skal parre sig med. Og så skal fuglen gøre det rigtig godt.

så han bruger en masse tid– hvad vi synes, når han synger alene, er, at vi faktisk tror, at han måske praktiserer bare for at sikre, at han holder op med sine vokale færdigheder. Og så når han ser en kvinde, han er i sin ultimative, hans bedste præstation, og han viser sine vokale færdigheder, hvis du vil.

IRA flad: så du har et laboratorium fuld af disse fugle?

JON SAKATA: vi har et laboratorium fuldt.

IRA flad: hvad et støjende sted!

JON SAKATA: nå, det ville være dejligt at have dem bare flyver rundt, men vi har dem i de lyddæmpede kamre, så vi kan få optagelserne af dem i et akustisk rent miljø, ligesom du har her i studiet. Men vi har dem også flyver rundt, såvel, i andre dele.

IRA flad: så du prøver at finde ud af, hvad der foregår i deres hjerner, når de laver sangene?

JON SAKATA: Ja.

IRA: Det er det, du prøver at gøre.

JON SAKATA: både læringen af sangen og produktionen af sangen også. Så vi synes, at sangfugle er virkelig interessante. Jeg mener, der er mange dyr, der kommunikerer med hinanden med lyde, men sangfugle, jeg tror, er virkelig interessante, og jeg synes specielt, fordi de ikke er født med denne evne til at producere deres egne arter sange, men fordi de er nødt til at lære dem. Og så at studere den læringsproces, tror jeg, er det, der virkelig gør sangfugle til et interessant og vigtigt modelsystem at studere med hensyn til hjernemekanismer.

IRA flad: så har de et center i deres hjerne som vi måske har?

JON SAKATA: de har mange centre, så – IRA flad: for disse sange?

JON SAKATA: ja, der er en række hjerneområder, der er forbundet med hinanden, der har paralleller i den menneskelige hjerne. Så for eksempel er der en del af hjernen– en række sammenkoblede hjerneområder– kaldet basalganglierne, og folk tænker meget på mennesker med hensyn til bevægelse. Og når tingene går galt i Parkinsons sygdom, har du ofte nogle ting, der går galt i selve basalganglierne.

men hvad der er pænt ved sangfugle er, at de også har denne basale ganglier, og inden for basalganglierne har de denne specialiserede del kaldet område– det er et meget attraktivt navn.

IRA flad: område *

JON SAKATA: område * jeg kan godt lide den måde, du siger det på.

IRA: det er et TV-program, der kommer op om fugle.

JON SAKATA: præcis. Så dette område er specialiseret til sangindlæring. Og hvis du rod med aktivitet i det hjerneområde under udvikling, lærer fugle ikke deres sange særlig godt. Og så tror vi, at der er dele af de menneskelige basale ganglier, der også er vigtige for vokalindlæring, og som ligner dette område, du ser hos fugle.

IRA: du ved, i mennesker siger vi, at folk lærer ting bedre tidligere i livet. Er det det samme med fuglene, der lærer deres sange, eller lærer de det hele deres liv?

JON SAKATA: der er artsforskelle i hvor længe de– hvor gamle de kan fortsætte med at lære deres sange til. Så de Sebra finker, vi studerer, lærer de kun deres sange i løbet af den første måned eller to af deres liv. Og så er det et virkelig begrænset udviklingsvindue. Og disse Sebra finker synger en sang hele deres liv. Så denne ene eller to måneders udvikling er virkelig vigtig for dem at lære og krystallisere deres sange.

men der er andre arter, som mockingbirds og europæiske starlings, det er det, vi kalder åbne elever, der kan lære sange i hele deres levetid. Og så er vi virkelig interesserede i at forsøge at finde ud af, hvad der er anderledes i hjernen hos disse to forskellige typer fugle.

IRA flad: fordi de efterligner andre fugle, ikke?

JON SAKATA: Ja, det er fantastisk. De kan endda efterligne nonavian lyde, så bilalarmer, for eksempel at være et klassisk eksempel på, hvad mockingbirds kan gøre, ikke? Og hvordan gør de det? Vi ved det ikke. Men vi prøver at finde ud af det.

IRA: og så undersøger dit laboratorium, om sangindlæring også er påvirket af social interaktion– hvad mener du med det?

JON SAKATA: så mennesker-babyer, børn-kan lære af at se videoer og lære at sige bestemte ting, men det er ikke særlig robust læring. Og vi som folk lærer meget bedre, hvis vi får lov til socialt at interagere med en voksen eller med en peer, og det fører til mere robust og effektiv læring. Og det samme sker i sangfugle.

når du har en ung fugl, der bliver undervist af en anden voksen, lærer den fugl sangen af den voksne fugl meget bedre i forhold til en ung, der er anbragt individuelt og bare hører sang, der afspilles passivt ud af en højttaler. Så vi sammenligner denne sangindlæring under sociale situationer eller sociale sammenhænge og sangindlæring som reaktion på passiv eksponering for sang. Og vi ser igen mere robust læring, når unge får lov til socialt at interagere med voksne.

IRA flad: Hmm. Er fuglesang et sprog? Taler fuglene med hinanden?

JON SAKATA: så som songbird-forskere prøver vi at være virkelig forsigtige med, hvad vi siger, at fuglesang er analog med. Og så for det meste, vi siger, at fuglesang er analog med tale og ikke til sprog, i sig selv.

IRA: forresten, så hvad er forskellen? Tale, sprog.

JON SAKATA: ja, så når vi taler om det, som forskere, når vi taler om det, tænker vi på tale som en slags motor, der virkelig bare– hvordan producerer du de lyde, der omfatter sprog? Og når vi taler om sprog, tænker vi på det semantiske indhold, syntaksen, slags den betydning, der er inden for selve sproget, som vi forsøger at kommunikere.

og vi ved, at fugle kommunikerer bestemte ting med deres vokaliseringer, men repertoiret af betydninger af ting, som de kommunikerer, er meget mere begrænset end det, vi ser på menneskeligt sprog. Så vi tror, at de ikke kan formidle et uendeligt antal ting om miljøet, så vidt vi kan fortælle. Og så tror vi, at det, der er mest parallelt mellem fuglesang og menneskelig tale, er slags produktionsaspektet af det.

IRA flad: så du siger, at fugle ikke tager forskellige små sange og sætter dem sammen, som om vi ville tage forskellige ord, mens vi taler?

JON SAKATA: nogle fugle gør det, men ikke i samme omfang som mennesker gør. Der er denne ting kaldet kombinatorisk syntaks, og nogle fugle sætter forskellige opkald sammen for at danne forskellige betydninger. Det er et rigtig pænt felt, men –

IRA flad: jeg skubber tilbage på dette. Det lyder som tale til mig.

JON SAKATA: det lyder lidt som sprog, lidt. Der er mennesker, der studerer dette og tænker på de sproglige principper i fuglesang, og jeg tror, at der bestemt er fænomener, som fugle gør, der ligner sprog, men jeg tror, vi ikke ville argumentere for, at det er det samme omfang af menneskeligt sprog med hensyn til–

IRA flad: og fugle, der kan efterligne menneskelig tale, gør de noget andet?

JON SAKATA: vi ved det ikke. Vi ved ikke meget om den slags fugle. De er virkelig interessante. Jeg mener, evnen til at efterligne menneskelig tale har sandsynligvis noget at gøre med ting i periferien, du ved, så hvad kan deres muskler gøre, næb og tunge, og kan de i sidste ende producere disse lyde.

men det er nok ikke bare, at der også er nogle forskelle i hjernen hos disse fugle, der kan efterligne menneskelig tale og fugle, der ikke kan gøre det. Men i sidste ende tror jeg, at mit gæt er, at de bruger de samme kredsløb, de samme hjerneområder til at lære menneskelig tale eller hvordan man producerer menneskelig tale som at lære at producere en anden fuglesang i disse efterligninger.

IRA flad: i de fugle, du studerer? Jeg tænker på som papegøjer, der efterligner mennesker.

JON SAKATA: nej, ja, det er fantastisk. Vi ved ikke noget om, hvordan papegøjer gør det. Og det kan de ikke.

IRA flad: de kan ikke gøre det, huh?

JON SAKATA: de kan synge deres egen artssang, men de kan ikke sige hej til os. Det ville være rart, hvis vi havde en koloni fuld af fugle, der sagde Hej til os om morgenen, men det har vi ikke.

IRA flad: det kan blive trættende efter et stykke tid!

JON SAKATA: det kan, Ja.

IRA: så hvad kan vi lære om mennesker? Hvis du studerer hjernen hos disse fugle, hvad vil den fortælle dig om os?

JON SAKATA: Nå, jeg tror, der har været meget forskning i at forsøge at finde disse paralleller mellem fuglehjerner og menneskelige hjerner. Og jeg tror, der er mange beviser for at sige, at mange af disse områder, som vi ser i sangfugle, der er vigtige for sangindlæring, virkelig ligner områder, som vi finder vigtige for taleindlæring og erhvervelse hos mennesker.

så hvis vi studerer disse processer i sangfugle, kan vi måske få et indblik i de processer, der er involveret i taleopsamling hos mennesker. Desuden kan vi studere– der er personer med underskud, har kommunikationsforstyrrelser, så underskud i at lære at tale og hvordan man producerer sprog. Og der er en række gener, der er blevet impliceret i disse kommunikative lidelser.

og en ting, vi kan gøre, er, at de samme gener udtrykkes i-mange af de samme gener udtrykkes i sangfugle, og vi kan faktisk spørge, i hvilket omfang gør disse individuelle gener– hvis du introducerer en variant i en sangfuglhjerne, kan det også føre til underskud i kommunikation i sangfuglen? Så du kan virkelig hjælpe med at kigge efter de genetiske underlag, der ligger til grund for kommunikationsforstyrrelser, ved at bruge sangfugle som et dyremodelsystem.

IRA flad: jeg er Ira flad. Det er Science Friday fra Lundgård. Synes du, at fugle faktisk er klogere, end vi giver dem kredit for?

JON SAKATA: jeg tror, de er kloge til at gøre alle de ting, de skal gøre, og jeg tror, vi skal bare komme med de rigtige tests til– men jeg tror, de overrasker os meget.

IRA flad: Ja. Var du overrasket over deres sangevne? Er der noget, der overrasker dig?

JON SAKATA: Nej, Jeg mener, jeg synes, det beløb, de synger, er ret fantastisk. Vi har nogle undersøgelser, hvor vi gav dem disse tilfældige sæt sekvenser, og vi fandt ud af, at hvad der sker er, at de– Åh, undskyld. Når du giver dem disse tilfældige lyde af deres Sebra finch lyde, trækker de sekvenser, der virkelig er typiske for de sekvenser, du ser i naturen.

så vi tror, at hjernen er partisk til at lære disse arter-typiske sekvenser, som du ser. Så du giver dem dette tilfældige affald af lyde, godt, tilfældigt sekvensdesign, de trækker ting ud, som deres art ville bruge til kommunikation.

IRA flad: interessant. Mange tak, Jon Sakata, lektor i biologi ved McGill University i Montreal. Tak fordi du tog dig tid til at være sammen med os i dag.

vi fejrer fuglesang og andre kloge fugletricks denne måned med vores SciFri Book Club, der læser bogen Genius of Birds af Jennifer Ackerman. Og her med et par opdateringer om, hvad klubben har lavet, SciFri producent, bog og fuglnerd, Christie Taylor.

CHRISTIE TAYLOR: Hej, Ira.

IRA flad: OK, velkommen tilbage. Hvad er rapporten fra bogklubben skyttegrave?

CHRISTIE TAYLOR: Nå, vi har læst i et par uger nu. Og vi har haft nogle gode on-air samtaler om smarte fugle med vores lyttere på Facebook om, hvilken slags intelligens vi kan måle i fugle, herunder disse gode tricks af navigation, problemløsning og selvfølgelig den kommunikation, som vi lige talte om med Dr. Sakata. Og så, selvfølgelig, andre pæne tricks, som denne Ken i Laurence, Kansas, fortalte os om på SciFri Vospop-appen.

KEN: Venen i Hays, Kansas, der så en vestlig kingbird sætte cigaretskodder i reden for de unge, fordi det angiveligt afviser flåter, mider og andre skadedyr, som jeg synes er en lært adfærd. Det er naturligvis ikke genetisk programmering. Jeg synes, det er meget smart.

CHRISTIE TAYLOR: det er Ken i Kansas på vores nye Science Friday Vospop app, som lader folk chime ind på forskellige Science Friday spørgsmål ved hjælp af deres telefonmikrofon. Og vi har to spørgsmål som det lige nu til vores bogklub læsere. Så du kan deltage i og finde Science Friday-appen, uanset hvor du får dine apps.

og Ira, vores lyttere har delt historier om alle former for smart fugl adfærd, de har været at se– kardinaler tigger dem om at genopfylde fugl feeder, krager revner nødder på fortovet, Megan i San Jose så en krage dyppe forslidt pommes frites i vand for at blødgøre dem op.

IRA flad: det er ret smart. Du ved, jeg elsker hvor smarte krager er, fordi jeg har set dem meget. Og vi har lært om de Nykaledonske krager’ fantastiske evner til at løse gåder. Bare læse i bogen, hvordan de laver værktøjer, men også hvordan de bruger værktøjer. Og de bruger værktøjer til at få et andet værktøj, og de vil til sidst få dem den mad, de har brug for.

CHRISTIE TAYLOR: ja, og de synes også at have kulturelle forskelle i, hvordan de laver disse værktøjer, afhængigt af hvor de bor. De sender dette ned gennem familier.

jeg er også personligt ved at blive virkelig begejstret for bueskytter. De gør disse virkelig smukke detaljerede reden. Hver art ser ud til at have en anden følelse af æstetik, yndlingsfarver, tricks med perspektiv, som de gør for at lokke deres hunner, og måske endda en følelse af kunstneri, hvilket er en sjov debat, vi kan have i næste uge.

IRA: nå, er det for sent for nybegyndere at deltage i bogklubben?

CHRISTIE TAYLOR: absolut ikke. Du kan stadig hente Genius of Birds af Jennifer Ackerman og begynde at læse, find vores diskussionsgruppe på Facebook, og gå på udkig efter fugle i nærheden af dig med vores inaturalistiske udfordring. Tag et billede på din telefon, send det ind, og du vil bidrage med værdifulde borgervidenskabelige data. Det er alt på ScienceFriday.com/BookClub.

IRA flad: der går du. Christie Taylor, videnskab fredag producent og krangel for vores bogklub.

Copyright Lotte 2019 Science Friday Initiative. Alle rettigheder forbeholdes. Science Friday-udskrifter produceres på en stram deadline af 3play Media. Troskab til den oprindelige luftet / offentliggjort lyd-eller videofil kan variere, og tekst kan blive opdateret eller ændret i fremtiden. For den autoritative registrering af Science Friday ‘ s programmering, Besøg den originale luftede / offentliggjorte optagelse. For Vilkår for brug og mere information, besøg vores politikker sider på http://www.sciencefriday.com/about/policies/