IRA FLATOW: This is Science Friday. Olen Ira Flatow. Jos olet koskaan nähnyt vauvan opettelevan puhumaan, tiedät, että se on sotkuinen prosessi, koska ensin vauvan on kuultava sinun puhuvan, sitten on se lörpöttely, aivan, kaikki se satunnainen ääni, kun vauva alkaa keksiä, miten käyttää lihaksiaan ääniin, joita se kuulee aikuisilta.

ja sitten lopulta vauva alkaa selvittää asiaa, ja saat ne ensimmäiset jännittävät sanat. Ja ennen kuin huomaatkaan, lapsesi on aikuinen, puolustaa reviiriään ja kosiskelee puolisoitaan.

Oh, wait, wait-sanoinko ihmisvauvoja? Minun olisi pitänyt sanoa, että näin laululinnut– kuten juuri kuulemasi seeprapeippo-oppivat tuottamaan monimutkaisia sävelkuvioita, jotka niiden on opeteltava ulkoa, jos ne haluavat onnistua lisääntymisessä aikuisiällä. Mutta näitä lintuja tutkivissa laboratorioissa tutkijat pohtivat myös lintujen oppimisen ja ihmisen puheen yhtäläisyyksiä.

linnunlaulu on yksi lähimmistä analogeista luonnossa sille, miten puhumme, käy ilmi, ja sen tutkiminen, miten linnut oppivat lapsenkengissä, voi avata ikkunoita aivoihimme. Tässä on lisää puhuttavaa, vieraani, tohtori Jon Sakata, biologian apulaisprofessori Montrealin McGill-yliopistosta. Mukava saada sinut.

Jon SAKATA: Hei, Ira, thanks for having me.

IRA FLATOW: Thanks for coming down. Miten lähellä linnunlaulu on ihmisen puhetta?

JON SAKATA: Uskomme, että linnunlaululla ja ihmisen puheella on paljon yhtäläisyyksiä, ja olet hahmotellut niitä paljon kuvauksessasi. Pelkkä ajatuskin siitä, miten lintujen on opittava tuottamaan omaa ääntelyään, omaa lajilleen tyypillistä ääntelyä, on todella samanlainen kuin se, miten lasten on keksittävä, miten nämä puheäänet saadaan aikaan kommunikoidakseen toisten kanssa ympäristössään.

joten he käyvät tämän läpi, se on pohjimmiltaan sama kaikissa lajeissa, jotka oppivat omia ääntelyjään. Joten ensin opetellaan sen äänen äänet, jota käytetään kommunikointiin, ja sitten opetellaan tuottamaan nuo äänet, joten mietitään motorisia kuvioita tai moottorin käskyjä, jotka tuottavat nuo nimenomaiset äänet.

nyt, että ensimmäinen vaihe on tavallaan vain ulkoa ääniä aikuisten heidän ympärillään ja sitten ulkoa laulu, että he lopulta haluavat laulaa, joka on tavallaan heidän kohdelaulunsa. Sitten he höpöttävät ja alkavat harjoitella. Joskus he ymmärtävät asiat väärin, joskus oikein, ja kun he saavat asiat oikein, aivot sanovat, että aha, se on hienoa. Teit hyvää työtä, jatka vain. Lopulta he kasvavat laulaen omia laulujaan.

IRA FLATOW: onko tämä ainutlaatuista linnuille, tällaista oppimista? Tekevätkö muut eläimet näin?

Jon SAKATA: no, onhan täällä kourallinen muitakin lintuja– niin on laululintuja, niin suuren linnuston sisällä laululintuja. Siellä noin 4 000-5 000 laululintua opettelee omia laulujaan. On myös kolibreja, jotka oppivat omia laulujaan, ja papukaijoja, ne ovat melko tunnettuja laulunoppijoina.

mutta lintujen ulkopuolella on useita nisäkkäitä. Esimerkiksi, No, ihmiset ovat yksi tärkeimmistä niistä, joita ajattelemme. Lepakot ovat myös ääniharavia.

IRA FLATOW: lepakot? Vau.

Jon SAKATA: lepakot, Kyllä. Ja niin tämä on suhteellisen-ihmiset ovat alkaneet arvostaa, että yhä enemmän parin viime vuosikymmenen aikana. Valaat kuten delfiinit ja valaat, myös äänenoppijat. Norsut voivat jäljitellä ihmisten ääniä, joten norsuilla on äänioppimista. On siis aika siisti ryhmä selkärankaisia, jotka voivat oppia ääntelyä.

ja sitä ei ole niin laajasti tutkittu noissa muissa järjestelmissä, mutta se on todella hyvin tutkittu linnuilla, ja me tiedämme, että koko se aistinoppimisen prosessi ja sitten lauluharjoitus ja motorisen oppimisen viimeistely. Mutta uskon, että se konkretisoituu– veikkaan, että se tulee lopulta olemaan sama asia lepakoissa ja norsuissa.

IRA FLATOW: mielenkiintoinen. Haluan tuoda takaisin sen linnun, jonka kuulimme ennen esittelyä. Kuunnellaan uudestaan.

seeprapeippo?

Jon SAKATA: Kyllä.

IRA FLATOW: OK, joten mitä seeprapeippo meille kertoo?

Jon SAKATA: It ’ s saying, this is me. Minä laulan. Ja se tekee tätä koko ajan. Mitä se tekee? Emme tiedä. Yritämme selvittää sitä. Mutta se laulaa paljon. Ja se laulaa, kun se on itsekseen.

se laulaa kosiskellessaan naarasta. Ja se todella on, laulu, jonka se tuottaa, kun se kosiskelee naarasta, se on yksi tärkeimmistä asioista, joita naaraat käyttävät valitakseen, kenen kanssa paritella. Linnun on tehtävä tämä todella hyvin.

joten hän viettää paljon aikaa– mitä me ajattelemme, kun hän laulaa yksin, on, että me todella ajattelemme, että hän saattaa harjoitella vain varmistaakseen, että hän pitää yllä laulutaitojaan. Kun hän näkee naaraan, hän on parhaassa suorituksessaan ja esittelee laulutaitojaan.

IRA FLATOW: sulla on siis laboratorio täynnä näitä lintuja?

Jon SAKATA: meillä on kyllä laboratorio täynnä.

IRA FLATOW: mikä meluisa paikka!

Jon SAKATA: no, olisi ihanaa, jos ne vain lentelisivät ympäriinsä, mutta meillä on niitä äänenvaimennetuissa kammioissa, jotta voimme saada äänitykset niistä akustisesti puhtaassa ympäristössä, aivan kuten sinulla on täällä studiossa. Mutta meillä on niitä lentelemässä myös muualla.

IRA FLATOW: joten yrität selvittää, mitä heidän aivoissaan tapahtuu, kun he tekevät biisejä?

Jon SAKATA: Kyllä.

IRA FLATOW: Sitä sinä yrität.

Jon SAKATA: sekä laulun opettelu että myös kappaleen tuotanto. Laululinnut ovat siis mielestämme todella kiinnostavia. On paljon eläimiä, jotka kommunikoivat keskenään äänillä, mutta laululinnut, minusta, ovat todella mielenkiintoisia ja mielestäni erityisiä, koska niillä ei ole synnynnäistä kykyä tuottaa omia lajilaulujaan, vaan koska niiden on opittava ne. Tuon oppimisprosessin tutkiminen tekee laululinnuista kiinnostavan ja tärkeän mallijärjestelmän tutkittavaksi aivomekanismien suhteen.

IRA FLATOW: onko heillä siis aivoissaan keskus, kuten meillä voisi olla?

Jon SAKATA: heillä on monta keskusta, niin–

IRA FLATOW: näille lauluille?

Jon SAKATA: kyllä, on joukko toisiinsa kytkeytyviä aivoalueita, joilla on yhtäläisyyksiä ihmisaivoissa. Joten esimerkiksi, on osa aivoista – sarja toisiinsa liittyviä aivoalueita-nimeltään tyvitumakkeet, ja ihmiset ajattelevat sitä paljon ihmisillä liikkumisen suhteen. Ja kun Parkinsonin taudissa menee pieleen, tyvitumakkeessa on usein jotain, mikä menee pieleen.

mutta laululinnuissa on hienoa se, että niillä on myös tyvitumake, ja tyvitumakkeissa on erikoistunutta osaa nimeltä alue X– se on hyvin viehättävä nimi.

IRA FLATOW: Area X.

JON SAKATA: Area X. I like the way you say it.

IRA FLATOW: tulossa on TV-ohjelma linnuista.

Jon SAKATA: täsmälleen. Tämä alue on erikoistunut laulun oppimiseen. Ja jos tuon aivoalueen toimintaa häiritään kehityksen aikana, linnut eivät opi laulujaan erityisen hyvin. Uskomme, että ihmisen tyvitumakkeessa on osia, jotka ovat tärkeitä myös äänten oppimiselle ja jotka muistuttavat tätä linnuissa esiintyvää aluetta X.

IRA FLATOW: ihmisessä sanotaan, että ihmiset oppivat asioita paremmin aikaisemmin elämässään. Onko sama asia, Kun linnut opettelevat laulujaan, vai oppivatko ne sitä koko elämänsä?

Jon SAKATA: lajissa on eroja siinä, kuinka kauan ne jaksavat opetella laulujaan. Tutkimamme seeprapeipot oppivat laulunsa vain parin ensimmäisen kuukauden aikana. Joten se on todella rajoitettu kehitysikkuna. Ja nämä seeprapeipot laulavat yhtä laulua koko ikänsä. Joten tämä yhden tai kahden kuukauden kehitys on heille todella tärkeää oppia ja kiteyttää laulunsa.

mutta on muitakin lajeja, kuten matkijalintuja ja euroopankottaraisia, joita kutsumme avoimiksi oppijoiksi, jotka voivat oppia lauluja koko elinaikansa. Ja niin olemme todella kiinnostuneita yrittää selvittää, mikä on erilainen aivoissa näiden kahden erityyppisiä lintuja.

IRA FLATOW: koska ne matkivat muita lintuja, eikö niin?

Jon SAKATA: Yeah, it ’ s amazing. Ne voivat jopa matkia ei-ääniä, joten esimerkiksi autohälyttimet ovat klassinen esimerkki siitä, mitä matkijalinnut voivat tehdä. Miten he sen tekevät? Emme tiedä. Mutta yritämme selvittää sitä.

IRA FLATOW: ja niin laboratoriosi tutkii, vaikuttaako laulun oppimiseen myös sosiaalinen vuorovaikutus– mitä sillä tarkoitat?

Jon SAKATA: joten ihmiset– vauvat, lapset– voivat oppia katsomalla videoita ja oppia sanomaan tiettyjä asioita, mutta se ei ole erityisen vankkaa oppimista. Ja me ihmisinä opimme paljon paremmin, jos saamme olla sosiaalisesti vuorovaikutuksessa aikuisen tai vertaisemme kanssa, ja se johtaa vankempaan ja tehokkaampaan oppimiseen. Sama toistuu laululinnuissa.

kun on nuori lintu, jota toinen aikuinen ohjaa, se oppii tuon aikuisen linnun laulun paljon paremmin verrattuna poikaseen, joka on sijoitettu yksin ja vain kuulee laulun toistuvan passiivisesti kaiuttimesta. Joten vertaamme näitä laulun oppimista sosiaalisissa tilanteissa tai sosiaalisissa yhteyksissä ja laulun oppimista vastauksena passiiviseen altistumiseen laululle. Ja näemme, jälleen, lujempaa oppimista, kun nuoret saavat olla sosiaalisesti vuorovaikutuksessa aikuisten kanssa.

IRA FLATOW: Hmm. Onko linnunlaulu kieli? Puhuvatko linnut toisilleen?

Jon SAKATA: laululintututkijoina yritämme siis olla todella varovaisia sen suhteen, mitä sanomme Linnunlaulun olevan analogista. Ja niin me enimmäkseen sanomme, että linnunlaulu on analogista puhetta eikä kieltä sinänsä.

IRA FLATOW: muuten, mitä väliä sillä on? Puhe, kieli.

Jon SAKATA: Joo, joten kun puhumme siitä, tiedemiehinä kun puhumme siitä, ajattelemme puhetta eräänlaisena moottorina, joka oikeastaan vain– miten saadaan aikaan äänteet, jotka muodostavat kielen? Ja kun puhumme kielestä, ajattelemme semanttista sisältöä, syntaksia, tavallaan kielen sisällä olevaa merkitystä, jota yritämme viestiä.

ja tiedämme, että linnut viestivät tiettyjä asioita ääntelyllään, mutta niiden välittämien asioiden merkitysten repertuaari on paljon rajoittuneempi kuin se, mitä näemme ihmiskielessä. Joten ajattelemme, että ne eivät voi välittää ääretön määrä asioita ympäristöstä niin pitkälle kuin voimme kertoa. Joten ajattelemme, että se, mikä on eniten yhdensuuntainen Linnunlaulun ja ihmisen puheen välillä, on tavallaan sen tuotannollinen puoli.

IRA FLATOW: Väitätkö siis, että linnut eivät ota erilaisia pieniä lauluja ja laita niitä yhteen niin kuin me ottaisimme eri sanoja puhuessamme?

Jon SAKATA: jotkut linnut tekevät niin, mutta eivät samassa määrin kuin ihmiset. On olemassa kombinatorinen syntaksi, ja jotkut linnut asettavat eri kutsuja yhteen muodostaen eri merkityksiä. Se on tosi siisti kenttä, mutta –

IRA FLATOW: työnnän takaisin tähän. Kuulostaa puheelta.

Jon SAKATA: se kuulostaa vähän kielenkäytöltä, vähän. On ihmisiä, jotka tutkivat tätä ja ajattelevat Linnunlaulun kielellisiä periaatteita, ja luulen, että on varmasti ilmiöitä, joita linnut tekevät, jotka ovat sukua kielelle, mutta mielestäni emme väitä, että se on sama ihmisen kielen laajuus –

IRA FLATOW: ja linnut, jotka voivat jäljitellä ihmisen puhetta, tekevätkö ne jotain erilaista?

Jon SAKATA: We don ’ t know. Emme tiedä paljoakaan sellaisista linnuista. Ne ovat todella mielenkiintoisia. Tarkoitan, kyky matkia ihmisen puhetta luultavasti on jotain tekemistä sen kanssa asioita, periferiassa, tiedät, mitä niiden lihaksia tehdä, nokka ja kieli, ja he voivat lopulta tuottaa nuo äänet.

Mutta se on luultavasti ei vain, että, liian, on luultavasti joitakin eroja aivoissa näitä lintuja, jotka voivat jäljitellä ihmisen puhetta ja linnut, jotka eivät voi tehdä sitä. Mutta viime kädessä, luulen, minun arvaus on, että he käyttävät samoja piirejä, samalla aivojen alueilla, oppia ihmisen puhetta, tai miten tuottaa ihmisen puhetta kuin oppia, miten tuottaa toinen linnunlaulu näillä jäljittelee.

IRA FLATOW: in the birds that you study? Ajattelen papukaijoja, jotka matkivat ihmisiä.

Jon SAKATA: No, yeah, that ’ s fantastic. Emme tiedä, miten papukaijat tekevät sen. Seeprapeipot eivät pysty siihen.

IRA FLATOW: he eivät voi tehdä sitä, häh?

Jon SAKATA: he voivat laulaa omaa lajilauluaan, mutta eivät voi moikata meitä. Olisi mukavaa, jos meillä olisi yhdyskunta täynnä lintuja tervehtimässä meitä aamulla, mutta meillä ei ole sitä.

IRA FLATOW: se saattaa kyllästyttää hetken päästä!

Jon SAKATA: it might, yeah.

IRA FLATOW: mitä voimme oppia ihmisistä? Jos opiskelet aivot näistä linnuista, mitä se kertoo meistä?

JON SAKATA: No, luulen, että siellä on ollut paljon tutkimusta, yrittää löytää näitä yhtäläisyyksiä lintu aivot ja ihmisen aivot. Uskon, että on paljon todisteita siitä, että monet laululinnuissa näkemämme alueet, jotka ovat tärkeitä laulun oppimiselle, ovat todella samanlaisia kuin ne, joita pidämme tärkeinä puheen oppimiselle ja ihmisten oppimiselle.

jos siis tutkimme näitä laululintujen prosesseja, voimme ehkä saada jonkinlaisen käsityksen Niistä prosesseista, jotka liittyvät ihmisten puheenhankintaan. Lisäksi voimme opiskella-on yksilöitä, joilla on puutteita, joilla on kommunikaatiohäiriöitä, joten puutteita kielen oppimisessa ja tuottamisessa. Ja on olemassa useita geenejä, jotka ovat sekaantuneet näihin kommunikaatiohäiriöihin.

ja yksi asia, jonka voimme tehdä, on se, että nuo samat geenit ilmaistaan– monet näistä samoista geeneistä ilmaistaan laululinnuilla, ja voimme itse asiassa kysyä, missä määrin nämä yksittäiset geenit-jos laululinnun aivoihin lisätään muunnos, voiko se myös johtaa puutteisiin viestinnässä laululinnussa? Joten voit auttaa todella etsiä geneettisiä alustoja taustalla viestintähäiriöt käyttämällä laululintuja kuin eläin malli järjestelmä.

IRA FLATOW: I ’ m Ira Flatow. Tämä on Tiedeperjantai WNYC Studiosilta. Ovatko linnut mielestäsi fiksumpia kuin uskommekaan?

Jon SAKATA: mielestäni he ovat fiksuja tekemään kaikkea, mitä heidän on tarkoitus tehdä, ja mielestäni meidän on vain keksittävä oikeat testit– mutta luulen, että he yllättävät meidät paljon.

IRA FLATOW: Joo. Yllätyitkö heidän laulutaidostaan? Yllätyitkö mistään?

Jon SAKATA: Ei, Tarkoitan, mielestäni se määrä, mitä he laulavat, on aika uskomaton. Meillä on joitakin tutkimuksia, joissa annoimme heille satunnaisia sekvenssejä, ja huomasimme, että mitä tapahtuu, on, että he … anteeksi. Kun niille antaa sattumanvaraisia seeprapeippoääniä, ne vetävät esiin sekvenssejä, jotka ovat todella tyypillisiä luonnossa esiintyville sekvensseille.

joten ajattelemme, että aivot ovat puolueellisia oppimaan näitä lajille tyypillisiä sekvenssejä, joita näet. Joten annat heille satunnaista roskaa ääniä, no, satunnaista sekvenssisuunnittelua, he vetävät esiin asioita, joita heidän lajinsa käyttäisivät kommunikointiin.

IRA FLATOW: mielenkiintoinen. Paljon kiitoksia, Montrealin McGill-yliopiston biologian apulaisprofessori Jon Sakata. Kiitos, että varasit aikaa ollaksesi kanssamme tänään.

juhlimme tässä kuussa linnunlaulua ja muita välkkyjä lintutemppuja SciFri-Kirjakerhossamme lukiessamme Jennifer Ackermanin kirjaa lintujen Nero. Ja tässä pari päivitystä siitä, mitä klubi on tehnyt, SciFri tuottaja, kirja ja lintunörtti, Christie Taylor.

CHRISTIE TAYLOR: Hey, Ira.

IRA FLATOW: OK, Tervetuloa takaisin. Mikä on kirjakerhon juoksuhautojen raportti?

CHRISTIE TAYLOR: No, olemme lukeneet nyt pari viikkoa. Olemme käyneet hienoja keskusteluja älykkäistä linnuista Facebook-kuuntelijoidemme kanssa siitä, millaista älykkyyttä voimme mitata linnuissa, mukaan lukien nämä suuret navigointitemput, ongelmanratkaisut, ja tietenkin kommunikaatio, josta juuri puhuimme tohtori Sakatan kanssa. Ja sitten tietysti muita siistejä temppuja, kuten tämä Ken Lawrencessa, Kansasissa, kertoi meille SciFri VoxPop-sovelluksessa.

KEN: Ystävä Haysissa Kansasissa, joka katseli, kun lännenkuningas laittoi tupakantumppeja pesään poikasia varten, koska se oletettavasti karkottaa punkkeja, punkkia ja muita tuholaisia, mikä on mielestäni opittua käytöstä. Se ei selvästikään ole geneettistä ohjelmointia. Minusta se on fiksua.

CHRISTIE TAYLOR: That ’ s Ken in Kansas on our new Science Friday VoxPop app, jonka avulla ihmiset voivat vastata erilaisiin Science Friday-kysymyksiin puhelimen mikrofonin avulla. Meillä on juuri nyt kaksi samanlaista kysymystä lukukerhon lukijoille. Joten voit liittyä mukaan, ja löytää Science Friday VoxPop app missä tahansa saat sovelluksia.

ja Ira, kuulijamme ovat jakaneet tarinoita kaikenlaisesta älykkäästä lintukäyttäytymisestä, jota he ovat nähneet– kardinaalit kerjäämässä niitä täyttämään lintulautaa, varikset halkeilevat pähkinöitä jalkakäytävällä, Megan San Josessa näki variksen upottavan tunkkaisia ranskanperunoita veteen pehmentääkseen niitä.

IRA FLATOW: That ’ s pretty smart. Pidän siitä, miten fiksuja varikset ovat, koska olen nähnyt niitä paljon. Olemme kuulleet Uuden-Kaledonian varisten hämmästyttävistä pulmanratkaisukyvyistä. Luen vain kirjasta, Miten he tekevät työkaluja, mutta myös miten he käyttävät työkaluja. He käyttävät työkaluja saadakseen toisen työkalun, ja lopulta he saavat tarvitsemansa ruoan.

CHRISTIE TAYLOR: Joo, ja heillä näyttää olevan myös kulttuurieroja siinä, miten he näitä työkaluja valmistavat, riippuen asuinpaikasta. Tämä kulkee perheiden kautta.

olen myös henkilökohtaisesti todella innoissani bowerbirdsistä. Ne tekevät todella kauniita ja taidokkaita pesiä. Jokaisella lajilla näyttää olevan erilainen estetiikan taju, lempivärit, näkökulmatemput, joita ne tekevät houkutellakseen naaraitaan, ja ehkä jopa taiteellisuuden taju, joka on hauska keskustelu, jonka voimme käydä ensi viikolla.

IRA FLATOW: No, onko tulokkaiden liian myöhäistä liittyä kirjakerhoon?

CHRISTIE TAYLOR: ehdottomasti ei. Voit silti poimia Jennifer Ackermanin lintujen nerouden ja aloittaa lukemisen, löytää keskusteluryhmämme Facebookista ja lähteä etsimään lintuja läheltäsi iNaturalist challenge-haasteellamme. Ota valokuva puhelimellasi, lähetä se, ja annat arvokasta kansalaistieteellistä tietoa. Siinä kaikki. ScienceFriday.com/BookClub

IRA FLATOW: There you go. Christie Taylor, Science Fridayn tuottaja ja kirjakerhomme wrangler.

Copyright © 2019 Science Friday Initiative. Kaikki oikeudet pidätetään. Science Friday-selostuksia tuottaa tiukassa aikataulussa 3Play Media. Uskollisuus alkuperäiseen lähetettyyn / julkaistuun ääni-tai videotiedostoon saattaa vaihdella, ja tekstiä saatetaan päivittää tai muuttaa tulevaisuudessa. Jotta arvovaltainen ennätys Science Friday ohjelmistossa, käy alkuperäinen Tuuletettu / julkaistu tallenne. Käyttöehdot ja lisätietoa löydät käytäntöjen sivuilta osoitteesta http://www.sciencefriday.com/about/policies/