IRA FLATOW: Questa è la scienza Venerdì. Sono Ira Flatow. Se hai mai visto un bambino imparare a parlare, sai che è un processo disordinato perché prima il bambino deve sentirti parlare, poi c’è quel balbettio, giusto, tutto quel suono casuale mentre il bambino inizia a capire come usare i suoi muscoli per produrre i suoni che sta ascoltando dagli adulti.

E poi finalmente, il bambino inizia a capirlo, e ottieni quelle prime parole emozionanti. E poi prima che tu te ne accorga, il tuo bambino è cresciuto, difende il suo territorio e corteggia i compagni.

Oh, aspetta, aspetta-ho detto bambini umani? Avrei dovuto dire che tutto questo è il modo in cui gli uccelli canori– come il fringuello zebra che hai appena sentito-imparano a produrre i complicati schemi di note che devono memorizzare se vogliono qualche possibilità di successo riproduttivo in età adulta. Ma nei laboratori che studiano questi uccelli, i ricercatori stanno anche pensando ai paralleli tra l’apprendimento degli uccelli e il linguaggio umano.

Il canto degli uccelli è uno degli analoghi più vicini in natura a come parliamo, si scopre, e studiare come gli uccelli imparano nell’infanzia può aprire finestre nel nostro cervello. Qui con più di parlare di questo, il mio ospite, Dr. Jon Sakata, professore associato di biologia presso la McGill University di Montreal. E ‘ bello averti qui.

JON SAKATA: Ciao, Ira, grazie per avermi invitato.

IRA FLATOW: Grazie per essere venuto. Quindi quanto è vicino il canto degli uccelli al linguaggio umano?

JON SAKATA: Pensiamo che ci siano molti parallelismi tra il canto degli uccelli e il linguaggio umano, e ne hai delineati molti nella tua descrizione. Pensare al processo attraverso il quale gli uccelli devono imparare a produrre le proprie vocalizzazioni, le proprie vocalizzazioni tipiche delle specie, è davvero simile a come i bambini devono capire come produrre questi suoni vocali per comunicare con gli altri nel loro ambiente.

Quindi passano attraverso questo, è fondamentalmente lo stesso tra le specie che imparano le proprie vocalizzazioni. Quindi prima si tratta di imparare i suoni del suono che usi per comunicare, e poi si tratta di imparare come produrre quei suoni, quindi capire i modelli motori o i comandi motori per produrre quei suoni particolari.

Ora, quella prima fase è una sorta di memorizzazione dei suoni degli adulti intorno a loro e poi memorizzare una canzone che alla fine vogliono cantare che è una sorta di canzone di destinazione. E poi passano attraverso questo, come hai detto tu, balbettano, e iniziano a praticare, e capiscono le cose. A volte sbagliano le cose, a volte fanno le cose per bene, e quando fanno le cose per bene, il cervello dice, aha, è fantastico. Hai fatto qualcosa di buono, continua a farlo. E alla fine, crescono cantando le proprie canzoni.

IRA FLATOW: Questo è unico per gli uccelli, questo tipo di apprendimento? Altri animali fanno questo?

JON SAKATA: Beh, ci sono una manciata di altri uccelli– quindi ci sono uccelli canori, quindi all’interno del grande degli uccelli, ci sono uccelli canori. Ci circa 4.000 a 5.000 uccelli canori che imparano le proprie canzoni. Ci sono anche colibrì che imparano le proprie canzoni, e anche pappagalli, sono abbastanza ben noti per essere studenti vocali.

Ma al di fuori degli uccelli, ci sono un certo numero di mammiferi. Ad esempio, beh, gli umani sono uno dei principali a cui pensiamo. I pipistrelli sono anche studenti vocali.

IRA FLATOW: Pipistrelli? Wow.

JON SAKATA: Pipistrelli, sì. E quindi questo è un relativamente-le persone sono diventate ad apprezzare che sempre di più negli ultimi due decenni. Cetacei come delfini e balene, anche discenti vocali. E ci sono alcune nuove prove che gli elefanti possono imitare i suoni umani, quindi c’è l’apprendimento vocale negli elefanti. Quindi c’è un gruppo di vertebrati piuttosto ordinato che può imparare le vocalizzazioni.

E non è così ampiamente studiato in quegli altri sistemi, ma è davvero ben studiato negli uccelli, e sappiamo che l’intero processo di apprendimento sensoriale e poi la pratica vocale e finire nell’apprendimento motorio. Ma penso che sarà concretizzato-la mia scommessa è che alla fine sarà la stessa cosa nei pipistrelli e negli elefanti.

IRA FLATOW: Interessante. Voglio riportare quell’uccello che abbiamo sentito prima quando ho fatto la presentazione. Sentiamo di nuovo.

Fringuello zebra?

JON SAKATA: Sì.

IRA FLATOW: OK, allora cosa ci dice il fringuello zebra?

JON SAKATA: Sta dicendo, questo sono io. Sto cantando. E lo fa tutto il tempo. Quindi cosa sta facendo? Non lo sappiamo. Stiamo cercando di capirlo. Ma canta molto. E canta quando è da solo.

Canta quando corteggia una femmina. Ed è davvero, la canzone che produce quando corteggia una femmina, è davvero una delle cose più importanti che le femmine usano per scegliere con chi accoppiarsi. E quindi l’uccello deve farlo davvero bene.

Quindi passa un sacco di tempo– quello che pensiamo, quando canta da solo, è che in realtà pensiamo che potrebbe esercitarsi solo per assicurarsi che stia mantenendo le sue abilità vocali. E poi quando vede una femmina, è nella sua ultima, la sua migliore performance, e mostra le sue abilità vocali, se vuoi.

IRA FLATOW: Quindi hai un laboratorio pieno di questi uccelli?

JON SAKATA: Abbiamo un laboratorio pieno.

IRA FLATOW: Che posto rumoroso!

JON SAKATA: Beh, sarebbe bello farli volare in giro, ma li abbiamo nelle camere attenuate dal suono in modo da poter avere le registrazioni di loro in un ambiente acusticamente pulito, proprio come avete qui in studio. Ma li abbiamo anche volare in giro, pure, in altre parti.

IRA FLATOW: Quindi stai cercando di capire cosa sta succedendo nel loro cervello quando stanno facendo le canzoni?

JON SAKATA: Sì.

IRA FLATOW: E ‘ quello che stai cercando di fare.

JON SAKATA: Sia l’apprendimento della canzone, sia la produzione della canzone. Quindi pensiamo che gli uccelli canori siano davvero interessanti. Voglio dire, ci sono un sacco di animali che comunicano tra loro con i suoni, ma gli uccelli canori, penso, sono davvero interessanti e penso speciali perché non nascono con questa capacità di produrre le proprie canzoni di specie, ma perché devono impararle. E quindi studiare quel processo di apprendimento, penso, è ciò che rende davvero gli uccelli canori un sistema modello interessante e importante da studiare per quanto riguarda i meccanismi cerebrali.

IRA FLATOW: Quindi hanno un centro nel loro cervello come potremmo avere noi?

JON SAKATA: Hanno molti centri, quindi –

IRA FLATOW: Per queste canzoni?

JON SAKATA: Sì, c’è una serie di aree cerebrali collegate tra loro che hanno paralleli nel cervello umano. Quindi, per esempio, c’è una parte del cervello– una serie di aree cerebrali interconnesse– chiamate gangli della base, e la gente pensa molto a questo negli esseri umani per quanto riguarda il movimento. E quando le cose vanno male nella malattia di Parkinson, spesso hai alcune cose che vanno male nei gangli della base stessa.

Ma ciò che è bello degli uccelli canori è che hanno anche questi gangli della base, e all’interno dei gangli della base, hanno questa porzione specializzata chiamata Area X– è un nome molto attraente.

IRA FLATOW: Area X.

JON SAKATA: Area X. Mi piace il modo in cui lo dici.

IRA FLATOW: È uno show televisivo in arrivo sugli uccelli.

JON SAKATA: Esattamente. Quindi quell’area è specializzata per l’apprendimento delle canzoni. E se si scherza con l’attività in quella zona del cervello durante lo sviluppo, gli uccelli non imparano le loro canzoni particolarmente bene. E quindi pensiamo che ci siano parti dei gangli della base umana che sono importanti anche per l’apprendimento vocale e che sono simili a quest’Area X che vedete negli uccelli.

IRA FLATOW: Sai, nelle persone, diciamo che le persone imparano meglio le cose prima nella vita. È la stessa cosa con gli uccelli che imparano le loro canzoni, o lo imparano per tutta la vita?

JON SAKATA: Ci sono differenze di specie in quanto tempo-per quanti anni possono continuare a imparare le loro canzoni per. Quindi i fringuelli zebra che studiamo, imparano le loro canzoni solo durante il primo mese o due della loro vita. E quindi è una finestra di sviluppo davvero limitata. E questi fringuelli zebra cantano una canzone per tutta la vita. Quindi questo uno o due mesi di sviluppo è davvero importante per loro per imparare e cristallizzare le loro canzoni.

Ma ci sono altre specie, come i mockingbirds e gli storni europei, che sono ciò che chiamiamo studenti aperti che possono imparare le canzoni per tutta la loro vita. E quindi siamo davvero interessati a cercare di capire cosa c’è di diverso nel cervello di questi due diversi tipi di uccelli.

IRA FLATOW: Perché imitano altri uccelli, giusto?

JON SAKATA: Sì, è incredibile. Possono persino imitare i suoni nonaviani, quindi gli allarmi per auto, ad esempio, sono un classico esempio di ciò che possono fare i mockingbirds, giusto? E come fanno? Cioe’, non lo sappiamo. Ma stiamo cercando di capirlo.

IRA FLATOW: E così il tuo laboratorio sta indagando se l’apprendimento delle canzoni è influenzato anche dall’interazione sociale-cosa intendi con questo?

JON SAKATA: Quindi gli umani– neonati, bambini– possono imparare guardando video e imparare a dire cose particolari, ma non è un apprendimento particolarmente robusto. E noi come popolo impariamo molto meglio se ci è permesso di interagire socialmente con un adulto o con un pari, e questo porta ad un apprendimento più robusto ed efficiente. E la stessa cosa accade negli uccelli canori.

Quando hai un uccello giovanile che viene istruito da un altro adulto, quell’uccello impara il canto di quell’uccello adulto molto meglio rispetto a un giovane che è ospitato individualmente e sente solo la canzone che viene riprodotta passivamente da un altoparlante. Quindi confrontiamo questi apprendimento delle canzoni in situazioni sociali o contesti sociali e apprendimento delle canzoni in risposta all’esposizione passiva alla canzone. E vediamo, ancora una volta, un apprendimento più robusto quando i giovani sono autorizzati a interagire socialmente con gli adulti.

IRA FLATOW: Hmm. Il canto degli uccelli è una lingua? Gli uccelli parlano tra loro?

JON SAKATA: Quindi, come ricercatori di songbird, cerchiamo di essere molto attenti a ciò a cui diciamo che il canto degli uccelli è analogo. E quindi, per la maggior parte, diciamo che il canto degli uccelli è analogo alla parola e non al linguaggio, di per sé.

IRA FLATOW: A proposito, quindi qual è la differenza? Voglio dire, discorso, linguaggio.

JON SAKATA: Sì, quindi quando ne parliamo, come scienziati quando ne parliamo, pensiamo alla parola come a una sorta di motore che in realtà produce solo i suoni che compongono il linguaggio? E quando parliamo di linguaggio, pensiamo al contenuto semantico, alla sintassi, una sorta di significato che è all’interno del linguaggio stesso che stiamo cercando di comunicare.

E sappiamo che gli uccelli comunicano cose particolari con le loro vocalizzazioni, ma il repertorio di significati delle cose che comunicano è molto più ristretto di quello che vediamo nel linguaggio umano. Quindi pensiamo che non possano trasmettere un numero infinito di cose sull’ambiente per quanto possiamo dire. E quindi pensiamo che ciò che è più parallelo tra il canto degli uccelli e il linguaggio umano sia una sorta di aspetto produttivo di esso.

IRA FLATOW: Quindi stai dicendo che gli uccelli non stanno prendendo canzoni diverse e mettendole insieme come se prendessimo parole diverse mentre parliamo?

JON SAKATA: Alcuni uccelli lo fanno, ma non nella stessa misura degli umani. C’è questa cosa chiamata sintassi combinatoria, e alcuni uccelli mettono insieme chiamate diverse per formare significati diversi. È un campo davvero pulito, ma –

IRA FLATOW: sto spingendo indietro su questo. A me sembra un discorso.

JON SAKATA: Suona un po ‘come il linguaggio, un po’. Ci sono persone che studiano questo e pensare linguistica principi, il canto degli uccelli, e penso che ci sono certamente fenomeni che gli uccelli che sono affini a lingua, ma penso che non direi che lo stesso ambito di applicazione del linguaggio umano in termini di

IRA FLATOW: E uccelli che possono imitare il linguaggio umano, stanno facendo qualcosa di diverso?

JON SAKATA: Non lo sappiamo. Non sappiamo molto di questo tipo di uccelli. Sono davvero interessanti. Voglio dire, la capacità di imitare il linguaggio umano probabilmente ha qualcosa a che fare con le cose nella periferia, sai, quindi cosa possono fare i loro muscoli, il becco e la lingua, e possono alla fine produrre quei suoni.

Ma probabilmente non è solo questo, ci sono probabilmente alcune differenze nel cervello di questi uccelli che possono imitare il linguaggio umano e gli uccelli che non possono farlo. Ma alla fine, penso, la mia ipotesi è che stiano usando gli stessi circuiti, le stesse aree cerebrali per imparare il linguaggio umano o come produrre il linguaggio umano come imparare a produrre un altro canto degli uccelli in queste imitazioni.

IRA FLATOW: Negli uccelli che studi? Penso ai pappagalli che imitano le persone.

JON SAKATA: No, sì, è fantastico. Non sappiamo niente di come fanno i pappagalli. E i fringuelli zebra non possono farlo.

IRA FLATOW: Non possono farlo, eh?

JON SAKATA: Possono cantare la loro canzone della specie, ma non possono salutarci. Sarebbe bello se avessimo una colonia piena di uccelli che ci salutassero la mattina, ma non ce l’abbiamo.

IRA FLATOW: potrebbe diventare noioso dopo un po’!

JON SAKATA: Potrebbe, sì.

IRA FLATOW: Quindi cosa possiamo imparare sugli umani? Se studi il cervello di questi uccelli, cosa ti dirà di noi?

JON SAKATA: Beh, penso che ci siano state molte ricerche nel cercare di trovare questi paralleli tra il cervello degli uccelli e il cervello umano. E penso che ci siano molte prove per dire che molte di queste aree che vediamo negli uccelli canori che sono importanti per l’apprendimento delle canzoni sono molto simili alle aree che troviamo importanti per l’apprendimento e l’acquisizione del linguaggio negli esseri umani.

Quindi, se studiamo questi processi negli uccelli canori, forse possiamo ottenere alcune informazioni sui processi che sono coinvolti nell’acquisizione del linguaggio negli esseri umani. Inoltre, possiamo studiare-ci sono individui con deficit, hanno disturbi della comunicazione, quindi deficit nell’imparare a parlare e come produrre la lingua. E ci sono un certo numero di geni che sono stati implicati in questi disturbi comunicativi.

E una cosa che possiamo fare è che gli stessi geni sono espressi in– un sacco di quegli stessi geni sono espressi in uccelli canori, e possiamo effettivamente chiedere, in che misura questi singoli geni– se si introduce una variante in un cervello uccello canoro, può che anche portare a deficit nella comunicazione nel uccello canoro? Quindi puoi aiutare a cercare davvero i substrati genetici alla base dei disturbi della comunicazione usando gli uccelli canori come sistema modello animale.

IRA FLATOW: Sono Ira Flatow. Questo è Science Friday da WNYC Studios. Lo trovi che gli uccelli sono in realtà più intelligenti di quanto diamo loro credito per?

JON SAKATA: Penso che siano intelligenti nel fare tutte le cose che sono destinate a fare, e penso che dobbiamo solo trovare i test giusti per– ma penso che ci sorprendano molto.

IRA FLATOW: Sì. Sei rimasto sorpreso dalla loro capacità di cantare? Qualcosa ti sorprende?

JON SAKATA: No, voglio dire, penso che la quantità che cantano sia piuttosto sorprendente. Abbiamo alcuni studi in cui abbiamo dato loro questi insiemi casuali di sequenze, e abbiamo scoperto che quello che succede è che loro– oh, scusa. Quando si dà loro questi suoni casuali dei loro suoni zebra finch, tirano fuori sequenze che sono davvero tipici delle sequenze che si vedono in natura.

Quindi pensiamo che il cervello sia prevenuto per imparare queste sequenze tipiche delle specie che vedi. Quindi date loro questa spazzatura casuale di suoni, beh, progettazione di sequenze casuali, tirano fuori cose che la loro specie userebbe per la comunicazione.

IRA FLATOW: Interessante. La ringrazio molto, Jon Sakata, professore associato di biologia alla McGill University di Montreal. Grazie per aver dedicato del tempo per stare con noi oggi.

Festeggiamo il canto degli uccelli e altri brainy bird tricks questo mese con il nostro SciFri Book Club, leggendo il libro The Genius of Birds di Jennifer Ackerman. E qui con un paio di aggiornamenti su ciò che il club sta facendo, produttore SciFri, libro e uccello nerd, Christie Taylor.

CHRISTIE TAYLOR: Ehi, Ira.

IRA FLATOW: OK, bentornato. Qual e ‘ il rapporto del club del libro trenches?

CHRISTIE TAYLOR: Beh, stiamo leggendo da un paio di settimane. E abbiamo avuto alcune grandi conversazioni in onda sugli uccelli intelligenti con i nostri ascoltatori su Facebook su che tipo di intelligenza possiamo misurare negli uccelli inclusi questi grandi trucchi di navigazione, risoluzione dei problemi e, naturalmente, la comunicazione di cui abbiamo appena parlato con il dottor Sakata. E poi, naturalmente, altri trucchi accurati, come questo Ken a Lawrence, Kansas, ci ha raccontato sull’app SciFri VoxPop.

KEN: L’amico di Hays, Kansas, che ha visto un kingbird occidentale mettere mozziconi di sigaretta nel nido per i giovani perché presumibilmente respinge zecche, acari e altri parassiti, che penso sia un comportamento appreso. Ovviamente, non è programmazione genetica. Penso che sia molto intelligente.

CHRISTIE TAYLOR: Questo è Ken in Kansas sulla nostra nuova Scienza Venerdì VoxPop app,che permette alle persone carillon in su diverse domande Scienza Venerdì utilizzando il loro microfono del telefono. E abbiamo due domande del genere in questo momento per i nostri lettori del club del libro. Così si può partecipare a, e trovare la Scienza Venerdì VoxPop app ovunque si ottiene le applicazioni.

E Ira, i nostri ascoltatori hanno condiviso storie su tutti i tipi di comportamento intelligente degli uccelli che hanno visto– cardinali che li imploravano di riempire la mangiatoia per uccelli, corvi che rompevano i dadi sul marciapiede, Megan a San Jose ha visto un corvo immergere patatine fritte stantie in acqua per ammorbidirle.

IRA FLATOW: È abbastanza intelligente. Sai, adoro quanto siano intelligenti i corvi perche ‘ li ho visti spesso. E abbiamo imparato a conoscere le incredibili capacità di risoluzione dei puzzle dei corvi della Nuova Caledonia. Basta leggere nel libro come fanno gli strumenti, ma anche come usano gli strumenti. E usano strumenti per ottenere un altro strumento, e alla fine otterranno loro il cibo di cui hanno bisogno.

CHRISTIE TAYLOR: Sì, e sembrano anche avere differenze culturali nel modo in cui realizzano questi strumenti, a seconda di dove vivono. Passano questo attraverso le famiglie.

Sono anche personalmente molto entusiasta di bowerbirds. Fanno questi nidi elaborati davvero belli. Ogni specie sembra avere un diverso senso di estetica, colori preferiti, trucchi con la prospettiva che fanno per attirare le loro femmine, e forse anche un senso di arte, che è un dibattito divertente che possiamo avere la prossima settimana.

IRA FLATOW: Beh, è troppo tardi per i nuovi arrivati per unirsi al club del libro?

CHRISTIE TAYLOR: Assolutamente no. È ancora possibile raccogliere Il genio degli uccelli da Jennifer Ackerman e iniziare a leggere, trovare il nostro gruppo di discussione su Facebook, e andare alla ricerca di uccelli vicino a te con la nostra sfida iNaturalist. Scattare una foto sul telefono, inviarlo in, e sarete contribuendo preziosi dati citizen science. Questo è tutto su ScienceFriday.com/BookClub.

IRA FLATOW: Ecco qua. Christie Taylor, Scienza Venerdì produttore e wrangler per il nostro club del libro.

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