IRA FLATOW: to jest nauka piątek . Jestem Ira Flatow. Jeśli kiedykolwiek patrzyliście, jak dziecko uczy się mówić, wiecie, że jest to niechlujny proces, ponieważ najpierw dziecko musi słyszeć waszą rozmowę, potem jest ten bełkot, cały ten przypadkowy dźwięk, gdy dziecko zaczyna wymyślać, jak używać swoich mięśni do wydawania dźwięków, które słyszy od dorosłych.

i w końcu dziecko zaczyna to rozumieć, a ty dostajesz te pierwsze ekscytujące słowa. A potem, zanim się obejrzysz, Twoje dziecko dorosło, broniąc swojego terytorium i uwodząc kolegów.

Och, czekaj, czekaj-czy ja powiedziałem ludzkie dzieci? Powinienem był powiedzieć, że to wszystko jest tak, jak ptaki śpiewające-jak Zebra finch, którą właśnie usłyszałeś-uczą się tworzyć skomplikowane wzory notatek, które muszą zapamiętać, jeśli chcą mieć szansę na sukces reprodukcyjny w dorosłym życiu. Ale w laboratoriach, które badają te ptaki, naukowcy zastanawiają się również nad podobieństwami między uczeniem się ptaków a ludzką mową.

śpiew ptaków jest jednym z najbliższych analogów w przyrodzie do tego, jak mówimy, okazuje się, i badania, jak ptaki uczą się w niemowlęctwie może otworzyć okna do naszych mózgów. Mam tu więcej do omówienia, mój gość, Dr Jon Sakata, profesor biologii na Uniwersytecie McGill w Montrealu. Dobrze cię mieć.

JON SAKATA: cześć, Ira, dzięki za zaproszenie.

IRA FLATOW: dzięki za przyjście. Jak blisko jest śpiew ptaków do ludzkiej mowy?

JON SAKATA: Sądzimy, że istnieje wiele podobieństw między śpiewem ptaków a ludzką mową, a wiele z nich opisałeś w swoim opisie. Samo myślenie o procesie, w którym ptaki muszą nauczyć się wytwarzać własne wokalizacje, typowe dla ich gatunku wokalizacje, jest bardzo podobne do tego, jak dzieci muszą wymyślać, jak wytwarzać te dźwięki mowy, aby komunikować się z innymi w ich otoczeniu.

więc przechodzą przez to, to jest zasadniczo to samo między gatunkami, które uczą się własnych wokalizacji. Najpierw trzeba nauczyć się dźwięków, których używamy do komunikowania się, a potem nauczyć się, jak wytwarzać te dźwięki, więc znaleźć wzorce ruchowe lub polecenia motoryczne, aby wytwarzać te konkretne dźwięki.

ta pierwsza faza polega na zapamiętywaniu dźwięków dorosłych wokół nich, a następnie na zapamiętywaniu piosenki, którą ostatecznie chcą zaśpiewać, która jest ich docelową piosenką. A potem przechodzą przez to, jak powiedziałeś, bełkotają, zaczynają ćwiczyć i wymyślają różne rzeczy. Czasami coś im się nie udaje, czasem coś się udaje, a kiedy coś się udaje, mózg mówi: „aha, to świetnie”. Zrobiłeś coś dobrego, rób tak dalej. W końcu dorastają śpiewając własne piosenki.

IRA FLATOW: czy to jest unikalne dla ptaków, tego rodzaju nauka? Czy inne zwierzęta to robią?

JON SAKATA: Cóż, jest garstka innych ptaków – więc są ptaki śpiewające, więc wśród dużych ptaków są ptaki śpiewające. Tam około 4000 do 5000 śpiewających ptaków, które uczą się własnych piosenek. Są też kolibry, które uczą się własnych piosenek, a także papugi, które są dość dobrze znane z tego, że uczą się głosu.

ale poza ptakami jest wiele ssaków. Na przykład, ludzie są jednym z głównych, o których myślimy. Nietoperze uczą się również głosu.

IRA FLATOW: nietoperze? Wow.

JON SAKATA: nietoperze, tak. I jest to stosunkowo-ludzie zaczęli doceniać to coraz bardziej w ciągu ostatnich kilku dekad. Walenie, jak delfiny i wieloryby, również uczą się głosu. Są też nowe dowody na to, że słonie mogą naśladować ludzkie dźwięki, więc jest nauka śpiewu u słoni. Istnieje całkiem zgrabna grupa kręgowców, która potrafi nauczyć się wokalizacji.

i nie jest tak intensywnie badany w innych systemach, ale jest naprawdę dobrze badany u ptaków, i wiemy, że cały ten proces uczenia się SENSORYCZNEGO, potem praktyki wokalnej i kończy się na uczeniu motorycznym. Ale myślę, że zostanie to wyostrzone– założę się, że ostatecznie będzie to samo u nietoperzy i u słoni.

Ira FLATOW: ciekawe. Chcę sprowadzić tego ptaka, który słyszeliśmy wcześniej,gdy przedstawiałem. Posłuchajmy jeszcze raz.

Zebra finch?

JON SAKATA: tak.

IRA FLATOW: OK, więc co nam mówi Zebra?

Śpiewam. I robi to cały czas. Więc co on robi? Nie wiemy. Próbujemy to rozgryźć. Ale dużo śpiewa. I śpiewa, kiedy jest sama.

śpiewa, gdy zalotnie I to naprawdę jest piosenka, którą tworzy, gdy zalotuje samicę, to jedna z najważniejszych rzeczy, których kobiety używają, aby wybrać partnera. Ptak musi to robić naprawdę dobrze.

więc spędza dużo czasu – co myślimy, kiedy śpiewa sam, jest to, że tak naprawdę myślimy, że może ćwiczyć tylko po to, aby upewnić się, że trzyma swoje umiejętności wokalne. A kiedy widzi kobietę, jest w swoim najlepszym, najlepszym występie, i pokazuje swoje umiejętności wokalne, jeśli chcesz.

IRA FLATOW: więc masz laboratorium pełne tych ptaków?

JON SAKATA: mamy pełne laboratorium.

IRA FLATOW: co za hałaśliwe miejsce!

JON SAKATA: cóż, byłoby miło mieć je po prostu latające, ale mamy je w komorach tłumionych dźwiękiem, więc możemy mieć ich nagrania w akustycznie czystym środowisku, tak jak masz tutaj w studio. Ale mamy je również latające, jak również, w innych częściach.

IRA FLATOW: więc próbujesz dowiedzieć się, co dzieje się w ich mózgach, gdy robią piosenki?

JON SAKATA: tak.

IRA FLATOW: To właśnie próbujesz zrobić.

JON SAKATA: zarówno nauka piosenki, jak i produkcja piosenki. Uważamy, że ptaki śpiewające są naprawdę interesujące. Jest wiele zwierząt, które komunikują się ze sobą za pomocą dźwięków, ale ptaki śpiewające są naprawdę interesujące i wyjątkowe, ponieważ nie rodzą się z taką zdolnością do tworzenia piosenek własnego gatunku, ale dlatego, że muszą się ich nauczyć. Badanie procesu uczenia się sprawia, że ptaki śpiewające są interesującym i ważnym modelem do badań nad mechanizmami mózgu.

IRA FLATOW: czyli mają w mózgu takie centrum jak my?

JON SAKATA: mają wiele ośrodków, więc –

IRA FLATOW: za te piosenki?

JON SAKATA: Tak, Istnieje szereg obszarów mózgu połączonych ze sobą, które mają podobieństwa w ludzkim mózgu. Na przykład, istnieje część mózgu – seria połączonych ze sobą obszarów mózgu – zwanych zwojami podstawnymi. ludzie często o tym myślą w odniesieniu do ruchu. A kiedy w chorobie Parkinsona coś pójdzie nie tak, często zdarzają się rzeczy, które nie pasują do samych zwojów podstawnych.

ale fajne w Śpiewakach jest to, że mają również zwoje podstawne, a w obrębie zwojów podstawnych mają wyspecjalizowaną część zwaną obszarem X– to bardzo atrakcyjna nazwa.

IRA FLATOW: obszar X.

JON SAKATA: obszar X. podoba mi się sposób, w jaki to mówisz.

IRA FLATOW: to program telewizyjny o ptakach.

JON SAKATA: dokładnie. Więc ten obszar jest wyspecjalizowany do nauki śpiewu. A jeśli zaburzysz aktywność w tym obszarze mózgu podczas rozwoju, ptaki nie uczą się zbyt dobrze swoich piosenek. Uważamy, że istnieją części zwojów podstawnych człowieka, które są również ważne dla nauki głosu i które są podobne do tego obszaru X, który widzimy u ptaków.

IRA FLATOW: wiesz, u ludzi mówimy, że ludzie uczą się rzeczy lepiej wcześniej w życiu. To samo z ptakami uczącymi się piosenek, czy uczą się tego przez całe życie?

JON SAKATA: są różnice gatunkowe w tym, jak długo – jak długo mogą uczyć się swoich piosenek. Zięby zebry, których się uczymy, uczą się piosenek tylko w pierwszym lub drugim miesiącu życia. Jest to więc bardzo ograniczone okno rozwoju. A te Zebra zięby śpiewają jedną piosenkę przez całe życie. Więc ten jeden lub dwa miesiące rozwoju jest dla nich naprawdę ważne, aby nauczyć się i skrystalizować swoje piosenki.

ale są inne gatunki, takie jak przedrzeźniacze i szpaki europejskie, które nazywamy otwartymi uczniami, którzy mogą uczyć się piosenek przez całe życie. Tak więc jesteśmy naprawdę zainteresowani próbami ustalenia, czym różnią się mózgi tych dwóch różnych typów ptaków.

IRA FLATOW: bo imitują inne ptaki, prawda?

JON SAKATA: tak, to niesamowite. Mogą nawet imitować Dźwięki nieavian, więc Alarmy samochodowe, na przykład, są klasycznym przykładem tego, co potrafią przedrzeźniacze, prawda? Jak oni to robią? Nie wiemy. Ale próbujemy to rozgryźć.

IRA FLATOW: a więc twoje laboratorium bada, czy nauka piosenek również ma wpływ na interakcje społeczne-co przez to rozumiesz?

JON SAKATA: tak więc ludzie-niemowlęta, dzieci – mogą uczyć się na oglądaniu filmów i uczyć się mówić konkretne rzeczy, ale nie jest to szczególnie solidna nauka. I my jako ludzie uczymy się dużo lepiej, jeśli możemy wchodzić w interakcje społeczne z DOROSŁYM lub rówieśnikiem, co prowadzi do bardziej solidnej i efektywnej nauki. To samo dzieje się u śpiewających ptaków.

kiedy masz młodocianego ptaka, który jest wychowywany przez innego dorosłego, ten ptak uczy się śpiewu tego dorosłego ptaka o wiele lepiej niż w porównaniu z młodocianym, który jest trzymany pojedynczo i po prostu słyszy piosenkę odtwarzaną biernie z głośnika. Porównujemy naukę śpiewu w sytuacjach społecznych lub kontekstach społecznych i naukę śpiewu w odpowiedzi na bierną ekspozycję na piosenkę. Widzimy też, że nauka jest bardziej solidna, gdy młodocianym wolno wchodzić w interakcje społeczne z dorosłymi.

IRA FLATOW: Hmm. Czy śpiew ptaków to język? Czy ptaki rozmawiają ze sobą?

JON SAKATA: jako badacze songbird staramy się być bardzo ostrożni z tym, do czego mówimy, że śpiew ptaków jest analogiczny. W większości przypadków mówimy, że śpiew ptaków jest analogiczny do mowy, a nie do języka jako takiego.

IRA FLATOW: przy okazji, jaka jest różnica? Mowa, język.

JON SAKATA: tak, więc kiedy mówimy o tym, jako naukowcy, kiedy mówimy o tym, myślimy o mowie jako o czymś w rodzaju silnika, który tak naprawdę tylko– jak wytwarzasz dźwięki, które składają się na język? Kiedy mówimy o języku, myślimy o treści semantycznej, o składni, o znaczeniu, które znajduje się w samym języku, który staramy się komunikować.

i wiemy, że ptaki komunikują określone rzeczy swoimi wokalizacjami, ale repertuar znaczeń rzeczy, które komunikują, jest znacznie bardziej ograniczony niż to, co widzimy w ludzkim języku. Sądzimy, że nie mogą przekazać nieskończonej liczby rzeczy o środowisku, o ile wiemy. Uważamy, że to, co jest najbardziej równoległe między śpiewem ptaków a ludzką mową, jest swego rodzaju aspektem produkcyjnym.

IRA FLATOW: czyli mówisz, że ptaki nie biorą różnych małych piosenek i nie układają ich razem tak, jakbyśmy przyjmowali różne słowa, Kiedy mówimy?

JON SAKATA: niektóre ptaki tak robią, ale nie w tym samym stopniu, co ludzie. Jest coś, co nazywa się składnią kombinatoryczną, a niektóre ptaki łączą różne połączenia, tworząc różne znaczenia. To naprawdę fajne pole, ale –

IRA FLATOW: odpycham. To brzmi jak przemowa.

JON SAKATA: to brzmi trochę jak język, trochę. Są ludzie, którzy badają to i myślą o zasadach językowych śpiewu ptaków, i myślę, że z pewnością istnieją zjawiska, które ptaki robią, które są podobne do języka, ale myślę, że nie kłócilibyśmy się, że jest to ten sam zakres ludzkiego języka pod względem–

IRA FLATOW: a ptaki, które mogą naśladować ludzką mowę, czy robią coś innego?

JON SAKATA: nie wiemy. Niewiele wiemy o takich ptakach. Są naprawdę interesujące. Zdolność do naśladowania ludzkiej mowy prawdopodobnie ma coś wspólnego z rzeczami na peryferiach, wiecie, co mogą zrobić ich mięśnie, dziób i język, i czy ostatecznie mogą wytwarzać te dźwięki.

ale to chyba nie tylko to, że też, prawdopodobnie są pewne różnice w mózgu tych ptaków, które mogą naśladować ludzką mowę, a ptaki, które tego nie potrafią. Ale w ostatecznym rozrachunku, myślę, że używają tych samych obwodów, tych samych obszarów mózgu do uczenia się ludzkiej mowy lub jak produkować ludzką mowę, jak uczenia się, jak produkować inny śpiew ptaków w tych mimikach.

IRA FLATOW: w ptakach, które studiujesz? Myślę o tym, jak papugi naśladujące ludzi.

JON SAKATA: nie, tak, to fantastyczne. Nie wiemy nic o tym, jak papugi to robią. A zięby zebry tego nie potrafią.

IRA FLATOW: nie mogą tego zrobić, co?

JON SAKATA: mogą śpiewać własną piosenkę gatunkową, ale nie mogą się z nami przywitać. Byłoby miło, gdybyśmy mieli kolonię pełną ptaków pozdrawiających nas rano, ale tego nie mamy.

IRA FLATOW: po jakimś czasie może być męczące!

JON SAKATA: może, tak.

IRA FLATOW: czego więc możemy się dowiedzieć o ludziach? Jeśli zbadacie mózgi tych ptaków, co wam o nas powie?

JON SAKATA: myślę, że było wiele badań nad znalezieniem podobieństw między ptasimi mózgami a ludzkimi mózgami. I myślę, że jest wiele dowodów na to, że wiele obszarów, które widzimy u śpiewających ptaków, które są ważne dla nauki śpiewu, jest bardzo podobnych do obszarów, które uważamy za ważne dla uczenia się mowy i przyswajania mowy u ludzi.

więc jeśli zbadamy te procesy u śpiewających ptaków, może uda nam się uzyskać wgląd w procesy, które są zaangażowane w przyswajanie mowy u ludzi. Co więcej, możemy się uczyć-są osoby z deficytami, mają zaburzenia komunikacji, a więc deficyty w nauce mówienia i produkcji języka. I jest wiele genów, które są związane z tymi zaburzeniami komunikacyjnymi.

i jedną rzeczą, którą możemy zrobić jest to, że te same geny są wyrażane w-wiele z tych samych genów jest wyrażanych w ptakach śpiewających, i możemy zapytać, w jakim stopniu te pojedyncze geny-jeśli wprowadzimy wariant do mózgu ptaka śpiewającego, czy może to również prowadzić do deficytów w komunikacji w ptakach śpiewających? Można więc pomóc w poszukiwaniu genetycznych substratów leżących u podstaw zaburzeń komunikacji, używając ptaków śpiewających jako modelu zwierzęcego.

IRA FLATOW: jestem Ira Flatow. To jest Science Friday z WNYC Studios. Czy uważasz, że ptaki są mądrzejsze, niż je oceniamy?

JON SAKATA: myślę, że są mądrzy w robieniu wszystkich rzeczy, które są przeznaczone do zrobienia, i myślę, że po prostu musimy wymyślić odpowiednie testy– ale myślę, że bardzo nas zaskakują.

IRA FLATOW: tak. Zaskoczyła Cię ich umiejętność śpiewania? Coś cię zaskoczyło?

JON SAKATA: nie, to znaczy, myślę, że ilość, którą śpiewają, jest niesamowita. Mamy pewne badania, w których daliśmy im te losowe zestawy sekwencji, i odkryliśmy, że to, co się dzieje, to … przepraszam. Kiedy dajesz im te przypadkowe dźwięki ich Zebra finch Dźwięki, wyciągają sekwencje, które są naprawdę typowe dla sekwencji można zobaczyć na wolności.

więc uważamy, że mózg jest stronniczy, aby nauczyć się tych typowych dla gatunku sekwencji, które widzisz. Więc dajecie im ten losowy śmieć dźwięków, cóż, losowy projekt sekwencji, wyciągają rzeczy, które ich gatunek wykorzystywałby do komunikacji.

Ira FLATOW: ciekawe. Dziękuję bardzo, Jon Sakata, profesor biologii na McGill University w Montrealu. Dziękujemy za poświęcenie czasu, aby być z nami dzisiaj.

świętujemy śpiew ptaków i inne mądre sztuczki ptaków w tym miesiącu z naszym klubem Książki SciFri, czytając książkę geniusz ptaków Jennifer Ackerman. A tu kilka informacji o tym, co klub robił, Producent SciFri, nerd książek i ptaków, Christie Taylor.

Hej, Ira.

IRA FLATOW: ok, witaj z powrotem. Jaki jest raport z klubu książki okopy?

Prowadziliśmy świetne rozmowy na antenie o inteligentnych ptakach z naszymi słuchaczami na Facebooku o tym, jakie rodzaje inteligencji możemy mierzyć u ptaków, w tym o tych wielkich sztuczkach nawigacji, rozwiązywaniu problemów i oczywiście o komunikacji, o której właśnie rozmawialiśmy z dr Sakatą. I oczywiście inne fajne sztuczki, jak ten Ken z Lawrence w Kansas, powiedział nam o aplikacji SciFri VoxPop.

KEN: Przyjaciel z Hays, Kansas, który patrzył, jak królik Zachodni wkłada niedopałki do gniazda dla młodych, ponieważ podobno odpycha kleszcze, roztocza i inne szkodniki, co, jak sądzę, jest wyuczonym zachowaniem. Oczywiście, to nie jest programowanie genetyczne. Myślę, że to bardzo mądre.

CHRISTIE TAYLOR: to Ken w Kansas w naszej nowej aplikacji Science Friday VoxPop, która pozwala ludziom zadawać różne pytania Science Friday za pomocą mikrofonu w telefonie. Mamy teraz dwa takie pytania do czytelników naszego klubu książki. Możesz więc dołączyć i znaleźć aplikację Science Friday VoxPop wszędzie tam, gdzie masz swoje aplikacje.

i Ira, nasi słuchacze dzielą się historiami o wszelkiego rodzaju inteligentnych zachowaniach ptaków, które widzieli-kardynałowie błagający ich o uzupełnienie karmnika dla ptaków, Wrony pękające orzechy na chodniku, Megan w San Jose zobaczyła kruka zanurzającego czerstwe frytki w wodzie, aby je zmiękczyć.

IRA FLATOW: to całkiem sprytne. Uwielbiam mądre Wrony, bo często je widuję. Uczyliśmy się o niesamowitych umiejętnościach Wronek z Nowej Kaledonii. Po prostu czytam w książce, jak robią narzędzia, ale także jak ich używają. Używają narzędzi, by zdobyć kolejne, i w końcu dostaną jedzenie, którego potrzebują.

CHRISTIE TAYLOR: tak, i wydaje się, że mają również różnice kulturowe w tym, jak wytwarzają te narzędzia, w zależności od tego, gdzie mieszkają. Przekazują to rodzinom.

ja tez osobiscie sie podniecam Robią te piękne, wyszukane gniazda. Każdy gatunek wydaje się mieć inne poczucie estetyki, ulubione kolory, sztuczki z perspektywą, które robią, aby zwabić swoje samice, a może nawet poczucie artyzmu, co jest zabawną debatą, którą możemy mieć w przyszłym tygodniu.

IRA FLATOW: czy jest już za późno na dołączenie do klubu książki?

absolutnie nie. Nadal możesz odebrać geniusz ptaków Jennifer Ackerman i zacząć czytać, znaleźć naszą grupę dyskusyjną na Facebooku i poszukać ptaków w pobliżu z naszym iNaturalist challenge. Zrób zdjęcie w telefonie, wyślij je, a dostarczysz cenne dane naukowe dla obywateli. To wszystko na ScienceFriday.com/BookClub

IRA FLATOW: proszę bardzo. Christie Taylor, producent Science Friday i wrangler dla naszego klubu książki.

Prawa Autorskie © 2019 Inicjatywa Science Friday. Wszelkie prawa zastrzeżone. Stenogramy Science Friday są produkowane w napiętym terminie przez 3Play Media. Wierność oryginalnego wyemitowanego / opublikowanego pliku audio lub wideo może się różnić, a tekst może być aktualizowany lub zmieniany w przyszłości. Aby uzyskać autorytatywny zapis programowania Science Friday, odwiedź oryginalne wyemitowane / opublikowane nagranie. Aby uzyskać Warunki użytkowania i więcej informacji, odwiedź nasze strony z zasadami pod adresem http://www.sciencefriday.com/about/policies/