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科学家将"记忆"植入鸟脑中

2019-10-10 09:53:11  来源:cnBeta.COM

婴儿通过模仿父母来学习说话,重复他们不曾意识到的行为。德克萨斯大学西南大学的研究人员在研究这种声音学习过程中大脑中正在发生的事情的同时,设法将“记忆”植入斑马雀的大脑中,教他们唱一首从未真正听过的歌。

雀科的父亲在幼小的时候会唱歌给幼鸟听,最终幼鸟会开始模仿它们。随着时间的流逝,他们将掌握这首歌,并将其传给自己的后代。在某种程度上,斑马雀显示了人类声音发展的简化版本。

但是在这项新研究中,研究人员绕过了这一过程,直接操纵了幼雀的大脑,将一部分歌声直接教给了他们,而无需父母的任何形式的辅导。

他们使用光遗传学解决了这一问题,光遗传学是一种使用闪光灯来刺激大脑某些神经元的技术。在这种情况下,科学家操纵了处理动物听到的声音的大脑部分与控制声音“运动”的部分之间的联系。实际上,他们正在创造通常来自外界的听觉记忆,并且鸟自然会尝试模仿信号。

研究人员使用一种莫尔斯电码来教燕雀这首歌的音节应该有多长。较长的光脉冲告诉他们唱较长的音节,反之亦然。可以肯定的是,这些鸟最终学会了唱歌,即使它们从未被成年雀科教过。

这首歌本身比鸟儿自然会唱歌的要简单得多,音节的长度只是复杂音乐作品的一部分,研究人员说,他们仍然不知道大脑的哪个部分控制着其他方面,例如音高和每种声音的顺序。

这项研究的首席研究员托德·罗伯茨(Todd Roberts)说:“我们并没有向鸟类传授它需要知道的所有信息,而只是传授其音节的持续时间。” “我们在这项研究中测试的两个大脑区域仅代表一个难题。如果我们找出其他途径,可以假设一只鸟在没有父亲的任何互动的情况下唱歌,但是我们离实现这一目标还有很长的路要走。”

这不是科学家第一次能够将记忆有效地植入动物的大脑。去年,一个研究小组表明,可以从一只海洋蜗牛中提取学习的行为,然后注入到另一只海洋蜗牛中,这样,接收者的蜗牛会对刺激做出反应,就像捐助者的蜗牛一样,即使接收者从未遇到过授予者。

这项工作可能会开辟研究方法并可能治疗人类某些言语障碍,但由于人类的治疗途径复杂得多,因此仍有许多工作要做。

该研究发表在《科学》杂志上。

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