science >> Wetenschap >  >> Biologie

Drummen bij spechten lijkt neurologisch op zingen bij zangvogels

Onderzoekers ontdekken dat drummen bij spechten neurologisch vergelijkbaar is met zingen bij zangvogels. Credit:Naamsvermelding ingehouden op verzoek van licentiehouder (CC-BY 4.0, creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Onderzoekers onder leiding van Matthew Fuxjager van Brown University, VS en Eric Schuppe van Wake Forest University, VS hebben regio's in de voorhersenen van de specht gevonden die kenmerken vertonen die tot nu toe alleen in verband werden gebracht met vocaal leren bij dieren en taal bij mensen. Publiceren in het open access tijdschrift PLOS Biology op 20 september toont de studie aan dat de activiteit in deze hersengebieden niet gerelateerd is aan vocalisatie, maar gerelateerd is aan het karakteristieke getrommel van bomen dat spechten hun naam geeft.

Wetenschappers bestuderen zangvogels omdat menselijke taal en vogelgezang veel overeenkomsten hebben. Beide worden op jonge leeftijd aangeleerd, vereisen complexe spiercoördinatie en worden aangestuurd door gespecialiseerde hersengebieden. Zowel mensen als zangvogels brengen in deze regio's een markergen tot expressie dat PV (parvalbumine) wordt genoemd en dat nooit is gevonden in afzonderlijke kernen in de voorhersenen van vocale vogels die hun vocalisaties niet leren.

Bij het controleren op PV-genexpressie bij verschillende soorten vogels die nog niet eerder waren onderzocht, waaronder flamingo's, eenden, pinguïns en spechten, ontdekten de onderzoekers verrassend genoeg dat spechten gespecialiseerde hersengebieden hebben die parvalbumine maken, en dat deze gebieden zijn vergelijkbaar in aantal en locatie met verschillende van de voorhersenenkernen die het leren en produceren van zang bij zangvogels regelen. In open veldtesten met spechten ontdekten ze dat het gedrag van de vogels dat hersenactiviteit in deze regio's veroorzaakte, eigenlijk hun snelle drummen was, en niet hun vocalisaties.

Net als vogelgezang wordt het drummen van spechten gebruikt om territoria te verdedigen, vereist het snelle en complexe motorische bewegingen en moet het kunnen worden aangepast wanneer vogels met elkaar concurreren. Hoewel wetenschappers nog niet hebben vastgesteld dat drummen een aangeleerd gedrag is, voorspelt dit nieuwe bewijs uit de hersenen dat dit wel het geval is. Het vinden van dit systeem voor niet-vocale communicatie dat zowel neurologisch als functioneel vergelijkbaar is met het zangsysteem, kan ons helpen begrijpen hoe bestaande hersensystemen evolueren en gecoöpteerd worden voor nieuwe, maar vergelijkbare functies.

Fuxjager voegt toe:"Spechten hebben een reeks gespecialiseerde hersengebieden die hun vermogen om te trommelen of snel met hun snavel op bomen (en dakgoten) te slaan tijdens gevechten met andere vogels regelen. Bovendien lijken deze hersengebieden opmerkelijk veel op de delen van de hersenen in zangvogels die deze dieren helpen om te leren zingen." + Verder verkennen

Zanglerende neuronen geïdentificeerd in zangvogels