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Junge Zebrafinken sind intrinsisch voreingenommen, um bestimmte Klangmuster über andere zu lernen - und diese Muster spiegeln die menschlichen Muster wider, wie Experimente zeigen.
"Außerdem ähneln diese Klangmuster Mustern, die häufig in menschlichen Sprachen und in der Musik zu beobachten sind", sagt Jon Sakata, Dozent für Biologie an der McGill University und leitender Autor eines Artikels in Current Biology.
Wissenschaftler, die Vogelgezwitscher studieren, sind seit geraumer Zeit fasziniert von der Möglichkeit, dass menschliche Sprache und Musik in biologischen Prozessen verwurzelt sein können, die in einer Vielzahl von Tieren vorkommen. Die neue Forschung liefert neue Beweise, um diese Idee zu unterstützen.
Sprachliche Inspiration
Die Idee zu den Experimenten wurde von aktuellen Hypothesen über menschliche Sprache und Musik inspiriert. Linguisten haben lange herausgefunden, dass die Sprachen der Welt viele gemeinsame Merkmale teilen, die "Universalien" genannt werden.
Zwei Zebrafinken. (Kredit: Raina Fan / McGill)
Diese Merkmale umfassen die syntaktische Struktur von Sprachen (z. B. Wortreihenfolge) sowie feinere akustische Sprachmuster, wie das Timing, die Tonhöhe und die Betonung von Äußerungen. Einige Theoretiker, einschließlich Noam Chomsky, haben postuliert, dass diese Muster eine "universelle Grammatik" widerspiegeln, die auf Mechanismen des angeborenen Gehirns aufbauen, die das Sprachenlernen fördern und beeinflussen.
Die Forscher debattieren weiterhin über das Ausmaß dieser angeborenen Mechanismen des Gehirns, teilweise aufgrund des Potenzials für eine kulturelle Vermehrung, um Universalien zu berücksichtigen.
Zur gleichen Zeit haben umfangreiche Untersuchungen von Zebrafinkenliedern eine Vielzahl von akustischen Mustern dokumentiert, die überall in der Bevölkerung gefunden werden.
(Kredit: McGill)
"Da die Natur dieser Universalien Ähnlichkeit mit denen in Menschen hat und weil Singvögel ihre Laute auf die gleiche Weise lernen, wie Menschen Sprache und Sprache erwerben, waren wir motiviert, die biologische Veranlagung beim Gesangslernen bei Singvögeln zu testen", sagt Logan James, a Doktorand in Sakatas Labor und Koautor der neuen Studie.
Ein Buffet mit Vogelgezwitscher
Um biologische Prädispositionen zu isolieren, unterrichteten James und Sakata individuell junge Zebrafinken mit Liedern, die aus fünf akustischen Elementen in jeder möglichen Reihenfolge bestanden. Sie setzten die Vögel jeder Sequenzpermutation in gleichem Verhältnis und in zufälliger Reihenfolge aus. Jeder Finch musste daher individuell "auswählen", welche Sequenzen er aus diesem Vogelgesangbuffet produzieren sollte.
Am Ende waren die Muster, die die von Laborvögeln gezüchteten Vögel bevorzugten, denen, die in natürlichen Populationen von Vögeln beobachtet wurden, sehr ähnlich. Wie zum Beispiel wilde Zebrafinken haben Vögel, die mit randomisierten Sequenzen unterwiesen wurden, am Ende ihres Liedes oft einen "Distanzruf" - eine lange, tiefe Stimme - platziert.
Andere Klänge erschienen viel wahrscheinlicher am Anfang oder in der Mitte des Liedes; zum Beispiel wurden kurze und hohe Vokalisationen eher in der Mitte des Liedes produziert als am Anfang oder Ende des Liedes. Dies entspricht Mustern, die in verschiedenen Sprachen beobachtet werden, und in der Musik, bei der Klänge am Ende von Phrasen tendenziell länger und in der Tonhöhe niedriger sind als Klänge in der Mitte.
Was kommt als nächstes?
"Diese Ergebnisse haben wichtige Beiträge für unser Verständnis der menschlichen Sprache und Musik", sagt Caroline Palmer, Professorin für Psychologie an der McGill University, die nicht an der Studie beteiligt war.
"Die Forschung, die die Lernumgebung der Vögel auf eine Art und Weise steuert, die mit kleinen Kindern nicht möglich ist, legt nahe, dass statistisches Lernen allein - das Ausmaß, in dem man bestimmten akustischen Mustern ausgesetzt ist - nicht die Präferenzen für Lieder (oder Sprache) berücksichtigt. Andere Prinzipien, wie universelle Grammatiken und Wahrnehmungsorganisation, erklären eher, warum menschliche Säuglinge und Jungvögel prädisponiert sind, bestimmte auditive Muster zu bevorzugen ", erklärt Palmer.
Sakata, der auch Mitglied des Zentrums für die Erforschung von Gehirn, Sprache und Musik ist, sagt, dass die Studie seinem Team viele Wege der zukünftigen Arbeit mit Sprach-, Sprach- und Musikforschern eröffnet.
"In der unmittelbaren Zukunft", sagt er, "wollen wir aufzeigen, wie auditive Verarbeitungsmechanismen im Gehirn sowie Aspekte des motorischen Lernens und der Kontrolle diesen Lernverzerrungen zugrunde liegen."
Denise Klein, Direktorin des CRBLM und Neurowissenschaftlerin am Montreal Neurological Institute, sagt, dass James und Sakatas Studie "Einsichten in Universalien der Stimmkommunikation liefern und dazu beitragen, unser Verständnis der neurobiologischen Grundlagen von Sprache und Musik zu fördern."
Der Natural Sciences and Engineering Research Council von Kanada; das Zentrum für Forschung über Gehirn, Sprache und Musik; und ein Preis von der Heller Family Fellowship finanzierte die Forschung, die Diskussionen mit McGill Linguisten einschließlich Heather Goad und Lydia White mitgestaltete.
Quelle: McGill University
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