Gli uccelli canori e gli umani hanno un cablaggio biologico comune che modella il modo in cui producono e percepiscono i suoni?

Gli scienziati che studiano il canto degli uccelli sono stati incuriositi per qualche tempo dalla possibilità che il linguaggio e la musica umani possano essere radicati in processi biologici condivisi tra una varietà di animali. Ora, la ricerca dei biologi della McGill University fornisce nuove prove a sostegno di questa idea.

In una serie di esperimenti, i ricercatori hanno scoperto che i giovani diamanti mandarini - una specie spesso utilizzata per studiare il canto degli uccelli - sono intrinsecamente prevenuti nell'imparare a produrre particolari tipi di modelli sonori rispetto agli altri. "Inoltre, questi modelli sonori assomigliavano a modelli che sono frequentemente osservati attraverso le lingue umane e nella musica, "dice Jon Sakata, Professore Associato di Biologia presso la McGill e autore senior di un articolo pubblicato online in Biologia attuale il 22 novembre.

Sulle spalle di Chomsky

L'idea per gli esperimenti è stata ispirata da ipotesi attuali sul linguaggio umano e sulla musica. I linguisti hanno da tempo scoperto che le lingue del mondo condividono molte caratteristiche comuni, chiamati "universali". Queste caratteristiche comprendono la struttura sintattica delle lingue (ad es. ordine delle parole) così come modelli acustici più fini del discorso, come i tempi, pece, e lo stress degli enunciati. Alcuni teorici, compreso Noam Chomsky, hanno postulato che questi modelli riflettono una "grammatica universale" costruita su meccanismi cerebrali innati che promuovono e influenzano l'apprendimento del linguaggio. I ricercatori continuano a discutere la portata di questi meccanismi cerebrali innati, in parte a causa della possibilità che la propagazione culturale spieghi gli universali.

Allo stesso tempo, vaste indagini sulle canzoni del diamante mandarino hanno documentato una varietà di modelli acustici trovati universalmente tra le popolazioni. "Poiché la natura di questi universali è simile a quella degli umani e perché gli uccelli canori imparano le loro vocalizzazioni nello stesso modo in cui gli umani acquisiscono la parola e il linguaggio, siamo stati motivati ​​a testare la predisposizione biologica nell'apprendimento vocale negli uccelli canori, "dice Logan James, uno studente di dottorato nel laboratorio di Sakata e coautore del nuovo studio.

Un buffet di canto degli uccelli

Per isolare le predisposizioni biologiche, James e Sakata hanno istruito individualmente i giovani diamanti mandarini con canzoni composte da cinque elementi acustici disposti in ogni possibile sequenza. Gli uccelli sono stati esposti a ciascuna permutazione di sequenza in proporzioni uguali e in ordine casuale. Ogni fringuello doveva quindi "scegliere" individualmente quali sequenze riprodurre da questo buffet di canto degli uccelli.

Alla fine, i modelli che gli uccelli allevati in laboratorio preferivano produrre erano molto simili a quelli osservati nelle popolazioni naturali di uccelli. Per esempio, come diamanti mandarini selvatici, uccelli istruiti con sequenze casuali spesso effettuavano una "chiamata a distanza" - un lungo, vocalizzazione bassa - alla fine della loro canzone.

È molto più probabile che altri suoni appaiano all'inizio o nel mezzo della canzone; Per esempio, le vocalizzazioni brevi e acute avevano più probabilità di essere prodotte nel mezzo della canzone che all'inizio o alla fine della canzone. Ciò corrisponde ai modelli osservati in diverse lingue e nella musica, in cui i suoni alla fine delle frasi tendono ad essere più lunghi e più bassi di tono rispetto ai suoni nel mezzo.

Futuri percorsi di ricerca

"Questi risultati hanno importanti contributi per la nostra comprensione del linguaggio umano e della musica, "dice Caroline Palmer, un professore di psicologia alla McGill che non era coinvolto nello studio. "La ricerca, che controlla l'ambiente di apprendimento degli uccelli in modi che non sono possibili con i bambini piccoli, suggerisce che l'apprendimento statistico da solo - il grado in cui si è esposti a specifici modelli acustici - non può spiegare le preferenze relative al canto (o al parlato). Altri principi, come le grammatiche universali e l'organizzazione percettiva, hanno maggiori probabilità di spiegare il motivo per cui i neonati umani e gli uccelli giovani sono predisposti a preferire alcuni modelli uditivi".

Sakata, che è anche membro del Center for Research on Brain, Lingua e musica (CRBLM), dice che lo studio apre molte strade di lavoro futuro per la sua squadra con la parola, linguaggio, e ricercatori musicali. "Nell'immediato futuro, " lui dice, "vogliamo rivelare come i meccanismi di elaborazione uditiva nel cervello, così come gli aspetti dell'apprendimento e del controllo motorio, alla base di questi pregiudizi di apprendimento."

Denise Klein, Direttore del CRBLM e neuroscienziato presso il Montreal Neurological Institute, afferma che lo studio di James e Sakata "fornisce approfondimenti sugli universali della comunicazione vocale, aiutando a far progredire la nostra comprensione delle basi neurobiologiche del linguaggio e della musica".