Gli uccelli canori, come i diamanti mandarini e i canarini, sono rinomati per i loro canti intricati e ben strutturati. Questi canti sono essenziali per la comunicazione, il corteggiamento e la difesa del territorio. Sono costituiti da una serie di elementi vocali prodotti con notevole precisione e tempismo. Ogni elemento all'interno della canzone ha una durata specifica e la sequenza e la spaziatura precise di questi elementi determinano la struttura complessiva della canzone.
Per svelare i meccanismi neurali alla base di questo preciso tempismo, gli scienziati si sono concentrati su un'area del cervello chiamata HVC (hyperpallium, ventrale, pars caudalis) nel cervello degli uccelli canori. L'HVC è un componente chiave del circuito vocale degli uccelli canori ed è noto per svolgere un ruolo cruciale nell'apprendimento e nella produzione delle canzoni.
Utilizzando una combinazione di elettrofisiologia, optogenetica ed esperimenti comportamentali, gli scienziati hanno identificato neuroni specifici all'interno dell'HVC che erano attivi durante momenti precisi della canzone. Questi neuroni mostravano un preciso schema temporale di attività, attivandosi in sincronia con la produzione di specifici elementi vocali.
Ulteriori indagini hanno rivelato che questi neuroni specifici per il tempo ricevono input da altre aree del cervello coinvolte nel controllo motorio e nell'elaborazione sensoriale. Questa connettività consente all'HVC di integrare informazioni sensoriali e comandi motori per produrre modelli temporali appropriati dell'output vocale.
La scoperta di questi neuroni specifici per il timing fornisce informazioni cruciali sui meccanismi neurali che sono alla base del timing e della produzione vocale negli uccelli canori. Ciò suggerisce che il controllo preciso dell’attività neurale nell’HVC è essenziale per la produzione accurata dei canti e che interruzioni di questo timing potrebbero portare a vocalizzazioni anormali.
I risultati di questa ricerca non solo migliorano la nostra comprensione dei meccanismi di produzione vocale e di apprendimento negli uccelli canori, ma hanno anche implicazioni per la ricerca sul linguaggio umano. La tempistica e il ritmo sono elementi critici del linguaggio umano ed è probabile che meccanismi neurali simili possano essere in gioco nel cervello umano per controllare gli aspetti temporali della produzione del linguaggio.
Svelando le basi neurali del controllo temporale negli uccelli canori, gli scienziati stanno ottenendo preziose informazioni sui meccanismi neurali fondamentali alla base dei comportamenti complessi. Questa ricerca apre nuove strade per esplorare gli intricati circuiti neurali che controllano la produzione vocale, l’apprendimento e la comunicazione sia negli uccelli canori che negli esseri umani.
