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Gli scienziati hanno impiantato ricordi nel cervello degli uccelli, aiutando i giovani fringuelli zebra a imparare una melodia normalmente insegnata loro dai loro padri. Il team afferma che la svolta ha rivelato un percorso cruciale per lo sviluppo dell’apprendimento vocale, in futuro potrebbe portare a una migliore comprensione delle condizioni in cui il linguaggio è interrotto.

I fringuelli zebra come gli umani imparano a vocalizzare imitando i loro genitori. Ascoltando i loro padri cantare, i giovani uccelli memorizzano le note e le replicano, esercitandosi continuamente.

Todd Roberts, del Southwestern Medical Center dell’Università del Texas, ha detto:

«Gli uccelli canori forniscono un modello eccellente per esaminare questi ricordi sociali. In effetti, ci sono sorprendenti parallelismi tra il modo in cui gli uccelli canori imparano la loro melodia e le prime fasi dell’apprendimento del linguaggio».

Manipolazione optogenica

Todd Roberts, insieme ai colleghi Wenchan Zhao, Francisco Garcia-Oscos e Daniel Dinh, hanno usato la “manipolazione optogenetica” (consente ai ricercatori di utilizzare la luce per accendere o spegnere le cellule con notevole precisione e risoluzione in animali viventi e in movimento) per monitorare e controllare l’attività cerebrale, per guidare negli uccelli l’apprendimento delle melodie.

I ricercatori controllando le interazioni tra due regioni del cervello hanno creato ricordi di sillabe di una canzone: la lunghezza di una nota corrispondeva alla lunghezza dell’esposizione alla luce, di conseguenza, hanno guidato l’apprendimento del fringuello zebra con questi ricordi impiantati. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science.

I ricercatori hanno affermato di non aver impiantato la canzone, ma solo la lunghezza delle sillabe. Ciò è solo un percorso coinvolto nelle vocalizzazioni, se riescono a scoprire gli altri circuiti che controllano aspetti diversi, come l’intonazione e l’ordine, potenzialmente potrebbero impiantare la memoria di un’intera canzone.

Todd Roberts ha aggiunto:

«La nostra ricerca sui giovani uccelli canori mostra che le sinapsi selezionate che collegano i circuiti sensoriali e motori svolgono un ruolo importante nel definire questi tipi di ricordi e che l’attivazione artificiale di queste connessioni nel cervello può aiutare a formare ricordi che possono guidare l’apprendimento. Siamo rimasti molto sorpresi dal risultato dei nostri esperimenti».

Il team ora prevede di identificare più percorsi coinvolti nell’apprendimento della vocalizzazione. La mappatura di questi canali potenzialmente potrebbe portare in futuro alla possibilità di impiantare memorie di canzoni più complete.

Todd Roberts in conclusione ha detto:

«È improbabile che un sistema simile possa essere usato nell’uomo per impiantare memorie, tali esperimenti porterebbero immense implicazioni etiche. Tuttavia, comprendere questi percorsi potrebbe aiutarci a capire le condizioni in cui i disturbi dello sviluppo causano problemi di linguaggio. Le interruzioni nell’apprendimento del linguaggio e dei comportamenti sociali sono comuni in disturbi come l’autismo. Ora stiamo iniziando a esaminare come questi percorsi cerebrali sono influenzati nei modelli genetici dell’autismo».