Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Yine de kuşların inanılmaz taklit yeteneklerini bildiğimiz sürece, bu kadar karmaşık ve esnek sesleri nasıl yönettikleri bir gizem olmuştur. Yeni bir çalışma, muhabbet kuşu beynine bakarak bulmacanın bir parçasını sunuyor ve konuşmayı kontrol eden insan nöral bölgesiyle dikkate değer benzerlikler buluyor

Nature dergisinde 19 Mart'ta yayınlanan araştırma, papağanların (ve özellikle muhabbet kuşlarının) insan konuşmasını incelemek için bir model olabileceğini ve bilim insanlarının konuşma bozukluklarını daha iyi anlamalarına ve tedavi etmelerine yardımcı olabileceğini öne sürüyor. Ayrıca “kuş beyinli” ifadesinin pek de hakaret olmadığını gösteren bilimsel bulguların sayısı giderek artıyor. Tüylü dostlarımızın birçoğu etkileyici hafıza, öğrenme, sayma ve muhakeme yeteneklerine sahiptir. Bu yeni çalışma, konu konuşmaya geldiğinde, insanların hepsinin bir şekilde kuş (ya da en azından muhabbet kuşu) beyinli olduğunu ve bununla gurur duymamız gerektiğini vurguluyor.  

Muhabbet kuşu ya da muhabbet kuşu olarak da bilinen muhabbet kuşları, genellikle evcil hayvan olarak satılan küçük, neon yeşili ve sarı renkli bir Avustralya papağanı türüdür. Vahşi doğada sosyal sürüler halinde yaşar, uzun ötüşlü şarkılarla iletişim kurar, tohum yer ve gruplar halinde bir sonraki en iyi yemeğin olabileceği yere uçarlar. Esaret altında, insan cümlelerini kopyalayarak sosyal eğilimlerini sürdürdükleri bilinmektedir. 1994'e kadar yaşamış evcil bir muhabbet kuşu olan Puck, 1.728 kelime ile en geniş kelime dağarcığına sahip kuş olarak Guinness Dünya Rekoru sahibidir. 

Bu kuşların insanları nasıl doğru bir şekilde taklit ettiklerini ve bu kadar çok farklı sesi nasıl ürettiklerini anlamak için, çalışmanın yazarları dört muhabbet kuşunun beyinlerine, kuşların ses organı olan syrinx ile bağlantılı belirli bir bölgeye cerrahi olarak küçük sondalar yerleştirdiler. Ardından, her kuştan ses çıkarırken sinirsel aktivite topladılar. Muhabbet kuşu verilerini, bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılan ve muhabbet kuşlarından daha az esnek bir ses repertuarına sahip olan ötücü kuşlar olan insanlar ve zebra ispinozlarından elde edilen verilerle karşılaştırdılar. 

Araştırmacılar, ön arkopallium (AAC) olarak adlandırılan muhabbet kuşu beyin bölgesinin, insan korteksinin konuşma-motor işleviyle bağlantılı kısımlarına, eşdeğer zebra ispinozu bölgesinden daha benzer şekilde çalıştığını buldular. Zebra ispinozlarında sesler karmaşık, yorumlanamaz nöron aktivitesi dizileri tarafından kodlanmış gibi görünmektedir. Her sesin, ona eşlik eden benzersiz bir beyin 'barkodu' vardır. Zebra ispinozları karmaşık şarkıları öğrenir ve tekrarlar, ancak beyin aktiviteleri, öğrendiklerini değiştirme veya doğaçlama yapma yeteneklerinin sınırlı olduğunu göstermektedir.  

Çalışmanın eş yazarı ve NYU Grossman Tıp Fakültesi'nde nörobilimci olan Michael Long, zebra ispinozunun beyin dalgalarına bakarak, “ne olduğunu anlayamıyoruz” diyor.  Popular Science'a verdiği demeçte, “Bu kuşların söylediği gerçek notalara dair hiçbir ipucu göremiyoruz” diyor. “Aktivite görebiliriz ve bu aktivite bu kuşlar şarkılarını her söylediğinde aynıdır, ancak şarkı için net bir nota yoktur.

Buna karşılık, hem muhabbet kuşu hem de insan beyni daha modüler bir şekilde çalışıyor. Kuşlar ve insanlar seslendirmeyi ayrı, tekrarlanabilir sinirsel yollarla kodluyor gibi görünmektedir. İnsan beyninde, belirli dudak veya dil kası hareketleri belirli nöron modelleriyle ilişkilidir. Bu bağlantılar o kadar açık ki, bilim insanları daha önce bu tür beyin sinyallerini, konuşma yetisini kaybetmiş kişilerde amaçlanan konuşmayı yorumlamak ve yeniden üretmek için kullanmışlardı. 

Long, benzer şekilde muhabbet kuşu AAC'de de nöronların kuşun çıkardığı sesin tonuna ve türüne göre ateşlendiğini söylüyor. “Bu bir tür vokal klavye” diye açıklıyor. “Bireysel beyin hücreleri ünsüz sesleri ve ünlü sesleri yönlendiriyor gibi görünüyor. Sesli harfler içinde bile, elde edebilecekleri farklı perdelerden oluşan bir spektrum var. Si bemol hücreleri buluyoruz, B hücreleri buluyoruz - tüm müzikal kayıt boyunca... Tüm bunlar bir araya geldiğinde, temelde söylemek istediğiniz her şeyi kodlayabilirsiniz.” 

Muhabbet kuşunun sinirsel aktivitesi, kuşların ürettiği cıvıltılar, ötüşler ve çağrılarla o kadar yakından uyumlu ki Long ve yardımcı araştırmacıları, sadece beş nöronun sinyallerine dayanarak bir çağrının dalgalı frekansını neredeyse kesin bir hassasiyetle belirleyebildiler. Long, bu tür bir beyin-konuşma yapılandırmasının ilk kez insan olmayan bir türde kataloglandığını belirtiyor.  Çalışmada yer almayan Delaware Üniversitesi'nden nörobilimci Joshua Neunuebel, gözlemlerin “gelecekteki araştırmalar için heyecan verici yollar” sunduğunu yazıyor. 

Long ve yardımcı araştırmacıları, takip eden çalışmalarında, AAC'nin ötesine geçmeyi ve muhabbet kuşu beyinlerinde meşhur klavye tuşlarını çalıyor olabilecek daha üst düzey beyin bölgelerini ortaya çıkarmayı umuyorlar. Örneğin, bir kuş nasıl olur da belirli sesleri diğerlerine tercih eder? Ayrıca muhabbet kuşlarının sesleri aracılığıyla iletişim kurduklarını “tercüme etmek” amacıyla makine öğrenimi araştırmacılarıyla işbirliği yapıyor. 

Yine de gelecekteki araştırmaların en umut verici damarlarından biri, otizmle ilgili eksikliklerden Parkinson Hastalığı ve afaziye kadar insan konuşmasında yanlış gidebilecek birçok şeyi incelemek için muhabbet kuşlarını model organizma olarak kullanma olasılığında yatıyor. 

Neunuebel, “Bu tür çalışmalar konuşma terapilerini ilerletmek ve beyin-bilgisayar arayüz teknolojilerine ilham vermek için umut vaat ediyor” diye yazıyor. Muhabbet kuşu ve insan beyinleri 300 milyon yıllık bir evrimle birbirinden ayrılmış olabilir, ancak hem bizim hem de muhabbet kuşlarının konuşmasını sağlayan çarpıcı derecede yakınsak nörolojik sistem, bilim insanlarına konuşma kaybına yönelik müdahaleleri ve tedavileri test etmenin ve hastalığın ilerleyişini daha iyi anlamanın bir yolunu sunabilir. 

Long, “Bu beni sabahları yataktan kaldırıyor, sesleri ellerinden alınmış insanlara gerçekten nasıl yardım edebileceğimi düşünüyorum” diyor. 

Kaynak: popsci.com