21.08.2003 Come gli uccelli riconoscono i canti I neuroni

21.08.2003
Come gli uccelli riconoscono i canti
I neuroni rispondono ai canti sia individualmente sia come popolazione
Ricercatori dell’Università di Chicago stanno studiando gli storni europei per cercare di scoprire come gli
uccelli sono in grado di riconoscere i canti e i richiami. Lo studio ha permesso di gettare nuova luce sui
processi con cui il cervello impara, riconosce e ricorda suoni complessi a livello cellulare. In un articolo
pubblicato sulla rivista “Nature”, gli scienziati mostrano come i canti che gli uccelli hanno imparato a
riconoscere inneschino risposte sia nei neuroni individuali sia nelle popolazioni di cellule del loro cervello.
“Abbiamo scoperto – afferma Daniel Margoliash, docente di biologia e di psicologia e co-autore dello studio
– che le cellule in una parte del cervello vengono alterate in modo significativo dal processo di
apprendimento. Man mano che gli uccelli imparano a riconoscere determinati canti, le cellule di quest’area
diventano sensibili a particolari schemi sonori od oggetti auditivi che fanno parte del canto memorizzato,
senza invece manifestare la stessa sensibilità di fronte agli schemi dei canti non familiari. Cellule specifiche
del cervello si ‘sintonizzano’ in rapporto a ciò che l’uccello sta imparando”.
Come il cervello percepisce e interpreta gli stimoli dal mondo esterno è una questione fondamentale nel
campo delle neuroscienze. Esistono molti tipi di sistemi mnemonici nel cervello: i ricordi di parole, suoni di
voci o schemi musicali sono componenti importanti dell’esperienza umana giornaliera e sono essenziali per
la normale comunicazione, “eppure – spiega Margoliash – sappiamo ben poco di come questi ricordi si
formano nel cervello e di come vengono riutilizzati”.
I canti degli uccelli costituiscono un ottimo banco di studio: gli esperti sono spesso in grado di riconoscere
moltissime specie di uccelli soltanto dal loro richiamo. E per gli animali riconoscere correttamente i canti,
spesso fino al punto di identificare i singoli esemplari, è essenziale per il successo dell’accoppiamento.
Il principale autore dello studio, il biologo Timothy Gentner, ha avuto l’idea di studiare questa capacità
addestrando in laboratorio alcuni uccelli a riconoscere canti specifici. Gli uccelli sono stati addestrati a
premere differenti bottoni su un piccolo pannello metallico a seconda del canto che veniva fatto loro udire.
In caso di risposta corretta, gli animali venivano premiati con del cibo. I risultati suggeriscono che gli storni
imparano a riconoscere i diversi canti dai singoli pezzi (“motivi”) che li formano. Anche uno o due motivi
familiari all’interno di un canto altrimenti sconosciuto erano sufficienti a innescare il riconoscimento.
Per esaminare i meccanismi neurali coinvolti con la memoria uditiva, Gentner e Margoliash hanno poi
misurato gli impulsi elettrici dai singoli neuroni nell’area uditiva del cervello, nota come cmHV, quando agli
uccelli veniva fatto ascoltare un canto ben noto, un canto del tutto nuovo o un suono sintetico come
rumore bianco. Come popolazione, le cellule del cervello rispondevano in modo più forte ai canti che gli
uccelli avevano già imparato a riconoscere. Singolarmente, la maggioranza dei neuroni rispondeva ciascuno
a un solo canto, e quasi tutti (il 93 per cento) rispondevano a un motivo che faceva parte dei canti già
appresi.
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