每當(dāng)我在背書的時候,腦子里總是不由自主的浮現(xiàn)出那個畫面。
不用學(xué)就會?多種記憶一鍵植入,真香!
然鵝,科學(xué)家們在一種小鳥身上實(shí)現(xiàn)了這件事。通過一種特殊的手段,讓從未學(xué)習(xí)過唱歌的小鳥擁有了“歌曲記憶”。
記憶真的可以被植入嗎?
01.那只學(xué)“方言“的小雛鳥
相信你一定聽過小鳥們的“歌聲”。
對于鳥類而言,鳴唱對其的生活有著重大的意義。不同種類,不同地域的鳥在鳴唱的聲調(diào),長短等等方面都有非常大的差別。即便是同一種型的小鳥,不同家族的TA們在歌聲上可能也有差別……
是不是很像人類的方言?
正是如此~學(xué)習(xí)本族的語言對一個雛鳥baby而言,關(guān)乎著未來的社交,求偶等等方面。
一般而言,小雛鳥在巢中時就開始從它們的父親或者本族群的其他公鳥那里學(xué)習(xí)鳴唱。在最初的階段,它們會記憶下這些歌聲,而后再逐漸的模仿,直到發(fā)出的聲音與記憶中的聲音一致為止。
有趣的是,在這個學(xué)習(xí)的過程中,教導(dǎo)者的外形也很重要??茖W(xué)家們曾經(jīng)錄下雄性成年斑胸草雀的歌聲,并用揚(yáng)聲器放給小雛鳥聽,結(jié)果發(fā)現(xiàn),小雛鳥并不能很好的進(jìn)行模仿。而當(dāng)把揚(yáng)聲器放進(jìn)斑胸草雀娃娃里時,小雛鳥的學(xué)習(xí)能力相比之前要大大提升。
但即便是沒有經(jīng)過學(xué)習(xí)鳴唱方言的小鳥,仍然能進(jìn)行歌唱。只不過它的歌聲與其他的小伙伴們都不太一樣,被稱作“孤立歌聲“。
02.如何給小鳥植入歌唱的記憶?
與其他的記憶不太一樣,鳥類的模仿歌唱記憶并不被儲存在海馬里,而是直接被編碼在皮層中。
科學(xué)家們通過記錄斑胸草雀唱歌時大腦中關(guān)鍵神經(jīng)元的信號,記錄下了斑胸草雀歌唱時大腦中的“樂譜”。(如圖B)
鳥類的歌曲通常有長短音節(jié)以及間歇等元素組成,在先前的研究中已經(jīng)探究清楚有關(guān)于鳥類歌唱的神經(jīng)元連接。比如在皮層的HVC區(qū)域,它對小鳥的歌曲學(xué)習(xí)有著重要的意義,比如Nlf區(qū)域,它負(fù)責(zé)小鳥歌曲中音節(jié)長短的控制。
科學(xué)家們通過光遺傳技術(shù),在小鳥的皮層區(qū)域植入光纖來操控這些與歌曲記憶有關(guān)的神經(jīng)元。長脈沖光可以給小鳥植入長音節(jié)的記憶,短脈沖光可以植入短音節(jié)的記憶。就這樣,通過解析成年鳥唱歌時的神經(jīng)元“樂譜”,以長短光的形式輸入到小雛鳥的大腦之中。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),與同樣是從未聽過歌聲的小雛鳥相比,被光“輸入記憶“的小鳥的歌聲已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。雖然與被自然教導(dǎo)的小鳥歌聲還是有一定的差異,但是,這種簡單粗暴的由光植入的歌曲記憶,確實(shí)塑造了小雛鳥的歌曲框架。
就這樣,一只天然無公害的懵懂小鳥突然擁有了一段歌曲記憶。
歌曲的形式不僅只有語調(diào)的長短,還有音高,音強(qiáng)等等更復(fù)雜的信息??茖W(xué)家們希望,有朝一日可以植入更復(fù)雜的“歌曲記憶“。
鳥類的語言系統(tǒng)已被證明與人類的語言系統(tǒng)在某些基因的水平上有一定的相似性。對鳥類語言系統(tǒng)的研究,能幫助我們理解人類復(fù)雜的語言機(jī)制。
而對鳥類在早期的社交學(xué)習(xí)的研究,也能給我們一些對人類社交學(xué)習(xí)障礙的啟發(fā),如自閉癥。
今天的我們只是在鳥類的大腦中植入了一段小小的,甚至不夠完整的記憶。但這一步的邁出筆者認(rèn)為是有里程碑意義的,也許將來的某一天,對于記憶,真的能夠移植呢?
如果記憶能夠移植,你希望TA是什么呢?
參考文獻(xiàn)
Zhao W, Garcia-Oscos F, Dinh D, Roberts TF. Inception of memories that guide vocal learning in the songbird. Science. 2019 Oct 4;366(6461):83-89. doi: 10.1126/science.aaw4226. PMID: 31604306; PMCID: PMC7688245.
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