鸣禽研究发现,多巴胺是学习发声的关键

鸣禽研究发现,多巴胺是学习发声的关键
埃默里大学生物学家塞缪尔·索伯说:“孟加拉雀是一种鸣禽,它们有着极其精确的歌唱行为,也可以根据听觉反馈来完善它们的歌曲。”“这为我们了解人类类似的学习模式提供了一种方法。”图片来源:Emory Photo/Video

一项针对孟加拉雀的研究表明,神经递质多巴胺对纠正发音错误至关重要。的神经科学杂志由埃默里大学生物学家塞缪尔·索伯领导的这项研究发表了,他以孟加拉雀为模型来了解大脑是如何学习的。

“我们的实验是第一个分离出的作用这与多巴胺在大脑中的其他功能不同,”Sober说。“孟加拉雀是一种鸣禽,它们有着极其精确的歌唱行为,也可以根据声音来完善它们的歌曲.这为我们理解人类类似的学习模式提供了一种方法。使用听觉反馈来纠正行为错误的能力是学习说话、唱歌和演奏乐器等一切事情的基础。”

研究发现,减少雀类大脑基底神经节的一小块区域导致它们纠正声音错误的能力下降,但对它们唱歌的能力没有明显影响。基底神经节位于前脑的底部,与多种功能有关,包括自主运动和程序学习。

“一些神经元通过多巴胺向基底神经节发送信息,”Sober解释道。“这些含有多巴胺的细胞是帕金森病患者中经过多年慢慢死亡的神经元中的一部分,在帕金森病患者中经常观察到声音控制的问题。我们希望我们的研究可以帮助理解多巴胺在发声行为中的作用,并开发治疗学习缺陷的潜在疗法。”

关于多巴胺在学习将刺激与奖励或惩罚联系起来中的作用,已经有大量的科学文献。目前尚不清楚的是,多巴胺在学习执行熟练行为(如说话)中如何发挥作用。

为了对孟加拉雀进行实验,研究人员首先记录下每只鸟的叫声,同时偶尔发出一声当鸟儿在特定的音高范围内唱歌时,笼子附近的扬声器会发出这种声音。索伯解释说:“雀把这种噪音解释为一个错误。”“我们测量了每只鸟改变音调的速度,以避免这种噪音。”

然后给这些鸟服用一种药物,将它们基底神经节中的多巴胺水平降低约一半,然后再次记录它们的歌声。索伯说:“我们发现,它们在听到白噪音时纠正唱歌的能力也下降了大约一半。”“他们仍然能够从白噪音‘错误’中学习,但他们在这方面明显更差。”

虽然实验证明多巴胺对处理语音错误是必要的,但仍然存在许多问题。“我们不知道多巴胺水平的降低是否会改变鸟类检测声音错误的能力,或者它是否只会影响它们检测到错误后修复错误的能力,或者两者都有,”Sober说。“我们的下一步是在细胞和分子水平上更好地理解多巴胺的变化如何影响大脑活动."

更多信息:L. A. Hoffmann等人,多巴胺能对声乐学习的贡献,神经科学杂志(2016)。DOI: 10.1523 / jneurosci.3883 - 15.2016

期刊信息: 神经科学杂志

所提供的埃默里大学
引用:多巴胺对声乐学习的关键,鸣禽研究发现(2016年3月15日)2023年3月23日从//www.pyrotek-europe.com/news/2016-03-dopamine-key-vocal-songbird.html检索
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