پرندگان چگونه آواز خواندن را یاد می‌گیرند ؟
دانشمندان در حال تحقیق روی این مساله هستند كه چگونه پرندگان آوازخوان می‌توانند ریتم آواها را حفظ كنند. محققان با استفاده از یك توصیف آماری دقیق كه ریشه در مباحث ریاضی دارد، قصد دارند به این نتیجه برسند چرا یادگیری برخی مسائل برای مغز دشوارتر است.
ساموئل سابر كه یك بیولوژیست از دانشگاه «اموری» آتلانتا است، می‌گوید تیم تحقیقاتی آنها توانسته برای نخستین بار مدل ریاضی آواهای شنیداری پرندگان را تهیه كند. در این تحقیق آنها از یك سنسور بخصوص برای ثبت آواها استفاده كرده‌اند. دانشمندان بر این باورند كه با استفاده از مدل ریاضی مذكور می‌توان توانایی یادگیری پرندگان را بهتر مورد بررسی قرار داد. پروفسور سابر می‌گوید كه تیم تحقیقاتی وی اكنون امید دارد كه بتواند الگوی ریاضی یادگیری در مورد سایر گونه‌های جانوری و حتی انسان را از این طریق كشف كند. نتیجه این پژوهش حاكی از آن است كه پرندگان بالغ اشتباه‌های جزئی را خیلی سریع‌تر از اشتباه‌های بزرگ اصلاح می‌كنند.
شباهت نحوه یادگیری پرندگان و انسان‌ها
پروفسور سابر و همكارانش برای انجام آزمایش‌های خود از فنچ‌های بنگالی به عنوان الگوی تحقیقاتی استفاده كرده‌اند. هدف آنها این بوده كه مكانیسم‌های مغزی را در یادگیری و اصلاح آواهای شنیداری مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند. لازم به ذكر است كه جوجه‌های پرندگان نیز همچون نوزادان انسان با گوش دادن به صدای بزرگ‌ترها یاد می‌گیرند كه آواها را چگونه ادا كنند. جوجه‌های فنچ بنگالی تنها چند روز پس از آن‌كه از تخم خارج شدند، شروع به تقلید صدای والدین خود می‌كنند. سابر می‌گوید كه آواز جوجه‌ها ابتدا خیلی متفاوت و از جهاتی هم بی‌نظم است. این نوع آوازخوانی اساسا شبیه صدای كودكان در زمانی است كه می‌خواهند نحوه تلفظ كلمات را یاد بگیرند، اما فنچ‌های جوان همچنان تمرین را ادامه می‌دهند، به صدای خودشان گوش می‌دهند و سعی می‌كنند اشتباهاتی را كه وجود دارد، اصلاح كنند.
در نهایت آنها با تمرین مداوم این توانایی را به دست می‌آورند كه شبیه بزرگ‌ترها آواز بخوانند. پرندگان جوان درست مانند انسان‌ها اشتباه‌های عدیده‌ای انجام می‌دهند. هم پرندگان و هم انسان‌ها هرچه بزرگ‌تر می‌شوند، خطاهایشان كمتر می‌شود. یك تئوری وجود دارد مبنی بر آن‌كه مغزهای بالغ بیشتر تمایل دارند اشتباه‌های بزرگ را از نظر دور نگه دارند و در عین حال عمده توجه خودشان را معطوف به اشتباه‌های كوچك‌تر كنند. برای اصلاح هر اشتباهی، مغز مجبور است بر اطلاعات دریافتی از حواسی مثل شنیدن و دیدن تكیه كند. مشكل اینجاست كه در برخی اوقات حواس، چندان قابل اعتماد نیستند. به عنوان مثال اگر صدایی در محیط باشد، مغز ممكن است به هر دلیل آن را چندان حائز اهمیت تلقی نكند، در حالی كه می‌تواند یك اشتباه محض باشد. ارتباط میان تغییرپذیری و یادگیری در عمل تشریح می‌كند چرا جوان‌ترها بیشتر تمایل به یادگیری دارند، در حالی كه بزرگ‌ترها بندرت راضی به تغییر می‌شوند.
تجزیه و تحلیل مغز
یك خواننده اپرا و یك پرنده آوازخوان همیشه صداهایشان دستخوش تغییر می‌شود. مغز زمانی كه نت‌های زیر و بم اشتباه را دریافت می‌كند از یك استراتژی خیلی ساده و منحصربه‌فرد استفاده می‌كند و آن ارزیابی صدا است. منظور از ارزیابی این است كه مغز تجزیه و تحلیل می‌كند كه آیا صدای اشتباه تنها ناشی از مشكل در خواندن سیگنال است یا این‌كه یك اشتباه محض است. محققان درصدد برآمدند میان بزرگی اشتباه‌های صوتی و احتمال اصلاح آن توسط مغز ارتباطی برقرار كنند. به همین منظور آنها صدای فنچ‌های بنگالی را ضبط و سپس تغییراتی در آنها اعمال كردند. آنها با پخش این صدا برای پرنده این ذهنیت را به وی القاء كردند كه آواها را اشتباه ادا كرده و فنچ‌ها پس از شنیدن نت‌های اشتباه در آوازهای بعدی خیلی سریع نت‌های اشتباه را تصحیح كردند. هر چه محققان دامنه اشتباه‌ها را بیشتر و ملموس‌تر كردند، توانایی یادگیری و اصلاح نیز در پرندگان كمتر شد تا این‌كه در نهایت با پخش یكسری نت‌های زیر و بم كاملا اشتباه توانایی یادگیری در فنچ‌ها به طور كلی مختل شد. محققان پس از این آزمایش‌ها توانستند یك الگوی آماری از تاثیر اشتباه‌های صوتی بر میزان یادگیری پرندگان تهیه كنند.
تیم تحقیقاتی مزبور امیدوار است با استفاده از این چارچوب ریاضی بتواند شیوه‌های گفتاردرمانی انسان‌ها را نیز تا حد امكان بهبود بخشد. اگر نحوه یادگیری مغز شبیه‌سازی شود، می‌توان اشتباه‌ها را اصلاح و یادگیری را برای افراد گوناگون تسهیل كرد.
sciencedaily
