La Neuroetologia studia il sistema nervoso per cercare di individuare i meccanismi fisiologici che conducono a determinati comportamenti animali. Studiosi di varie Università hanno preso in esame il canto degli uccelli; fisici dell'università di Buenos Aires hanno rivolto la loro attenzione al cervello di alcune specie di passeri americani (Zonotrichia capensis e Z. leucophrys) ed hanno capito che i canti di questi uccellini sono prodotti da semplicissimi circuiti presenti nel cervello. I neuroni dedicati ai suoni sono strutturati in pochi circuiti (uno superiore ed altri due più semplici) che comandano i movimenti dei polmoni e della siringe che è l'organo di canto degli uccelli. Quando questi neuroni si mettono in moto per emettere dei suoni, gli impulsi del circuito superiore inibiscono o stimolano ciclicamente gli altri; in questo modo si producono suoni complessi a partire da elementi molto semplici.

Daniel Margoliash

Ricercatori dell'Università di Chicago, guidati da Daniel Margoliash, volendo scoprire come gli uccelli sono in grado di riconoscere i canti e i richiami dei loro simili, hanno preso in esame gli storni europei. In questo studio emerge che il sonno svolge un ruolo centrale nell'apprendimento; gli uccelli giovani imparano a cantare ascoltando gli adulti, i maschi giovani apprendono le canzoni delle loro specie copiando le melodie cantate da altri maschi e continuando poi ad esercitarsi, un po' come fanno i tenori. In seguito ogni uccello aggiunge melodie che rendono il proprio un canto unico. Daniel Margoliash e i suoi colleghi sostengono che il canto viene poi perfezionato e memorizzato durante il sonno. I canti che gli uccelli hanno imparato a riconoscere innescano risposte sia in neuroni individuali sia nelle popolazioni di cellule del loro cervello che vengono alterate in modo significativo dal processo di apprendimento.

Zonotrichia capensis

Mentre gli uccelli imparano a riconoscere determinate canzoni, le cellule in questa zona diventano sensibili ai modelli, agli oggetti uditivi mentre le stesse cellule non mostrano mai tale sensibilità ai modelli di canzoni che non hanno provato ad imitare. Per esaminare i meccanismi neurali ai quali è associata la memoria uditiva, Gentner e Margoliash hanno misurato gli impulsi elettrici dalle singole cellule nella zona uditiva del cervello, i neuroni in una zona denominata HVc trasmettono i segnali ad una seconda regione, RA, che collega ai neuroni del motore i quali direttamente controllano i muscoli di canto. I ricercatori hanno registrato le risposte di ogni neurone sia alle canzoni che gli uccelli avevano imparato riconoscere, sia alle canzoni che gli uccelli non avevano mai sentito; in maggioranza le cellule hanno reagito soltanto a una canzone, cioè a quella che avevano imparato a riconoscere.

Zonotrichia leucophrys

Come il cervello riceve e interpreta gli stimoli dal mondo esterno è una questione fondamentale nel campo delle neuroscienze. Anche negli esseri umani molti sono i sistemi che hanno a che fare con la memoria: ricordare vocaboli, voci o brani musicali sono componenti importanti dell'esperienza e sono essenziali per la normale comunicazione, eppure sappiamo poco di come questi ricordi si formino nel cervello e di come vengano riutilizzati. Lo studio del canto degli uccelli costituisce un ottimo banco di studio anche per comprendere un fenomeno umano ben noto: la perdita della capacità di apprendere nuove lingue a partire dalla pubertà, probabilmente la causa di questo sono gli ormoni del sesso; comunque questa ipotesi deve ancora essere esaminata ed occorreranno molti altri studi e sperimentazioni.

Istituzioni scientifiche citate nell'articolo:

University of Chicago

Universidad de Buenos Aires