Dodano: 11 grudzień 2023r.

Badania śpiewu ptaków odkrywają tajemnice mózgu

Śpiew ptaków od dawien dawna fascynował ludzi, ale ostatnie badania nad paskówkami białobrewymi pokazują, że to nie tylko piękno dźwięków, ale neurologiczne tajemnice ich melodii mogą rzucić nowe światło na zrozumienie ludzkiego mózgu. To także kolejny dowód na to, że ptaki, poza swoim pięknem, kryją w sobie tajemnice, które mogą pomóc nam zrozumieć ludzki umysł.

Badania śpiewu ptaków odkrywają tajemnice mózgu

 

U wielu gatunków śpiewają wyłącznie samce i bywa, że podczas toków niemalże tracą kontakt z rzeczywistością. Po prostu skupiają się tylko na wyprodukowaniu miłosnej melodii. Można by się spodziewać, że miłość po prostu usypia racjonalne obszary mózgu (np. korę przedczołową) i zakochany osobnik niejako głupieje. Nierzadko porównuje się stan zakochania do tego po narkotykach, gdyż w obu tych stanach następują w mózgu podobne zmiany biochemiczne. Obserwacje zakochanych nastolatków, a zresztą i starszych przedstawicieli naszego gatunku Homo sapiens niemalże idealnie wpisują się w takie przewidywania. Wiedzą o tym rodzice, pisarze, jak i naukowcy.

Ekspansja mózgu

Tym bardziej zaskakujące okazały się wyniki prac opublikowanych na łamach pisma „Nature” (DOI: 10.1038/d41586-023-03746-4). Ustalenia w nich przedstawione dokonano obserwując śpiewające paskówki białobrewe (Zonotrichia leucophrys gambelii), ptaszki wielkości wróbla, a żyjące na granicy Kanady i Stanów Zjednoczonych. Najbardziej fascynującym aspektem prac jest zbadanie zjawiska masowej ekspansji części mózgu tego ptaka w okresie godowym.

Badacze odkryli, że część mózgu samca paskówki białobrewej, znana jako HVC, rośnie z około 100 000 neuronów do około 170 000 – niemal podwajając swoją wielkość – podczas sezonu godowego. Wskazuje to, iż mózg paskówki stosuje różne strategie do szybkiego tworzenia, a następnie usuwania dużej liczby neuronów. Zrozumienie tego procesu może dostarczyć cennych informacji dla badań nad ludzkim mózgiem.

Naukowcy odkryli, że komórki w mózgu zaczynają dzielić się i rozwijać w astrocyty (rodzaj komórek glejowych), które wspierają neurony, co ma miejsce pod koniec sezonu godowego.

Badania nad ludzkim mózgiem

To kolejny krok w zrozumieniu złożonych procesów neurogenezy i neuroedegeneracji zachodzące w mózgu ptaków w odpowiedzi na zmiany środowiskowe i sezonowe, co może mieć dalekosiężne konsekwencje dla badań nad ludzkim mózgiem i leczeniem zaburzeń psychicznych. Badania są tym bardziej na czasie, gdyż w okresie jesienno- zimowym, kiedy wieczory są długie, a dni krótkie i nie zawsze słoneczne, potęguje się liczba zachorowań na depresję sezonową.

Co może nas z tego stanu uwolnić? Czego możemy nauczyć się od wróbla i od innych zwierzać żyjących w zgodzie z naturą? Wiemy, że u zwierząt rozmnażających się sezonowo, np. u owiec, w regionie mózgu zwanym podwzgórzem, zachodzą zmiany związane z przygotowaniem się do okresu godowego. Owca poprzez system skomplikowanych neuroplastycznych reorganizacji przygotowuje się, aby wydać potomstwo w okresie, kiedy dostępność pożywienia jest duża i młode mają większe szanse na przeżycie.

- Komentując te bardzo interesujące wnioski, to naprawdę niesamowita informacja i kolejny dowód na to, że badania ptaków są niezwykłe – podkreśla prof. Piotr Tryjanowski z Katedry Zoologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. - To prawda, ale niezwykłość widoczna jest także od strony neurologicznej – dopowiada prof. Joanna Śliwowska, pracująca w tej samej instytucji. Badacze wspólnie zauważają, że to kolejny dowód na to, jak wspólne rozwiązywanie problemów przez naukowców z różnych dziedzin, z innym warsztatem badawczym, a także interpretacjami zjawisk może dokonywać ogromnego postępu w nauce. Analizując wyniki przedstawionych badań naukowcy wskazywali na ich potencjalne znaczenie dla medycyny i badań dotyczących regeneracji mózgu.

- W starzejącym się społeczeństwie procesy neurodegeneracyjne mózgu stanowią nie lada problem i wyzwanie współczesnej medycyny. Nasz gatunek już dawno zatracił sezonowy aspekt reprodukcji, ale przecież i tak odczuwamy jesienną chandrę w czasie coraz krótszych dni, kiedy to nastrój jest przygnębiający, a bywa smutno, tak, że nie chce się czasami nawet czytać książek i grać w szachy, a cóż dopiero intensywniej myśleć. Zatem znane powiedzenie – byle do wiosny! – być może wcale nie jest takie na wyrost – z uśmiechem komentują poznańscy badacze.

Warto dodać, że w Katedrze Zoologii UPP również prowadzone są badania, łączące neurobiologię z ornitologią. Dzięki takiemu interdyscyplinarnemu podejściu i wspólnemu rozwiązywaniu problemów przez naukowców z różnych dziedzin osiągnąć można ogromny postęp w nauce.

 

Źródło: Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, fot. Wolfgang Wander, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons