Hanno un cervello più complesso di quanto si pensasse

Ecco perché i canarini cantano bene

L’high vocal center non è il “direttore di orchestra” del canto

[13 marzo 2014]

Una nuova ricerca del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet) dell’ Argentina pubblicata su PlosOne potrebbe aver rivelato l’enigma della grande articolazione del canto di uccelli canori come e canarini, una cosa che potrebbe aiutare a comprendere meglio processi più complessi, come il linguaggio umano. I ricercatori del Conicet spiegano che «Il canto è in molti casi associato a fini riproduttivi, lotte territoriali e comunicazioni che permettono di interagire con gli altri canarini nei dintorni».

Il principale autore dello studio che spiega la relazione tra la temporalità del canto ed i percorsi e le strutture cerebrali che intervengono  nel processo, è Matías Goldin, un ricercatore del  Laboratorio de Sistemas Dinámicos della Facultad de Ciencias Exactas y Naturales dell’ Universidad de Buenos Aires, che da 10 anni sta lavorando, con Gabriel Mindlin, ricercatore capo al Conicet, alla comprensione della dinamica della generazione del canto negli uccelli. «Nel caso dei canarini – spiega Goldin, – gli individui più attraenti per le femmine sono quelli che hanno la ripetizione sillabica più rapida – da 30 hertz in avanti – e che usano le combinazioni più complesse»

Il nuovo studio dimostra che, a differenza di quel che si credeva, la produzione del canto e la sua diversità non si radicano solo nell’high vocal center (Hvc), un nucleo neuronale del cervello degli uccelli, ma è il risultato dell’interazione di almeno due scale temporali diverse, ubicate probabilmente in distinte regioni del cervello.

Per verificare l’ipotesi di studio ed  identificare il ruolo dell’Hvc, i ricercatori del Laboratorio de Sistemas Dinámicos  hanno sviluppato una tecnica che riduce la temperatura del nucleo. Goldin evidenzia che «Raffreddando l’Hvc  possiamo modificare  in maniera controllata e locale la scala temporale che manifesta. Il risultato è stato che le sillabe del canarino si sono “rotte” in segmenti più brevi, in accordo con il nostro modello previsto di due scale temporali».

Goldin è convinto che «Tutte le forme del canto del canarino che abbiamo analizzato si possono riassumere in due equazioni di piccole dimensioni, alle quali si somma un “forzante” o direttore del ritmo, che sarebbe in relazione con l’attività nell’Hvc». Mindlin aggiunge che «Finora  si credeva che l’Hvc orchestrasse ognuno dei passi del processo, questo lavoro ha dimostrato che il comportamento motore del canto è il risultato del contributo di parti distinte del sistema nervoso. Vuol dire che l’hvc non sarebbe il “direttore di orchestra” che regola tutti i processi associati alla generazione del canto, ma un componente dentro ad un sistema più complesso».

Goldin spiega ancora: «A grandi linee, una delle scale del canto, il ritmo, si manifesta nell’hvc ed il resto del cervello sarebbe incaricato di produrre le istruzioni muscolari precise, a partire dall’interazione con una seconda scala temporale. Qui interviene la respirazione, che fa ugualmente parte del processo»

Mentre i ricercatori sono stati in grado di determinare l’ubicazione della prima scala, l’Hvc, sono necessari altri studi per capire quali strutture cerebrali intervengono nella seconda. Ma  al Conicet  sono sicuri che «I risultati ottenuti con questo lavoro permettono di chiarire alcuni aspetti della complessità del cervello degli uccelli. Da una parte, dimostra che le istruzioni per il canto non sono ubicate in un unico gruppo di neuroni, ma in una rete interconnessa e probabilmente posta in diverse aree, con funzioni differenziate. Dall’altra parte, permette di costruire fiducia nella semplificazione della dimensione del canto a due equazioni o variabili che permettono di generare la complessità delle istruzioni guida».

Mindlin conclude: «Per le future ricerche, l’obiettivo passa per l’identificazione di un gruppo di neuroni o percorsi in quella che è codificata come la seconda scala temporale. Per far questo, dobbiamo garantire la misurazione dell’attività di queste cellule  nei nuclei respiratori mentre l’uccello canta e questa è una sfida molto grande per quest’anno».