העכברים האלה שרים את ליבם הקטן - וזה טוב למדעי המוח

מה מכרסמים שרים יכולים ללמד אותנו על שיחה אנושית.

עכבר שר על סלע
"לִי? אני רוצה הווווווווווווו!"בית הספר לרפואה של NYU

המילים "עכברים שרים" עשויות להעלות זכרונות של סינדרלי- אה, החברים של סינדרלה ועוד חורקת שיר חג המולד בהרמוניה להפליא מושר על ידי שלישיית מכרסמים אחרת.

העכברים המוזיקליים האלה אולי בדיוניים, אבל עכברים שרים באמת קיימים - אם כי השירים שלהם לא נשמעים כמו של גאס גאס או של אלווין. כמה עכברים חורקים מנגינות כדי לחזר אחרי נקבות, למרות שהם לא תמיד נשמעים לאוזניים אנושיות. אבל Scotinomys teguina, הידוע יותר בתור העכבר המזמר של אלסטון, מתרוצץ דרך יערות העננים של מרכז אמריקה ופורץ לשיר נשמע כדי לתקשר ולמצוא בני זוג. ולמרבה העניין, עכברים זכרים יעסקו לעתים קרובות בדו-קרב שירה הלוך ושוב בקצב מהיר, שמהירות התגובה שלהם זכתה רק לשתי דמויות נסערות ומתווכחות של אהרון סורקין.

https://www.youtube.com/watch? v=Y4RIsY3-0XI//

חוץ מהצחוק, העכברים הטרופיים האלה באמת מיוחדים. הם מתקשרים בשיר באמצעות כמעט 100 תווים נשמעים ומגיבים זה לזה כמעט באופן מיידי, לא שונה מהדרך שבה בני אדם מגיבים זה לזה בשיחה. זה הישג שדורש הרבה מאוד תיאום ותקשורת מהירה בין אזורי המוח ושרירים רבים ושונים.

גם לבעלי חיים אחרים כמו דולפינים יש את יכולת השיחה הזו, שביולוגים ומדעני מוח מכנים "תורנות קולית". מדענים לא הצליחו להגדיר אילו חלקים במוחם של בעלי חיים אלה הופכים אותם לאנשי שיחה מצוינים כל כך, בין השאר בגלל שכל כך קשה ומסובך לחקור בעלי חיים כמו דולפינים מַעבָּדָה. העכבר המזמר של אלסטון, לעומת זאת, הוא (סליחה על משחק המילים הזה) עכברוש מעבדה מושלם - זה בעצם בן דודו של שריר מוס, עכבר המעבדה הקלאסי.

העכבר המזמר של אלסטון התיישב על סלע
יכולים להיות 100 עכברים בחדר, ו-99 מהם לא מאמינים בך. אבל כל מה שצריך זה מי שעושה. בית הספר לרפואה של NYU

"בני אדם הם מומחים בשיחות מהירות. ההפסקות בין הדוברים בשיחה הן רק כחמישית שנייה", אומר מייקל לונג, מדען מוח מאוניברסיטת ניו יורק. "אנחנו לא באמת יודעים איך המוח יכול לעשות את זה, והמוח האנושי הוא מאוד מורכב, עם כמעט 100 מיליארד תאי עצב." מוחות עכברים הם הרבה יותר פשוטים, ממשיך לונג. והיסטורית, מחקר הראה שחקר האורגניזמים הפשוטים יותר הללו הוא נקודת זינוק מצוינת להבנת המוח שלנו. לאחר שהבינו את הפוטנציאל של יצורי השירה הטרופיים, לונג וצוות מדעני מוח מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ניו יורק הביאו כמה מהם מקוסטה ריקה והחלו לעבוד.

"שמחנו לגלות שנוכל לשכן את המכרסמים במעבדה ממש כאן בניו יורק", אומר לונג. "הם חיות בר, אז הם ייצאו מהצורה מהר, אבל עם ציוד כושר וחפצי העשרה, וטרריומים ודיאטות ספציפיות, הם משגשגים. שמח כמו צדפה."

באמצעות ארסנל של טכניקות נוירו-מדעיות וקומץ ניסויים, לונג ועמיתיו הצליחו לחשוף קטע של המוח בעכברים שרים שאחראי למחזמר המהיר, התורן, שִׂיחָה. הצוות קורא לאזור הקורטקס המוטורי האורופציאלי, או OMC, כפי שצוין בכתביהם לימוד פורסם ביום חמישי ב מַדָע.

מיד בהתחלה, החוקרים רצו לקבל אחיזה בפרטים הספציפיים של התנהגות שירת עכברים. "ידענו שהעכברים ישירו שירים שונים לבד לעומת שירה חברתית, אבל לא ממש הבנו את החוקים", אומר ארקארופ בנרג'י, מדען מוח אחר של ניו יורק ומחבר מחקר. אז לניסוי הראשון שלהם, הם שיכנו שני עכברים שלא הכירו זה את זה בכלוב שבו הם יכלו לשמוע אבל לא לראות אחד את השני. על ידי לימוד השיחות המוזיקליות שלהם, בנרג'י למד את הכללים: העכברים הם מנומסים, והשירים שלהם שונים כששרים לבד מאשר עם בן זוג. "הם לא חופפים את השירים שלהם, וכדי לעשות את זה, הם צריכים להיות מאוד מודעים מתי העכבר השני עוצר או מתחיל שיר", הוא אומר. כאשר עכבר אחד היה עוצר, השני היה עונה תוך שבריר שנייה - אבל בניגוד לרוב בני האדם, הוא יענה לעולם לא פסיקת.

עכבר שר על סלע
אף אחד לא ייקח אותי ממך לעולם! אין שום דבר ש-100 עכברים או יותר יכולים אי פעם לעשות! בית הספר לרפואה של NYU

המשימה הבאה הייתה לאתר אזורי מוח פוטנציאליים שאחראים לשירה המנומסת של העכברים. באמצעות חוטים ואלקטרודות שהושתלו בניתוח, הצוות הצליח למדוד אותות חשמליים מהמוח שתואמים לכיפוף של שרירים ספציפיים בלסתות של החיות במהלך השיר. הם בעצם היו מסוגלים לראות אילו חלקים במוח "נדלקים" בפעילות כשהעכברים מכופפים שרירים מסוימים בזמן שירה. ואיזה אזור נדלק? ה-OMC, כמובן.

כדי לקבל תחושה טובה יותר למה בדיוק אחראי האזור הזה בשירי עכברים, החוקרים התעסקו עם ה-OMC של בעלי החיים באמצעות אלקטרודות - הם האיצו והאטו את הזרמים החשמליים ב אזור. כשהם עוררו יתר על המידה, עכברים עצרו ושרו תווים שגויים בשיחה. אבל כאשר הנסיינים "קיררו" את ה-OMC - מה שהם עשו באמצעות שיטה שפיתחה לונג במחקרים קודמים בבני אדם - העכברים שרו את התווים הנכונים, אבל הרבה הרבה יותר לאט. מסוקרנים, החוקרים החליטו אז לדפוק זמנית את הפעילות ב-OMC כדי לפענח במלואו את תפקידו.

החוקרים השתיקו את האזור על ידי הזרקת תרכובת בשם mucosimol, הידועה כמנטרלת מוח מסוים פונקציות, ישירות לתוך ה-OMCs של העכברים. כביקורת, כמה עכברים קיבלו במקום זריקת תמיסת מלח. לאחר מכן, הצוות השמיע הקלטות של שיר עכבר של אלסטון כדי לעורר את העכברים המסוממים להגיב. לונג אומר שהם השמיעו את השיר המהיר דרך הרמקול כדי למנוע סיבוכים אם עכבר שר ירגיש "ביישן" יום אחד.

באופן קריטי, עכברים שקיבלו את הפלצבו שרו בחזרה כרגיל. אבל עכברים עם OMC מושבתים לא היו מסוגלים לשיר תשובה. "העכברים המושבתים עדיין יכלו לשיר לבד, אבל לא יכלו להשתתף בשיחה הלוך ושוב", אומר בנרג'י. זה הצביע על הפונקציה האמיתית של ה-OMC: הוא לא אחראי לפעולת השירה עצמה, אלא ליכולת השיחה המהירה, לגעת ולצאת. לונג אומר שהתגלית מרגשת, במיוחד כשחושבים שהאזור עשוי לתפקד באופן דומה בבני אדם.

"אחד מכל 10 אנשים סובל מקושי תקשורתי, בין אם זה נובע ממשהו כמו אוטיזם או השפעות טראומטיות משבץ מוחי", אומר לונג, ומוסיף שהוא כבר התחיל לחקור מנגנוני שיחה קשורים בבני אדם מוֹחַ. "עם המחשה ראשונה זו של מנגנוני מוח שמובילים לתורות קוליות במוח היונקים, יש סיכוי אמיתי להתערבויות טיפוליות בעתיד."

ההודעה האחרונה בבלוג

ה-CDC אומר ש-COVID-19 אינו מתאים לשתי מסכות
September 14, 2023

הנה כל מה שאתה צריך לדעת השבוע. לחץ כאן כדי לראות את כל הסיקור של PopSci COVID-19.פברואר היה חודש סוער בעולם ה-COVID. ככל שהחיסונים ממשיכים להתגלג...

מה לדעת על Samsung Galaxy Note10 ו-Note10+ החדשים
September 14, 2023

ישנם שני דגמי Note כעת. אנו עשויים להרוויח הכנסות מהמוצרים הזמינים בדף זה ולהשתתף בתוכניות שותפים. למד עוד >מוקדם יותר השנה כאשר סמסונג שחררה א...

לנובו בנתה מחשב נייד עם מסך מתקפל וזה יכול להיות העתיד של מחשבים ניידים
August 07, 2023

התצוגה בגודל 13.3 אינץ' מעניינת מאוד, גם בתקופה שבה צגים מתקפלים נמצאים בתנופה. אנו עשויים להרוויח הכנסות מהמוצרים הזמינים בדף זה ולהשתתף בתוכניות...