学生的大脑认可完美的老师

青少年通过模仿成年人来学习许多重要的行为。但是年轻的学习者对他们模仿的人是有选择性的，科学家不知道他们如何选择合适的老师。

年轻的雄性斑胸草雀必须学会模仿成年导师的歌声，这样才能最终吸引它们的配偶。研究人员已经知道，青少年不会模仿扬声器播放的歌曲或其他鸟类唱的歌曲。现在，杜克大学科学家的研究成果展示了幼鸟如何找到合适的老师。

这项发表在10月17日早些时候的《自然》杂志上的研究表明，幼鸟大脑的社交区域和负责青少年歌唱能力的大脑部分之间的联系在靠近歌唱导师时被激活。如果这些连接没有被激活，雏鸟就无法复制导师的歌。

神经生物学教授乔治巴斯盖勒的理查德穆尼说：“很明显，对人类来说，能够学习语言等物种特有的行为非常重要。“鸟鸣是动物世界中少有的例子之一。通过模仿而不是基因遗传，行为从一代传到下一代。”鸟类像我们一样学习“语音”这一事实，给了研究人员利用动物来研究年轻学习者如何记住其他人的行为，然后最终学会模仿这些行为的机会。

研究人员将他们的工作集中在雀形目鸟类大脑的两个区域。首先是大脑皮层是唱歌必不可少的部分，有点像人脑中的布洛卡区，对说话必不可少。第二个是针头大小的区域，称为导水管周围灰质或PAG，其中包含一组神经细胞，这些细胞释放多巴胺，并对小鼠中的其他小鼠做出反应。在雀形目中，这些分泌多巴胺的PAG神经元发出长尾纤维，最终到达宋皮层。

在从未见过其导师的年轻鸽子中，研究人员发现，当有成年雄性唱歌时，PAG神经元会激活它们的活动，但当青少年遇到安静的雄性或成年雌性时，它们不会唱歌或听到扬声器播放的斑胸草雀的歌曲。即使在导师停止唱歌后，青少年PAG的活动仍持续了一段时间，这意味着神经元可能会对声音以外的某种东西做出反应——可能是老年鸟类的社交线索。事实上，关闭青少年的PAG会导致他们忽视他们的导师，这表明这个大脑区域会影响年轻雀识别和照顾合适导师的能力。

几十年来，科学家们已经知道淫羊藿有一个敏感的宋学习期。如果青少年在60天前没有遇到合适的导师，他们长大后唱的歌会比他们从导师那里学到的歌简单得多。值得注意的是，这些简单的歌曲对女性的吸引力要小得多，这使得未受过教育的鸟类在交配时处于严重的劣势。

穆尼说：“如果这只鸟超过一定年龄，它就很难向其他鸟学习了。”“这直接类似于人类语音学习的敏感期。鸣禽可能会因为会说法语而逐渐失去学习导师歌的能力。”

当研究人员阻止PAG大脑区域在敏感期与歌曲皮层进行交流时，幼鸟长大后会唱非常简单的歌曲，就好像它们根本没有听过任何导师。但是，在学生和导师之间的日常课结束后阻断这条路径，并不会影响他们复制老雀歌的能力。

当研究小组通过扬声器播放成年雄性斑马雀的歌曲时，它激活了释放多巴胺的PAG区。即使那里没有真正的鸟，幼鸟也复制了这首歌。

穆尼说，多巴胺对学习非常重要，这可以通过外部奖励来加强，如金钱或糖果。因为鸟类中的这条路径涉及相同的分子，所以对于学生来说，遇到正确的老师可能是他们自己的奖励。

展望未来，穆尼和他的团队将调查这组细胞如何影响其他行为，特别是求偶行为。

穆尼说：“一种想法是，这种多巴胺途径有助于年轻的鸣禽识别和内化成年雄性求偶行为的适当例子。”“然后，当小学生长大后，同样的方式被招募来‘回忆’那种行为，让他有效地吸引附近的女性。”

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