Zebra Finches 및 Canaries와 같은 Songbirds는 복잡하고 잘 구조화 된 노래로 유명합니다. 이 노래는 의사 소통, 구애 및 영토 방어에 필수적입니다. 그들은 놀라운 정밀도와 타이밍으로 생성되는 일련의 보컬 요소로 구성됩니다. 노래 내의 각 요소는 특정 지속 시간을 가지며 이러한 요소의 정확한 시퀀스 및 간격은 노래의 전체 구조를 결정합니다.
이 정확한 타이밍의 기본 신경 메커니즘을 풀기 위해 과학자들은 송 버드 뇌의 HVC (HyperPallium, Ventrale, Pars Caudalis)라는 뇌 영역에 초점을 맞췄습니다. HVC는 송 버드 보컬 서킷의 핵심 구성 요소이며 송 학습 및 제작에 중요한 역할을하는 것으로 알려져 있습니다.
과학자들은 전기 생리학, 광학 및 행동 실험의 조합을 사용하여 노래의 정확한 순간에 활성화 된 HVC 내의 특정 뉴런을 확인했습니다. 이 뉴런은 정확한 시간적 활동 패턴을 나타내며, 특정 보컬 요소의 생성과 동기화된다.
추가 조사에 따르면 이러한 타이밍 특정 뉴런은 운동 제어 및 감각 처리와 관련된 다른 뇌 영역으로부터 입력을받는 것으로 나타났습니다. 이 연결성을 통해 HVC는 감각 정보 및 모터 명령을 통합하여 적절한 시간적 보컬 출력 패턴을 생성 할 수 있습니다.
이러한 타이밍-특이 적 뉴런의 발견은 송 버드에서 보컬 타이밍과 생산의 기초가되는 신경 메커니즘에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 그것은 HVC에서 신경 활동의 정확한 제어가 노래의 정확한 생산에 필수적이며,이 타이밍으로의 혼란이 비정상적인 발성으로 이어질 수 있음을 시사합니다.
이 연구의 결과는 송 버드에서의 보컬 제작 및 학습의 메커니즘에 대한 이해를 발전시킬뿐만 아니라 인간 언어 연구에도 영향을 미칩니다. 타이밍과 리듬은 인간 언어의 중요한 요소이며, 언어 생산의 시간적 측면을 제어하기 위해 인간 뇌에서 유사한 신경 메커니즘이 작용할 수 있습니다.
송 버드에서 타이밍 제어의 신경 기반을 밝혀서 과학자들은 복잡한 행동의 기본 신경 메커니즘에 대한 귀중한 통찰력을 얻고 있습니다. 이 연구는 송 버드와 인간 모두에서 보컬 제작, 학습 및 커뮤니케이션을 제어하는 복잡한 신경 회로를 탐구하기위한 새로운 길을 열어줍니다.
