Nell’apprendimento degli uccelli canterini si evidenzia una dominanza emisferica simile a quella umana

Gli uccelli canterini imparano a vocalizzare in modo molto simile a quello in cui i neonati umani imparano il linguaggio parlato.

Negli umani, l’area di Broca nel lobo frontale e l’area di Wernicke nel lobo temporale sono fondamentali rispettivamente per la produzione e la percezione del linguaggio parlato. Gli uccelli canterini hanno regioni cerebrali analoghe che mostrano una simile dissociazione neuronale fra la produzione vocale, la percezione uditiva e la memoria. Sia negli esseri umani che negli uccelli canterini vi è evidenza di una lateralizzazione della risposta neurale nelle suddette regioni cerebrali.
I neonati umani hanno dimostrato avere una dominanza sinistra nell’attivazione cerebrale quando vengono esposti al linguaggio. Inoltre, è stata dimostrata, in neonati di 2 mesi e mezzo, una specifica lateralizzazione sinistra a livello dell’area di Wernicke per la percezione del linguaggio.

E’ possibile che l’apprendimento audio-vocale sia associato alla dominanza emisferica e che questa associazione sia emersa negli uccelli canterini e negli umani grazie ad un processo di evoluzione convergente.

Perciò gli Autori hanno investigato se esista una memoria legata al canto lateralizzata nel cervello degli uccelli canterini. Hanno esposto dei maschi di Diamante Mandarino (Taeniopygia guttata) a un canto noto o a canti non famigliari per quella specie. In effetti, hanno riscontrato una dominanza sinistra nell’attivazione neuronale nella regione analoga a quella di Broca di giovani e adulti Diamanti Mandarino, indipendentemente dallo stimolo sonoro presentato. Inoltre, i maschi giovani hanno mostrato una dominanza sinistra per i suoni tutor ma non per i suoni non famigliari in un una regione assimilabile a quella di Wernicke (il nidopallidum ventromediale). Perciò, la lateralizzazione sinistra del nidopallidum ventromediale si è dimostrata essere specifica per la fase di apprendimento del canto ed è memoria-correlata.
Questi risultati dimostrano un notevole parallelismo fra il canto degli uccelli e il linguaggio verbale umano, ed hanno importanti conseguenze per la nostra comprensione dell’evoluzione dell’apprendimento uditivo-vocale e dei suoi meccanismi neurali.

Human-like brain hemispheric dominance in birdsong learning

Moorman S, Gobes SM, Kuijpers M, Kerkhofs A, Zandbergen MA, Bolhuis JJ. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Jul 31;109(31):12782-7.

Abstract. Unlike nonhuman primates, songbirds learn to vocalize very much like human infants acquire spoken language. In humans, Broca’s area in the frontal lobe and Wernicke’s area in the temporal lobe are crucially involved in speech production and perception, respectively. Songbirds have analogous brain regions that show a similar neural dissociation between vocal production and auditory perception and memory. In both humans and songbirds, there is evidence for lateralization of neural responsiveness in these brain regions. Human infants already show left-sided dominance in their brain activation when exposed to speech. Moreover, a memory-specific left-sided dominance in Wernicke’s area for speech perception has been demonstrated in 2.5-mo-old babies. It is possible that auditory-vocal learning is associated with hemispheric dominance and that this association arose in songbirds and humans through convergent evolution. Therefore, we investigated whether there is similar song memory-related lateralization in the songbird brain. We exposed male zebra finches to tutor or unfamiliar song. We found left-sided dominance of neuronal activation in a Broca-like brain region (HVC, a letter-based name) of juvenile and adult zebra finch males, independent of the song stimulus presented. In addition, juvenile males showed left-sided dominance for tutor song but not for unfamiliar song in a Wernicke-like brain region (the caudomedial nidopallium). Thus, left-sided dominance in the caudomedial nidopallium was specific for the song-learning phase and was memory-related. These findings demonstrate a remarkable neural parallel between birdsong and human spoken language, and they have important consequences for our understanding of the evolution of auditory-vocal learning and its neural mechanisms.