Речь — венец человеческой эволюции, навык, который, как принято считать, отделяет нас от всех остальных животных. Логично предположить, что для развития этой способности потребовался какой-то огромный скачок в сложности мозга.
Объектом изучения стала поющая мышь Олстона (Scotinomys teguina), также известная как бурый хомячок Олстона — маленький грызун с коротким хвостом из облачных лесов Центральной Америки. Эти животные издают громкие, замысловатые песни, которые человек слышит через всю комнату. Они могут петь соло, но часто исполняют стремительные дуэты с почти идеальным соблюдением очередности. Среди всех млекопитающих это один из ближайших аналогов тому, как люди ведут диалог, перехватывая реплики.
Ученые из Лаборатории Колд-Спринг-Харбор поставили вопрос: что изменилось в мозге этого зверька, чтобы сделать пение возможным? Ответ оказался неожиданно простым. У поющей мыши не появилось новых отделов мозга, не увеличился общий объем и не возникло новых типов нейронных связей.
Вместо этого эволюция примерно утроила количество нейронов, которые соединяют центр управления движением рта (ротовую моторную кору) с двумя целевыми областями. Первая — слуховая кора, отвечающая за обработку звуков. Вторая — структура среднего мозга, которая контролирует вокализацию у самых разных видов, включая человека. Вся остальная «проводка» мозга у поющей мыши оказалась практически идентична обычной лабораторной мыши.
Исследователи использовали метод молекулярного штрих-кодирования. Это позволило проследить пути тысяч отдельных нейронов по всему мозгу.
Когда вы смотрите на поющих и лабораторных мышей бок о бок, их мозг почти неотличим. Различия проявляются только тогда, когда вы прослеживаете, куда посылают сигналы отдельные нейроны.
Выводы имеют значение далеко за пределами мышиной биологии. В какой-то момент после разделения линий человека и шимпанзе несколько миллионов лет назад наши высшие отделы мозга получили достаточный контроль над голосообразованием, чтобы породить речь. Две усиленные области мозга поющей мыши — центральные звенья вокальных цепей человека.
Более того, исследования мозга человека методом нейровизуализации выявили более сильные связи между аналогичными двигательными и слуховыми зонами по сравнению с другими приматами. Поющая мышь, возможно, повторяет на свой лад тот самый эволюционный трюк, который поставил наших предков на путь к языку, предполагают ученые.
Исследование опубликовано в научном журнале Nature.
Ранее Наука Mail рассказывала, как изучение мозга тюленей дало подсказки к разгадке происхождения речи у людей.
