För en sångfågel, att lära sig en ny sång är som att ett barn lär sig ett nytt språk. Zebrafinkar närmar sig denna utmaning steg för steg, och till och med göra en omväg i processen - genom att ta sångstavelser som de redan kan och anpassa dem till de stavelser som de måste lära sig. Under denna inlärningsfas, stavelsesekvensen blandas ofta ihop. Fåglarna ordnar sedan de nyinlärda stavelserna i rätt ordning i nästa inlärningsfas. Forskare ledda av Richard Hahnloser, en professor vid Institute of Neuroinformatics som drivs av ETH Zürich och University of Zurich, har rapporterat dessa fynd i den senaste upplagan av tidskriften Naturkommunikation .

"Zebrafinkarna har utvecklat strategin att dela upp en så komplex uppgift som att lära sig en ny låt i delar som är lätta att hantera, ", säger Hahnloser. "Detta tillåter dem att utöka sin repertoar med minimal ansträngning."

Forskarna gjorde denna upptäckt i ett experiment med unga fåglar som var mindre än en månad gamla i början av studien. Dagligen, forskarna sände en sång till fåglarna, vilket fåglarna sedan lärde sig. Efter en månad, forskarna ändrade sången och fåglarna försökte anpassa sin sång till den nya. "I naturen, fåglar anpassar instinktivt sina sånger till vuxna fåglar av samma art, " förklarar Hahnloser. Forskarna spelade in alla vokaliseringar gjorda av fåglarna och använde en dator för att utvärdera dem stavelse för stavelse.

Ljudexempel

Bokstäverna representerar olika stavelser (var och en av en specifik tonhöjd):+ och - för en positiv och negativ halvtonsändring, ++ för en hel tonändring.

Fågel som har bemästrat låten ABC, med uppgiften att lära sig sång AC++B. I ett första steg, fågeln ändrar tonhöjden för stavelse C och sjunger ABC++. Först i ett andra steg ordnar fågeln stavelserna i rätt ordning AC++B.

Fågel som lärde sig låten ABCB+ från början, med den svåra uppgiften att lära sig en andra låt AB++CB-. Fågeln måste lära sig att sjunga stavelse B både en hel ton högre och en hel ton lägre. Att göra detta, den gör en omväg via låten AB-CB++. Det betyder att den först ändrar stavelserna med varsin halvton (två små ändringar) och sedan försöker ordna stavelserna i rätt ordning - vilket faktiskt inte en enda fågel uppnådde i experimentet. Fåglarna nådde vuxen ålder under experimentets gång; vuxna fåglar ändrar inte längre sin sång.

Datorlingvistik med liknande metoder

"Intressant, fåglarnas strategi liknar de bästa metoderna som för närvarande används inom datorlingvistik för att jämföra dokument, " säger Hahnloser. Dessa algoritmer jämför skrivna dokument genom att betrakta deras ord i deras sammanhang men oavsett deras exakta ordning. Genom att jämföra miljarder texter, dessa algoritmer kan uppskatta likheten mellan två ord i termer av ett tal. På det här sättet, till exempel, de identifierar att orden "hus" och "byggnad" har nästan samma betydelse.

Dessa datorprogram kan också söka igenom miljontals dokument för att identifiera vilken som är mest lik en given text, genom att bestämma vilket dokument som innehåller det ordförråd som lättast kan anpassas till jämförelsetextens ordförråd. "Dagens datavetare använder därför samma strategi som sångfåglar utvecklade - fåglarna har förmodligen använt den i miljontals år, säger Hahnloser.

Hypoteser för studier på människor

Det är fortfarande osäkert om spädbarn använder ett liknande tillvägagångssätt när de lär sig sitt första eller andra språk. Dock, Hahnloser menar att det finns många likheter mellan hur människor lär sig att tala och hur fåglar lär sig sina sånger. Sångfågelforskning har redan visat slående paralleller med talutveckling hos små barn. Till exempel, tidigare studier visade att småfåglar och småbarn tränar varenda stavelse i stor utsträckning genom dubbelarbete (med barn, till exempel, "baba" eller "dodo"). Dessa studier visade att båda fortsätter att göra det när de lär sig nya stavelser även efter att de redan bemästrat vokaliseringar som innehåller två olika stavelser (med barn, till exempel, "kanin").

Hahnlosers senaste forskning om sångfåglar har lett till hypotesen att små barn också använder ett minimalistiskt tillvägagångssätt när det gäller att lära sig ett främmande språk; de lär sig nya ljud (t.ex. de nasala vokalerna eller rullningen av R på franska) genom att minimalt anpassa de ljud de redan känner till, till en början utan att ta hänsyn till sammanhanget för dessa ljud på det främmande språket. Dock, Det krävs fortfarande ytterligare studier för att fastställa om så verkligen är fallet.