Chim non cũng bập bẹ trước khi biết hót

Những con chim non cũng bập bẹ trước khi chúng có thể bắt chước tiếng hót của chim trưởng thành giống như trẻ con trong thế giới của chúng ta. Hiện nay, các nhà khoa học MIT, trong quá trình nghiên cứu khám phá phương thức loài chim cũng như con người học được hành vi mới, nhận thấy rằng những con chim biết hót trưởng thành và chưa trưởng thành có hai con đường thần kinh khác biệt chứ không phải là một con đường lớn lên dần dần. Nghiên cứu của họ được đăng trên số ra ngày 2 tháng 5 trên tờ Science.

Michale Fee – tác giả chính của nghiên cứu đồng thời là nhà khoa học thần kinh thuộc Viện nghiên cứu Não bộ McGovern tại MIT kiêm phó giáo sư khoa Khoa học nhận thức và não bộ của MIT – cho biết: “Tiếng bập bẹ của chim non trong quá trình học hót minh họa cho hành vi thăm dò có ở mọi loài mà chúng ta thường coi đó là một trò chơi nhưng thực ra nó lại là cách học 'thử và sai' thiết yếu."

Giai đoạn đầu, chim manh manh non có tiếng hót non nớt, hay biến đổi. Chúng luyện tập liên tục không ngừng nghỉ cho đến khi có được tiếng hót trưởng thành đặc trưng không bao giờ thay đổi nữa. Fee giải thích rằng: “Sự đa dạng ban đầu rất cần thiết trong quá trình học hỏi. Do đó chúng tôi muốn tìm hiểu nó được gây ra bởi đường thần kinh vận động chưa trưởng thành hay là một con đường nào khác”.

Các nghiên cứu trước đó cho thấy chim manh manh có hai đường thần kinh não khác biệt tạo ra tiếng hót, một dành cho quá trình học còn đường kia – còn gọi là đường vận động – nhằm tạo ra tiếng hót đã thành thục. Nếu con đường đầu tiên bị hủy hoại khi chim non đang trong quá trình học sẽ ngăn cản quá trình này tiến bộ, vì thế tiếng hót vẫn cứ non nớt, không hoàn thiện. Nhưng đối với những con chim trưởng thành đã thành thục tiếng hót, nếu đường học có bị hủy hoại thì tiếng hót của chúng cũng không bị ảnh hưởng.

Chim manh manh. (Ảnh: gallery.hampel.com.au)

Các nhà nghiên cứu cho rằng đường thần kinh vận động cũng quan trọng tương đương trong việc tạo ra tiếng bập bẹ của chim non, nhưng thú vị là không một ai từng thực hiện thí nghiệm để tìm hiểu thực hư vấn đề. Tác giả đầu tiên là Dmitriy Aronov và đồng tác giả Aaron Andalman, cả hai đều là nghiên cứu sinh ở phòng thí nghiệm của Fee, đã áp dụng các kỹ thuật hiện có được phát triển trong phòng thí nghiệm của Fee nhằm tạm thời ngừng hoạt động một số bộ phận của bộ não cũng như thông tin từ các nơron của chim biết hót.

Kết quả thu được rất đáng ngạc nhiên.

Khi họ làm tê liệt một phần của đường thần kinh vận động có tên HVC ở những con chim non thì chúng vẫn tiếp tục hót. Có nghĩa là còn có vùng não khác chỉ huy tiếng hót của chim non. Các tác giả cho rằng thành phần chủ chốt trong đường học này có tên LMAN có chức năng vận động chưa từng được biết đến trước đó. Họ xác định điều này bằng cách chứng minh rằng khi LMAN bị làm cho tê liệt ở chim non thì chúng ngừng hót bập bẹ.

Aronov giải thích rằng: “Điều này cho chúng ta thấy hành động hót được điều khiển bởi hai đường thần kinh vận động khác nhau tại các giai đoạn phát triển khác nhau. Từ lâu chúng ta đã biết rằng hai con đường này về mặt chức năng phát triển ở các giai đoạn khác nhau, nên chắc chắn phải có mối liên hệ tương đương chức năng mà chúng tôi khám phá được với những điều đã biết về giải phẫu”.

Nhưng điều gì đã xảy ra với LMAN trong giai đoạn trưởng thành sau khi những con chim đã học được tiếng hót? Trái ngược với quan niệm “sử dụng hay là mất”,các tác giả nhận thấy LMAN duy trì khả năng bập bẹ tiếng hót ngay cả khi trưởng thành. Ngăn cản con đường HVC ở chim trưởng thành khiến chúng lập tức quay trở lại giai đoạn học hót. Điều đó cho thấy đường LMAN có thể khởi động lại quá trình nếu tín hiệu mạnh hơn từ đường HVC bị ức chế.

Fee nói rằng những kết quả này có thể được ứng dụng rộng rãi trong các hình thức chưa phát triển hay các hành vi thăm dò khác ở người cũng như ở chim. Ông cho biết: “Đối với loài chim, giai đoạn thăm dò kết thúc khi hoàn thành quá trình học tập. Nhưng con người chúng ta lúc nào cũng có thể yêu cầu bộ phận tương đương với LMAN là thùy trán phải tích cực, sáng tạo để học hỏi những điều mới”.