Ecco come il cervello controlla la voce

I pipistrelli sono famosi per la navigazione basata sul sonar, usano l’udito estremamente sensibile per l’orientamento, emettendo rumori ultrasonici e ricevendo un’immagine dell’ambiente circostante in base all’eco. Il pipistrello dalla coda corta di Seba (Carollia perspicillata), ad esempio, trova i frutti che sono il suo cibo preferito usando questo sistema di ecolocalizzazione, allo stesso tempo, i pipistrelli usano anche le loro voci in un intervallo di frequenza leggermente più profondo per comunicare con altri membri della loro specie. I pipistrelli dalla coda corta di Seba producono il suono attraverso la laringe, impiegano una gamma vocale per questo scopo, si trova solo tra gli uccelli canori e gli umani.
Julio C. Hechavarria neuroscienziato dell’Istituto di biologia cellulare e neuroscienza dell’Università di Goethe di Francoforte, insieme al suo team, ha studiato l’attività cerebrale che precede la vocalizzazione nei pipistrelli dalla coda corta di Seba. La ricerca è stata pubblicata nella rivista Plos Biology.
Gli scienziati sono stati in grado di identificare un gruppo di cellule nervose che creano un circuito dal lobo frontale al corpo striato all’interno del cervello. Il pipistrello quando questo circuito neurale emette segnali ritmici, dopo circa mezzo secondo, emette una vocalizzazione. Il tipo di ritmo sembrava poter determinare quando i pipistrelli stavano per emettere ecolocalizzazioni o vocalizzazioni comunicative.
I ricercatori poiché è quasi impossibile fare una previsione entro mezzo secondo, hanno addestrato un computer per testare le loro ipotesi: il computer ha analizzato separatamente i suoni registrati e il ritmo neurale, tentando di effettuare delle prognosi utilizzando i vari ritmi.
Il risultato ha evidenziato che il computer nelle sue previsioni sull’ecolocalizzazione rispetto alle vocalizzazioni era corretto circa l’80% delle volte. Le previsioni erano particolarmente accurate quando si consideravano i segnali dal lobo frontale, un’area che nell’uomo tra le altre funzioni è stata collegata alla pianificazione dell’azione.
Gli scienziati di Francoforte sostengono che i ritmi che hanno osservato nel cervello di pipistrello sono simili ai ritmi neurali spesso registrati dal cuoio capelluto umano. Hanno concluso che in generale i ritmi cerebrali potrebbero essere collegati alla produzione del suono nei mammiferi.

Pipistrello e linguaggio umano
Julio C. Hechavarria, in conclusione ha detto:
«I pipistrelli per oltre 50 anni sono stati un modello animale per studiare come il cervello elabora gli stimoli uditivi e come si sviluppa il linguaggio umano. Siamo stati in grado per la prima volta di mostrare come le regioni cerebrali distanti nei pipistrelli comunicano tra loro durante la vocalizzazione; allo stesso tempo, sappiamo che le corrispondenti reti cerebrali umane sono compromesse negli individui che, ad esempio, balbettano a causa della malattia di Parkinson o emettono rumori involontari a causa della sindrome di Tourette. Speriamo quindi che continuando a studiare il comportamento vocale nei pipistrelli, possiamo contribuire a una migliore comprensione di queste malattie umane».

Pino Silvestri

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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