Mối quan hệ giữa tiếng chim hót và ngôn ngữ của loài người

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Nghiên cứu về cách thức chim sẻ sử dụng hệ thống âm tiết để giao tiếp với nhau là một bước tiến gần hơn để hiểu được cách mà loài người phát triển và sử dụng vốn từ vựng. Sau khi nghiên cứu mạch thần kinh trong não chim sẻ Bengalese, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mô hình cấu trúc các tế bào não trong trung khu phát âm của chim.

Chim sẻ trống và mái. Ảnh: NPS | Will Elder

Theo nhà vật lý học Dezhe Jin từ Đại học Penn State ở Philadelphia, cả người và chim sẻ đề tái sắp xếp lại hệ thống âm tiết học được để tiến hành giao tiếp mặc dù chim sẻ chỉ tạo ra được hơn vài chục âm tiết cơ bản trong khi con người tạo ra hàng ngàn âm tiết. Sự sắp xếp chính xác các kí tự và từ người ta gọi là cú pháp.

Vì tính song song giữa cách mà con người và chim sẻ xử lý hệ thống âm tiết nên loài chim này là một chủ thể hoàn hảo để nghiên cứu cách thức não bộ của cả 2 loài cấu thành cách phát âm.

“Nó rất tương tự với cú pháp của chúng ta,” Jin nói về quá trình mà não chim sẻ sử dụng để xác định loại âm thanh khi nó chim hót. “Mặc dù chúng tôi xem xét một loài nguyên thủy nhưng nó cũng có thể cho chúng ta hiểu sâu về cơ chế hoạt động của não người.”

Jin đã sử dụng máy tính để mô hình hóa một phần các đường dẫn thần kinh của chim sẻ và tái tạo lại tín hiệu điện đi qua chúng. Tất cả những kiểu hót của chim sẻ đều khởi động một loạt các tín hiệu điện ở trung khu phát âm của não và sau đó di chuyển qua một loạt các đường dẫn tế bào thần kinh phức tạp để đến một vùng não có chức năng kiểm soát bộ phận âm thanh của chim. Tín hiệu nhận được lệ thuộc vào chuỗi tế bào não mà tín hiệu điện đi theo. Một tín hiệu chạy qua một nhánh tế bào não này có thể tạo ra âm thanh khác so với tín hiệu theo nhánh kia.

Đồng nghiệp của Jin là Alexay Kozhevnikov cũng từ Penn State đang kiểm tra lại các dự đoán của Jin. Trong thời gian sắp tới, Kozhevnikov có kế hoạch gắn các điện cực nhỏ xíu lên các trung khu phát âm trong não chim sẻ. Các điện cực này sẽ giúp xác định tế bào não nào mà tín hiệu điện truyền qua trong khi chim hót.

“Mỗi âm tiết sẽ được mã hóa bằng một chuỗi tế bào não nhỏ xíu,” Kozhevnikov nói “Và những gì bạn thấy được là chúng phát sáng ở mỗi một âm tiết chứ không phải trước hoặc sau đó.”

Rồi một ngày các nhà khoa học cũng sẽ xác định được các tế bào não kiểm soát hệ thống âm tiết ở người như thế nào. Ann Graybiel, một nhà nghiên cứu từ viện MIT ở Cambridge đã dùng mô hình của Jin để xác định cách mà não của loài linh trưởng ghi lại được thời gian. Jin cũng cho biết các nhà khoa học khác cũng đang xem xét sử mô hình này để nghiên cứu nguyên nhân khiến con người nói lắp.