Parallellen tussen zang en spraak
Wat de zebravink zegt over ons
‘Dit is het dus!’, zegt Sanne Moorman. ‘Het prachtige lied van een zebravink.’
Uit de speakers van haar computer klinkt wat gekwetter. Het is niet vervelend om naar te luisteren, maar wel een beetje repetitief. Niet heel bijzonder. Moorman lacht: ‘Veel mensen vinden het niet zo mooi.’
Maar voor de bioloog en expert in auditief leren klinkt het prachtig. ‘Zebravinken gaan uit zichzelf bezig om een liedje te leren en zijn dan super gemotiveerd. Als ze het liedje oefenen, zingen ze wel vijfhonderd tot duizend keer per dag, echt heel veel. Dat vind ik enorm interessant.’
Moorman kan heel veel informatie halen uit zo’n deuntje. Zo luistert ze bijvoorbeeld of een zebravink anders zingt dan zijn vader en welke verschillende klanken er in een liedje gebruikt worden. Maar uiteindelijk gaat het haar niet zozeer om het lied van de vinken. Ze hoopt via deze vogels iets heel anders te ontdekken: hoe kinderen leren praten.
Vocale leerders
Dat klinkt misschien gek: mensen en vogels zijn immers compleet verschillend. Maar volgens Moorman zijn er wel veel overeenkomsten tussen hoe kinderen leren praten en hoe zebravinken hun liedjes leren.
Zebravinken zijn super gemotiveerd, dat vind ik enorm interessant
Net als mensen zijn zangvogels vocale leerders. Dit betekent dat ze niet zomaar kunnen praten of zingen. Waar een hond zonder ooit een soortgenoot te hebben gehoord alsnog gaat blaffen, kunnen kinderen niet leren praten en zangvogels niet leren zingen zonder voorbeeld.
Dat maakt vogels ideaal om te gebruiken voor onderzoek naar spraakverwerving. Zebravinken worden het meest gebruikt, vertelt Moorman, want andere dieren die vocaal leren, zoals dolfijnen en walvissen, kun je minder makkelijk in een laboratorium bestuderen.
Dezelfde functie
Ook verschillen het menselijk brein en dat van een zangvogel minder van elkaar dan je zou denken, zegt ze. Grote delen van de hersenen van zangvogels ontwikkelen zich tijdens de groei op precies dezelfde manier als die van mensen. Andere gebieden ontwikkelen zich weliswaar anders, maar werken wel hetzelfde: ze hebben dan dezelfde functie wat betreft het produceren van geluid, spraak en zang of het begrijpen daarvan.
‘Bij zebravinken kunnen we dingen onderzoeken over spraakverwerving die we bij kinderen nog niet weten’, zegt Moorman. ‘Er zijn bepaalde processen in het brein van kinderen waarvan we weten dat ze betrokken zijn bij spraakverwerving, maar waarvan we niet precies weten waarom en hoe die eigenlijk werken.’
Van bepaalde processen in het brein van kinderen weten we niet precies hoe die werken
Ook vergroot zulk onderzoek de fundamentele kennis over wat er gebeurt in de hersenen als je iets leert of probeert te onthouden. Zangvogels zijn dan perfect, omdat we heel precies weten welke hersengebieden verantwoordelijk zijn voor het leren. En waar bij andere soorten hersengebieden heel multifunctioneel zijn, lijkt het erop dat bij zangvogels een gebied maar één duidelijke functie heeft: precieze zang produceren.
‘Als je die hersengebieden beïnvloedt, door bijvoorbeeld een gebied te remmen met een laser, heeft dat alleen effect op de zang van de vogel’, zegt Moorman. ‘Terwijl andere dieren dan ook moeite krijgen met andere bewegingen.’
Hersenactiviteit
Moorman bestudeert de zebravink al jaren. Zo vergeleek ze de linker- en rechterhersenhelft van jonge zebravinken, terwijl zij het lied van hun tutor – vaak de vader – horen. Ze ontdekte dat jonge zebravinken hun tutor beter nazingen als de linkerhersenhelft meer werk doet dan de rechter. Als de zebravinken volwassen zijn, werken beide hersenhelften weer evenveel, waaruit ze concludeerde dat een actievere linkerhersenhelft erg belangrijk kan zijn voor het leerproces.
Ook beïnvloedde ze de hersenactiviteit van volwassen zebravinken. Vaak zijn hersencellen heel even actief en is er dan een pauze voordat dezelfde cel weer actief wordt. Door bij zebravinken een stofje in te spuiten dat de rem weghaalt en zorgt dat de cel heel snel weer actief kan worden, zorgde Moorman ervoor dat die pauze veel korter werd. ‘Normaal gesproken zingen volwassen zebravinken hun hele leven hetzelfde liedje, maar nu gingen de vogels ineens weer van alles veranderen aan hun zang.’
Dat komt waarschijnlijk doordat de kortere pauze in de hersenactiviteit belangrijk is voor jonge vogels. ‘Als jonge vogels hun liedje leren, oefenen ze veel. Dan moeten ze heel veel verschillende liedjes proberen om te kijken welke het meest lijkt op het voorbeeld. Mijn collega’s en ik denken dat het snel achter elkaar actief worden van de cel de manier is waarop jonge vogels zo veel verschillende liedjes kunnen uitproberen.’
Taalstoornis
Moorman wil nu kijken wat er in het brein van jonge zebravinken verandert terwijl ze het liedje van een volwassen vogel leren en of die veranderingen na verloop van tijd anders worden of stabiel blijven. Ze verwacht hierdoor een beter beeld te krijgen van hoe het geheugen voor vocaal leren fundamenteel werkt.
De vogels gingen ineens weer van alles veranderen aan hun zang
‘Ongeveer 7,5 procent van de kinderen heeft een taalstoornis waarvan we de oorzaak nog niet weten’, vertelt ze. ‘Door dit onderzoek kunnen we misschien achterhalen wat er mis gaat bij die taalstoornissen en ze uiteindelijk oplossen.’
Daarnaast gaat ze samenwerken met taalwetenschapper Defne Abur om te kijken of zangvogels een model kunnen zijn voor parkinsonpatiënten. ‘Zij hebben vaak moeite met spreken’, zegt ze. ‘Wij denken dat vogels daar weleens de oplossing voor kunnen aandragen.’
Het hersengebied dat bij mensen met parkinson minder goed werkt, de basale ganglia, is bij zebravinken namelijk belangrijk voor het leren van een liedje. Bij mensen kunnen we dit hersengebied niet precies bestuderen, maar bij zebravinken wel.
‘We gaan uitzoeken of er een parallel is tussen mensen met parkinson en zebravinken. Als dat zo is, gaan we eerst de problemen in zebravinken proberen op te lossen en daarna kijken of dat ook voor parkinsonpatiënten werkt’, zegt Moorman. ‘Uiteindelijk hopen we therapieën voor parkinson en andere spraakstoornissen te vinden.’