Эти гениальные птицы

Кстати, у птиц есть уши. Не такие мясистые внешние ушные раковины, как у нас, а просто крошечные отверстия под перьями по обеим сторонам головы. Когда птенец слушает песню, звуковые волны проникают в ушные отверстия и заставляют вибрировать волосковые сенсорные клетки. У птиц плотность рецепторных клеток в десять раз больше, чем у нас, и они гораздо более разнообразны, что позволяет птицам воспринимать высокочастотные звуки, находящиеся за пределами нашего слухового диапазона, а также чутко улавливать тихое шуршание насекомых в листве или почве. (Мало того, если слуховые рецепторы птиц повреждаются в результате болезни или воздействия громких звуков, таких как бьющая по ушам музыка во время рок-концерта на крытом стадионе, они могут регенерироваться. А наши рецепторы — нет.) Сигналы от этих волосковых рецепторов поступают в сенсорные нервы в стволе мозга и передаются в слуховые центры переднего мозга, где нейроны формируют слуховую память.

В первые две недели жизни птенец сидит в гнезде и слушает пение своего учителя, как правило отца. Он молчит и впитывает окружающие звуки, как человеческий ребенок. Пока он не пытается повторить песню, а просто запоминает — у него в голове формируется ее ментальный образ, или «шаблон».

Когда он слушает, в его мозге активно формируются нейронные сети. Постепенно эти сети превращаются в сложную констелляцию из семи отдельных, но связанных между собой областей. Это и есть специализированная нейронная певчая система. У птенцов, которые еще не начали петь, эти отделы мозга очень малы. Но в течение следующих недель и месяцев их объем, а также количество и размер нервных клеток в них значительно увеличиваются.

В одном из семи отделов — верхнем вокальном центре — специализированные клетки улавливают мельчайшие различия между звуками, включая миллисекундные различия в длительности нот, и активируются только тогда, когда ноты попадают в строго определенный узкий диапазон. Мы, люди, используем аналогичный механизм распознавания образов — так называемое категориальное восприятие, чтобы обнаруживать тонкие звуковые различия в языке, например между «ба» и «па».

К тому времени, когда молодая птица делает первую попытку воспроизвести песню, в ее головном мозге уже заложен образец песни учителя, закрепленный в небольших популяциях высокоселективных нейронов, распределенных по всей певчей системе.

В ДИКОЙ ПРИРОДЕ птенец зебровой амадины слышит вокруг себя песни множества разных видов, как и птенец пересмешника. Потенциально он может усвоить любую мелодию, однако заучивает только знаковую песню своего вида. Оказывается, из всех звуков внешнего мира, которые поступают в мозг молодой птицы, постоянный нейронный след могут сформировать только те, которые присущи ее виду. Это идеальный пример переплетения генов и опыта.

Когда птенец зебровой амадины впервые слышит песню своего вида, его пульс учащается так же, как при выпрашивании еды. Это заложено в генах. Постепенно песня учителя, которую он слышит, моделирует его растущий мозг: соответствующие каналы — те, которые настроены на видовую песню, — превращаются в мощные реки, связи между нейронами в этих нервных путях становятся «шире и прочнее», в то время как мелкие притоки — мелодии, не входящие в его генетическое наследие, — тихо исчезают.

У этого открытия — что многие молодые птицы способны выучить почти любую песню, которую слышат, но обладают генетическим шаблоном, предрасполагающим к выучиванию видовой песни, — есть параллели и в человеческом мире. Маленькие дети обладают замечательной способностью выучить любой из 6000 человеческих языков без формального обучения, откуда следует, что мы генетически предрасположены к изучению языков. Однако мы выучиваем только один язык или несколько языков в зависимости от окружающей нас языковой среды, что подчеркивает ключевую роль опыта в этом процессе.

Если у молодой птицы нет учителя, ее песня либо вообще не похожа на оригинал, либо представляет собой некую отдаленную версию. Птицы, которые в детстве не слышали пения старших, как правило, исполняют очень упрощенные, «недоразвитые» варианты видовой песни. У людей мы видим то же самое. Дети с нормальным слухом, которые выросли без общения с людьми, вместо нормальной человеческой речи развивают специфические вокализации.

Еще одна важная особенность зебровых амадин: окно научения открыто у них лишь ограниченный период времени. Молодая птица может выучить видовую песню только в течение этого срока. По достижении определенного возраста это окно закрывается, и нейроны в соответствующих отделах мозга перестают воспринимать новую информацию. Ответ на вопрос, почему так происходит, может дать ключ к пониманию нашей собственной способности к обучению — и ее ограничений.