Şempanze Çağrılarında İnsan Beyni Aydınlanıyor; Sesin ve Dilin Kökenine İlişkin İpuçları Sunuyor

Cenevre Üniversitesi'ndeki araştırmacılar katılımcıları MRI tarayıcısına kaydırıp onlara insanlardan gelen bir dizi ses dinlettiğinde, şempanzelerbonobolar ve al yanaklı makaklar; beynin tanıdık bölgelerinin yalnızca insan sesleri için canlanacağını görmeyi bekliyorlardı.

Bunun yerine çok daha şaşırtıcı bir şey oldu. İnsanlar çağrılarını duyunca şempanzelerbeyinleri sanki yakın bir kuzenlerini duyuyormuş gibi tepki veriyordu; çünkü bir bakıma öyleydi.

Yeni hakemli bir çalışma yayınlandı e-Hayat uzun süredir insan sesini işlemek için özelleştiğine inanılan insan beyninin "geçici ses alanlarının" aynı zamanda en yakın evrimsel akrabalarımız olan şempanzelerin seslendirmelerine de güçlü bir şekilde yanıt verdiğini ortaya koyuyor.

Keşif şunu gösteriyor: sinir devreleri sonuçta yalnızca insanlara özgü değiller ve kökenleri dilin ortaya çıkmasından milyonlarca yıl öncesine uzanıyor olabilir.

Bulgular, konuşma, müzik ve duyguların kodunu çözmek için hayati önem taşıyan bir alan olan üst temporal girusta, insanlar duyduğunda güçlü bir şekilde etkinleşen farklı bölgeleri ortaya koyuyor. şempanze çağırıyorlar ama bonobo ya da makak seslerini duyduklarında değil.

Çözülerek akustik özellikler Evrimsel yakınlıktan yola çıkarak araştırma, insan sesini işleyen devrelerin diğer primatlarla paylaşılan eski sinir yolları üzerinde evrimleştiği fikrini güçlendiriyor. Bulgular, ses tanımanın ve nihayetinde dilin türümüzde nasıl ortaya çıktığına dair bilimsel anlayışı yeniden şekillendirebilir.

UNIGE Psikoloji ve Eğitim Bilimleri Fakültesi'nden ortak yazar ve araştırma görevlisi Dr. Leonardo Ceravolo, "Amacımız, özellikle primat seslendirmelerine duyarlı bir alt bölgenin var olup olmadığını doğrulamaktı" dedi. basın bülteni. "Katılımcılar şempanze seslerini duyduklarında, bu tepki bonobolar veya makakların tetiklediği tepkiden açıkça farklıydı."

Onlarca yıldır, sinirbilimciler zamansal ses alanlarını (TVA), beynin insan seslerini tanımak ve yorumlamak için uzmanlaşmış sistemi olarak tanımladılar. Ancak bu bölgelerin insan konuşması için benzersiz bir şekilde evrimleşip evrimleşmediği veya daha derin evrimsel kökleri yansıtıp yansıtmadığı tartışmaya açık kaldı.

Bunu araştırmak için UNIGE araştırma ekibi 23 katılımcıyla bir tür sınıflandırma deneyi gerçekleştirdi. MRI tarayıcısının içinde denekler dikkatle seçilmiş 72 seslendirmeyi dinledi: 18 insan sesi, 18 şempanze sesi, 18 bonobo sesi ve 18 makak sesi. Hayvan çağrıları, bağlı homurdanmalardan sıkıntı veya tehdit seslendirmelerine kadar geniş bir yelpazede değişiyordu.

Katılımcılar daha sonra her sesin hangi türden geldiğini belirlemeye çalıştı ancak asıl amaç beyinlerinin nasıl tepki verdiğini izlemekti.

MRI taramaları ilginç bir şey gösterdi. Katılımcılar şempanze seslerini duyduklarında ön üst temporal girus, insan seslerine verdiği tepkiye çarpıcı biçimde benzer bir düzende parladı.

Ancak bonobo ve makak çağrıları bu özel sinirsel tepkiyi tetiklemedi.

Bu karşıtlık dikkat çekicidir çünkü bonobolar genetik olarak insanlara şempanzeler kadar yakındır. Ancak seslendirmeleri - daha yüksek perdeden ve daha kuş sesine benzer - insanın işitme sistemlerinin ayarlı olduğu akustik aralığın dışında kalıyor.

Karşılaştırıldığında şempanze çağrıları insan sesleriyle benzer frekans aralıklarını paylaşıyor ve bu da onlara ikili bir benzerlik sağlıyor: evrimsel ve akustik.

Bu sinirsel aktivasyonun sadece perde veya ses yüksekliği gibi temel akustik özelliklerden kaynaklanmadığından emin olmak için araştırmacılar giderek daha karmaşık hale gelen üç model oluşturdular.

Her model, sinirsel farklılıkların gerçek kaynağını izole etmek için temel frekanstan yüksek boyutlu akustik mesafeye kadar farklı ses parametreleri için kontrol edildi.

Her üç modelde de sonuç tutarlıydı. Sadece şempanze çağrılar anterior TVA'da güvenilir bir şekilde geliştirilmiş aktivite üretti. Bilim insanları seslendirme, ses yüksekliği, yoğunluk, belirli frekansların bant genişliği ve spektral değişiklikler gibi en ayırt edici akustik faktörlerden altısını gerilettikten sonra bile şempanze etkisi devam etti.

Bu, insanın zamansal ses alanlarının, ses aygıtları ve akustik imzası bizimkine benzeyen türlerin ürettiği seslere (veya yakın seslere) yanıt verecek şekilde programlandığını gösteriyor.

Buna karşılık, daha kısa bir gırtlakla bağlantılı olan alışılmadık derecede yüksek frekanslı bonobo çağrıları, bu devreler için akustik açıdan "menzil dışı" görünüyor. Bu arada makak sesleri hem filogenetik hem de akustik olarak insanlardan uzaktır; ancak çalışma, en ayrıntılı akustik kontrolleri kullanırken orta-üst temporal sulkusta makak seslendirmeleri için küçük aktivasyon cepleri tespit etti.

Bu, belirli TVA alt bölgelerinin yalnızca evrimsel yakınlığa değil aynı zamanda primat türlerinde bulunan çok spesifik akustik özelliklere de yanıt verebileceğini göstermektedir.

Araştırmanın en ilgi çekici sonuçlarından biri, modern insan beyninin, başlangıçta ata primatların çağrılarını tanımak için ayarlanmış eski sinir mekanizmalarını koruyabilmesidir.

Şempanzelerin seslendirmeleri, insan TVA devrelerini bonobo çağrılarından daha güçlü bir şekilde etkinleştiriyorsa, her iki maymun da genetik olarak bizimle eşit akraba olmasına rağmen, bu, insanların ve şempanzelerin son ortak atasının sesinin bonobolardan çok modern şempanzelere benzediğine işaret edebilir.

Araştırmacılar, "Verilerimiz gerçekten de modern insan beyninin, ikincisine (bonobolara) kıyasla ilkinin (şempanzeler) seslerinin akustik özelliklerine karşı daha duyarlı olduğunu gösteriyor ve modern şempanzeler ile insanlar arasındaki seslerin daha korunmuş olduğunu savunuyor" diye açıklıyor.

Bu, uzun süredir benzersiz bir şekilde insana ait olduğu düşünülen ses tanımaya ilişkin sinirsel planın, dilin kendisinden önce gelen seçici baskılar tarafından şekillendirilmiş olabileceğini düşündürmektedir; grup yaşamına ilişkin baskılar, duygusal iletişimve erken homininler arasında sosyal koordinasyon.

Araştırma yapan bilim insanları için evrim Bu bulgular yeni bir araştırma alanı açıyor. Eğer insan TVA'sı şempanze çağrılarına ortak akustik özellikler nedeniyle yanıt veriyorsa, bu sistem başlangıçta daha geniş bir primat iletişim sesi aralığını işleyecek şekilde gelişmiş olabilir. Ancak daha sonra kültürel yoluyla evrim ve biyolojik adaptasyon - bu devreler insan konuşması ve dili için uzmanlaşmış olabilir mi?

Araştırmacılar, "Birlikte ele alındığında, verilerimiz filogeni kaynaklı spesifik akustik özelliklerin, insanın zamansal ses alanlarında türler arası aktiviteyi tetiklemek için gerekli olduğunu gösteriyor" diye yazıyor.

Başka bir deyişle, TVA benzersiz bir insan icadı olmayabilir, ancak eski primat temelleri üzerine inşa edilmiş bir detaylandırma olabilir.

Çalışmanın kökleri evrimsel sinir bilimine dayansa da sonuçları aynı zamanda işitsel işleme, sosyal biliş ve hatta erken gelişim hakkındaki modern araştırmalara da uzanıyor.

Araştırmacılar, bu çalışmadan elde edilen bilgilerin, bebeklerin ve hatta fetüslerin neden tanıdık sesleri algılayıp ayırt edebildikleri de dahil olmak üzere, ses tanıma yeteneklerinin yaşamın erken dönemlerinde nasıl ortaya çıktığına dair bilgi sağlamaya yardımcı olabileceğini belirtiyor. Çalışma yetişkinlere odaklanırken, belirli beyin bölgelerinin belirli akustik özelliklere karşı gözlemlenen duyarlılığı, bu mekanizmaların nasıl geliştiğini keşfetmek için bir çerçeve sağlıyor.

Bulgular aynı zamanda insanların insan olmayan primatlardaki duygusal ipuçlarını nasıl algıladığı, sinir devrelerinin tanıdık olmayan ses benzeri seslere nasıl tepki verdiği ve ses veya konuşma algısı bozukluklarının nasıl ortaya çıkabileceği konusunda yeni araştırmalara da ilham verebilir.

Sonuçta bu bulgular insanın işitsel bilişi anlayışımıza büyüleyici yeni bir bölüm ekliyor. İnsan beyninin bazı kısımları, kendi türümüzün sesleri için benzersiz bir şekilde tasarlanmaktan ziyade, primat akrabalarımızın ses kalıplarına karşı derin, evrimsel bir hassasiyeti koruyor gibi görünüyor.

Şempanze çağrıları, insan benzeri frekans yapılarıyla, bu alıcı devrelere düzgün bir şekilde giriyor; onları bilinçli olarak akraba sinyalleri olarak tanımasak bile.

Gibi sinir bilimi Evrim, ses ve biliş arasındaki arayüzleri haritalandırmaya devam eden bir şempanzenin alçakgönüllü homurtusu, dil kapasitemizin ilk kez şekillenmeye başladığı eski ses ortamının bir yankısı olabilir.

Araştırmacılar şu sonuca varıyor: "Sonuçlarımız, son 1-2 milyon yıl içinde daha yeni ve kritik değişikliklere uğrayan bonobo seslendirmelerinin aksine, insan ve şempanze seslendirmelerinin yapısı arasında, muhtemelen ortak atalarından birini yansıtan kritik bir evrimsel sürekliliği destekliyor." "Buna karşılık, şempanzenin ses sistemi, modern insanın beynindeki korunmuş aktivasyonun gösterdiği gibi, insanların ve şempanzelerin ortak atalarından birine daha yakın olabilir."

Tim McMillan emekli bir kolluk kuvveti yöneticisi, araştırmacı muhabir ve The Debrief'in kurucu ortağıdır. Yazıları genellikle savunma, ulusal güvenlik, İstihbarat Topluluğu ve psikoloji ile ilgili konulara odaklanmaktadır. Tim'i Twitter'da takip edebilirsiniz: @LtTimMcMillan. Tim'e e-posta yoluyla ulaşılabilir: [email protected] veya şifreli e-posta yoluyla: [email protected]