Tyrimas: žmogaus smegenys netikėtai jautriai reaguoja į šimpanzių balsus

Naujas Ženevos universiteto mokslininkų tyrimas rodo, kad žmogaus smegenys yra jautrios ne tik žmonių, bet ir mūsų artimiausių giminaičių – šimpanzių – balsams. Paaiškėjo, kad tam tikra klausos žievės dalis ypač stipriai reaguoja būtent į šių primatų vokalizacijas.

Mokslininkai mano, kad ši jautri reakcija gali atspindėti giliai mūsų evoliucinėje praeityje susiformavusias komunikacijos galimybes, kurios ilgainiui padėjo atsirasti žmonių kalbai.

Kaip žmogaus smegenys girdi artimiausių giminaičių balsus

Žmogaus balsas yra vienas svarbiausių socialinės komunikacijos įrankių – nemaža dalis klausos žievės specializuojasi būtent jo atpažinimui ir apdorojimui. Tačiau iki šiol nebuvo aišku, ar ši sistema visiškai unikali žmogui, ar turi gilesnes, su kitais primatais bendras šaknis.

Ženevos universiteto Psichologijos ir edukologijos fakulteto tyrėjų komanda nutarė pažvelgti į šį klausimą iš evoliucijos perspektyvos. Jie palygino, kaip žmogaus smegenys reaguoja į skirtingų primatų rūšių skleidžiamus garsus, ir siekė nustatyti, ar egzistuoja sritys, kurios ypač jautriai reaguoja į tam tikrų rūšių balsus.

Tyrimo eiga: keturios rūšys ir smegenų skenavimas

Tyrime dalyvavo 23 sveiki savanoriai. Jiems ausinėmis buvo leidžiami keturių rūšių vokaliniai garsai:

• Žmonių balsai – kaip kontrolinė grupė;
• Šimpanzių vokalizacijos – artimiausių mūsų giminaičių, panašių ir genetiškai, ir pagal garsų struktūrą;
• Bonobo garsai – genetiškai taip pat labai artimi žmonėms, tačiau jų garsai dažnai labiau primena paukščių čiulbėjimą;
• Makakų balsai – labiau nutolusios evoliuciškai ir akustiškai primatų rūšies garsai.

Kol dalyviai klausėsi šių įrašų, jų smegenų aktyvumas buvo matuojamas funkcinio magnetinio rezonanso tomografija (fMRT). Taip tyrėjai galėjo stebėti, kurios klausos žievės sritys suaktyvėja labiausiai.

Netikėta išvada: išskirtinė reakcija į šimpanzių balsus

Tyrėjai nustatė, kad viršutinėje smilkinio vingio (angl. superior temporal gyrus) dalyje – srityje, kuri paprastai siejama su kalbos, muzikos ir emocinių garsų apdorojimu – aiškiai išsiskyrė reakcija į šimpanzių vokalizacijas.

Mokslininkų teigimu, šią sritį galima laikyti savotiškai smulkiai suderinta tiek pagal evoliucinį artimumą, tiek pagal akustinį panašumą. Nors bonobai genetiškai tokie pat artimi žmonėms kaip ir šimpanzės, jų balsai labai skiriasi pagal garsų struktūrą. Būtent tai ir atsispindėjo smegenų skenavimuose – reakcija į šimpanzių garsus buvo aiškiai stipresnė ir kitokia nei į bonobų ar makakų vokalizacijas.

Šis derinys – genetinis artimumas ir panašus garsų spektras – gali būti raktas, aiškinant, kodėl žmogaus klausos žievė „atpažįsta“ šimpanzių balsus kaip ypatingus.

Ką tai sako apie kalbos ir balso atpažinimo kilmę

Tyrimo rezultatai rodo, kad žmogaus smegenys išsaugojo jautrumą artimų primatų balsams, nors mūsų rūšys išsiskyrė prieš milijonus metų. Tai leidžia manyti, kad dalis šiandieninių kalbos apdorojimo mechanizmų rėmėsi jau anksčiau egzistavusiomis vokalinės komunikacijos sistemomis.

Autoriai pabrėžia, kad gyvūnų pasaulyje seniai žinoma: nemažos dalies rūšių smegenyse yra sritys, selektyviai reaguojančios į tos pačios rūšies garsus. Dabar parodoma, kad ir suaugusio žmogaus smegenys – konkrečiai priekinė viršutinio smilkinio vingio dalis – išlieka jautrios kai kurioms ne žmogaus primatų vokalizacijoms.

Tai sustiprina hipotezę, jog žmonės ir didžiosios beždžionės dalijasi bendrais balso apdorojimo pagrindais, susiformavusiais dar iki sąmoningos kalbos atsiradimo. Kitaip tariant, kalba tikriausiai „išaugo“ iš senesnių, jau veikusių klausos ir balso atpažinimo tinklų.

Ryšys su ankstyva raida: nuo vaisiaus iki kūdikio

Šis darbas atveria naujų krypčių, tyrinėjant, kaip formuojasi balso atpažinimas ankstyvame amžiuje. Jau žinoma, kad kūdikiai gana greitai pradeda skirti mamos balsą nuo kitų, o kai kurie tyrimai rodo, kad balsai gali būti atpažįstami net dar gimdoje.

Naujieji duomenys leidžia kelti mintį, kad įgimti, evoliucijos suformuoti klausos tinklai gali padėti kūdikiams labai anksti reaguoti į tam tikrus balsus ir garsų struktūras. Nors dabartinis tyrimas buvo atliktas su suaugusiaisiais, tolesni darbai galėtų aiškintis, ar panašūs smegenų jautrumo principai stebimi ir kūdikiams, ir kaip jie prisideda prie kalbos mokymosi.

Kodėl tai svarbu mūsų sveikatai ir neurologijai

Nors tyrimas pirmiausia yra fundamentinis ir skirtas evoliucijai suprasti, jis turi ir praktinį aspektą. Geresnis balso apdorojimo tinklų smegenyse supratimas gali padėti:

• tiksliau aiškinti kalbos ir komunikacijos sutrikimų kilmę;
• kurti naujus ankstyvos diagnostikos metodus, pavyzdžiui, autizmo spektro ar kalbos raidos sutrikimams nustatyti;
• plėtoti pažangesnes reabilitacijos programas po insultų ar galvos smegenų traumų, kai nukenčia kalbą ir klausą apdorojančios sritys.

Ateities tyrimai, pasitelkiant panašius metodus, galėtų tirti, ar žmonių smegenys skirtingai reaguoja į įvairias emocines šimpanzių ir kitų primatų vokalizacijas, ir ar tai atskleidžia dar gilesnes bendras emocinės komunikacijos šaknis.

Publikacija mokslo žurnale „eLife“ pabrėžia, kad šiandieninės neurovizualizacijos technologijos leidžia vis tiksliau tyrinėti subtilius mūsų smegenų atsakus į garsus ir atkurti evoliucinę grandinę, vedusią nuo pirmųjų primatų signalų iki sudėtingos žmonių kalbos.