Een enkelvoudige muissoort gevonden in de nevelwouden van Midden-Amerika heeft een muzikaal repertoire van bijna 100 noten. Maar Scotinomys teguina, beter bekend als de zingende muis van Alston, is niet alleen indrukwekkend vanwege zijn vocale bereik. Zoals Jessica Boddy van Popular Science uitlegt, is de lyrische criticus in staat om high-speed duetten aan te gaan die het tempo en heen en weer van menselijke gesprekken weerspiegelen.
Nu rapporteert Jennifer Ouellette voor Ars Technica, onderzoekers van de School of Medicine van de New York University en de Universiteit van Texas in Austin, hebben het neurale circuit geïdentificeerd dat verantwoordelijk is voor de turn-taking-uitvoeringen van deze zingende muizen. De bevindingen van het team, gepubliceerd in het tijdschrift Science, markeren de eerste keer dat wetenschappers dergelijke coördinatie hebben vastgesteld in een specifiek gebied van de hersenen van zoogdieren. Eerder, zo schrijft Carl Zimmer van de New York Times, beweerde de dominante theorie dat niet-menselijke zoogdieren voor communicatie afhankelijk waren van eenvoudige hersencircuits en de mechanismen misten die nodig zijn om gecontroleerde, complexe spraak te produceren.
Als een "vocaal coördinatiecentrum" vergelijkbaar met de nieuw gesynchroniseerde orofaciale motorische cortex (OMC) van de zingende muis zich in het menselijk brein kan bevinden, vertelt co-auteur Michael Long van NYU aan Ouellette, dat dit misschien de sleutel is tot het ontwikkelen van effectievere behandelingen voor personen met communicatiestoornissen.
“We moeten begrijpen hoe onze hersenen onmiddellijk verbale antwoorden genereren met behulp van bijna honderd spieren als we nieuwe behandelingen willen ontwerpen voor de vele Amerikanen voor wie dit proces is mislukt, vaak vanwege ziekten zoals autisme of traumatische gebeurtenissen, zoals [a] streek ”, voegt Long toe in een verklaring.
De muzikale muizen kunnen aria's produceren die tot 16 seconden duren (NYU School of Medicine) Om de chirpy liedjes van de knaagdieren beter te begrijpen, transporteerden Long en zijn collega's een groep Alston's zingende muizen van Costa Rica naar New York City.
"Ze zijn een soort diva's, " geeft Long toe aan de Times 'Zimmer. Laura Sanders wijst er inderdaad op voor Science News, dat de beestjes grotere terraria nodig hebben dan hun gemiddelde tegenhangers van laboratoriummuizen, evenals gespecialiseerde trainingsapparatuur en een luxe dieet van verse maaltijdworm, droog kattenvoer en fruit. Toch zegt Long: "Ze gedijen hier [d]."
Volgens Zimmer kunnen de aria's van de muizen tot 16 seconden duren. Hoewel bekend is dat de muziekmakers alleen deuntjes aanbieden, vinden hun meest daverende uitvoeringen plaats in het gezelschap van anderen. Mannelijke muizen wenden zich tot lied terwijl ze vechten over territorium, terwijl mannetjes en vrouwtjes elkaar serenade tijdens de verkering. Het chirpspatroon van elk wezen is uniek, zoals Long Kelly Servick van het tijdschrift Science vertelt. "Ik kan dit ene specifieke nummer herkennen en zeggen: 'Ah, dat is Ralph', " legt hij uit.
Popular Science van Boddy schrijft dat de onderzoekers hun onderzoek begonnen met een paar muizen in een kooi waar ze elkaar konden horen maar niet konden zien. Verrassend, vertelt co-auteur Arkarup Banerjee van NYU tegen Boddy, dat de dieren beleefder leken te zijn dan de meeste mensen. Door zich bewust te blijven van wanneer een medemuis klaar was om zijn lied te starten of te stoppen, vermeden de muizen elkaar te onderbreken, in plaats daarvan uit te breken in lied binnen een fractie van een seconde van de slotnoot van een peer.
Nadat de wetenschappers deze communicatie-etiquette in kaart hadden gebracht, gingen ze verder met het identificeren van het exacte hersengebied dat verantwoordelijk is voor de geluiden. Dit circuit, bekend als de OMC, had een aanzienlijke hoeveelheid controle over de mogelijkheden van de muizen om muziek te maken. Toen het team de OMC met elektroden overstimuleerde, raakten de beestjes verward en zongen ze de verkeerde noten. Maar toen het team diezelfde regio afkoelde, behielden de muizen hun muzikale catalogus en voegden ze zelfs een paar extra noten toe om het nummer uit te breiden.
Cruciaal is dat, volgens Servick voor het tijdschrift Science, de onderzoekers niet denken dat de OMC verantwoordelijk is voor het produceren van de vocalisaties van de muizen. Een reeks proeven waarbij het team zenuwblokkerende medicijnen gebruikte om de OMC's van muizen te deactiveren, merkte dat de knaagdieren worstelden om te reageren op de liedjes van hun collega's, maar nog steeds in staat waren om zelf deuntjes te dragen. Het is daarom waarschijnlijk dat de OMC functioneert als een "hoger-niveau dirigent" die samenwerkt met een nog te identificeren regio voor het genereren van liedjes.
Voor de toekomst zijn Long en zijn collega's van plan om te onderzoeken hoe hun op knaagdieren gericht onderzoek zich verhoudt tot het menselijk brein. Zoals Long aan Ouellette van Ars Technica vertelt, wijst de muisstudie op de noodzaak om de hersenen te onderzoeken "in de context van interactie".
Het team heeft de sleutel tot het behandelen van communicatiestoornissen bij mensen nog niet gevonden. "[Maar] hebben we een nieuwe tool in de strijd?" Lange vraagt.
"We zeker doen, " zegt hij tegen Ouellette, "[en] dat is wat mij vervult met hoop."
