鹦鹉大脑能教给我们什么关于人类语言的知识？研究发现 Budgies 具有类似人类的语言产生区域

鹦鹉大脑能教给我们什么关于人类语言的知识？研究发现 Budgies 具有类似人类的语言产生区域 常被作为宠物饲养的 parakeets 可能为声乐学习和语言障碍的潜在治疗方法提供新的线索

Ella Jeffries Staff Contributor March 21, 2025 根据新的研究，Budgerigars 是目前已知的唯一具有类似于人类的语言产生神经元中心的动物。 H. Zell via Wikimedia Commons under CC BY-SA 3.0

Parrots 长期以来以其 模仿语言的能力 吸引着人类，但新的研究表明，它们的大脑不仅仅是模仿，而是使用复杂的神经系统，与人类产生语音的方式相似。 这一突破可能有助于科学家更好地理解人类的语言运作方式，尤其是在语言障碍的情况下。

发表在 Nature 杂志上的一项研究探讨了鹦鹉发声背后的脑机制。 研究人员发现，budgerigars，一种也被称为 budgie 的 parakeet，拥有专门用于发声的大脑区域，这些区域与人类用于语音的大脑结构非常相似。

研究合著者、纽约大学朗格尼健康中心的神经科学家 Michael Long 告诉 Science News 的 Laura Sanders，budgerigars 是目前已知的唯一具有类似于人类的语言产生神经元中心的动物。 他补充说：“[这] 确实是第一个显示出这一点的非人类动物。”

为了研究 budgies 如何处理和产生类似语音的声音，Long 和他的同事 Zetian Yang 将微小的探针植入四只鸟的大脑中。 他们专注于大脑中被称为 anterior arcopallium (AAC) 的区域，该区域在控制声音输出方面起着关键作用。 研究人员发现，该区域中不同的神经模式对应于不同的声音——这一过程反映了人类大脑如何编码语音。

Long 告诉 Popular Science 的 Lauren Leffer 说：“这是一种声音键盘。” “单个脑细胞似乎在驱动辅音和元音。 即使在元音中，他们也可以实现各种不同的音高。 我们发现了 B-flat 细胞，我们发现了 B 细胞——遍布整个音乐音域…… 将所有这些结合起来，你基本上可以编码任何你想说的话。”

在 budgies 中发现的结果与科学家在 zebra finches 中观察到的结果形成鲜明对比，zebra finches 是一种鸣禽，与 budgerigars 不同，它们不进行声音模仿。 在 zebra finches 中，发声似乎被编码为复杂神经活动的刚性、固定模式，使得它们难以修改其学习的歌曲。 然而，在 budgerigars 中，AAC 允许更具适应性和即兴性的语音模式，类似于人类所见的语音模式。

Long 告诉 New Scientist 的 Michael Marshall 说：“鹦鹉展示了这种美丽而优雅的解决方案来发出声音。” “它具有这种键的集合，或者在这种情况下，是脑细胞的集合，可以代表每个声音结果，然后播放它想要的任何东西。”

在人类中，语音以类似的方式工作——大脑中的特定神经模式 对应于嘴唇和舌头中的各种肌肉运动，根据 Popular Science。 人工智能已经能够使用这些链接来 观察无法说话的人的大脑活动 并产生他们试图说的单词。 这表明人类和 budgerigars 以相关的方式使用基于大脑的声音地图。

该研究增加了对动物认知不断增长的研究，突出了鸟类可能比以前认为的拥有更先进的神经过程。 鹦鹉已经以其 令人印象深刻的记忆和使用工具的能力 而闻名，但这一发现进一步挑战了复杂的声音控制是人类独有的假设。

Erich Jarvis 是洛克菲勒大学的研究员，他没有参与这项研究，他强调了这一发现的重要性，告诉 New Scientist，“它表明鹦鹉和人类之间的神经活动和相关的发声行为比鹦鹉和鸣禽之间的更接近。”

该研究还具有潜在的进化意义。 人类和 budgerigar 大脑之间的相似性表明，尽管这两种物种因数百万年的进化而分离，但它们可能已经开发出类似的声音学习神经策略。 科学家将此称为趋同进化，即不同的物种独立地进化出相似的特征来解决相同的问题。

除了其进化和认知维度之外，该研究还可能对人类健康具有实际应用。 通过更好地了解 AAC 如何组织 budgerigars 中的声音输出，研究人员希望获得对人类语音障碍的新见解，例如失语症和帕金森病，这些疾病会损害一个人产生语言的能力。

特拉华大学的神经科学家 Joshua Neunuebel 没有参与这项研究，他在 Nature 的随附 评论 中写道：“此类研究有望推进语音疗法并启发脑机接口技术。”

Long 的团队现在正在与机器学习研究人员合作，试图“翻译” budgerigar 的发声。 如果成功，这项工作可能会更深入地了解这些鸟类在模仿人类语音和彼此的叫声时真正交流的内容。

他告诉 Science News：“我们现在正在尝试翻译 budgie。” “也许我们可以开始重新审视人类特殊主义的观念。”

未来的研究也可能探索其他高度熟练的声音模仿者，如 lyrebirds，是否具有相似的神经结构，从而为语音的进化提供更多线索。 此外，研究人员希望跟踪 AAC 如何随时间发展，并检查社会互动如何影响 budgerigars 的声乐学习。