EL CANTO SILENCIOSO

            Artículo aparecido en la pag WEB Le Canari de Chant Malinois Watersalager.

            El canto silencioso durante el sueño ayuda a los pájaros a aprender su canto.

            En un estudio que sugiere que el sueño juega un papel central en el proceso de aprendizaje, por parte de investigadores de la Universidad de Chicago, han mostrado que durante su sueño los pájaros de canto recrean, repiten y refuerzan los modelos de actividad neuronal  implicados en la producción del canto.

            ¿Qué es necesario comprender? La adquisición del canto se muestra como un sistema de modelos de la misma manera que un niño aprende a hablar. Los jóvenes pájaros aprenden a cantar escuchando a los adultos y  enseguida mejoran la práctica escuchando sus propios ensayos.

            En un artículo de la revista “Science” de octubre del 2000, estos investigadores describían como las neuronas implicadas en el proceso generador del canto recreaban, precisamente durante el sueño del pájaro, las actividades complejas utilizadas cuando el animal canta  aunque el animal no emita ningún sonido.

            “A partir de nuestros datos, sospechamos que los pájaros de canto  cantan durante su sueño”  ha dicho Daniel Margoliash, profesor en el departamento de biología celular y de anatomía de la Universidad de Chicago, e  investigador principal en este estudio “El pájaro parece guardar el modelo de reenvío neuronal utilizado cuando emite el canto por el día y lo lee en alta voz por la noche sin la emisión final de sonido. Se sabe que hay una repetición cerebral del canto y puede que con variaciones improvisadas”

            Durante el sueño, el cerebro está insensibilizado frente a los estímulos exteriores en parte gracias al cambio de concentración de una hormona específica que tiene un papel analgésico. Sin embargo en el transcurso del sueño paradoxal (fase del sueño en el que tienen lugar los sueños) la actividad cerebral se muestra más prolífica que en el estado de vigilia.  Recordemos que en todos los animales (comprendido el hombre) el sueño se divide en dos fases: el sueño lento mayoritario y el sueño paradoxal  que pasa como bucles a lo largo de la noche.

            El sueño es un estado de parálisis y de aislamiento sensorial con una vulnerabilidad total frente a un eventual predador. Consume sin razón fisiológica mucha energía. Las regulaciones de la respiración, del corazón, de las circulación y de las funciones neurovegetativas se desordenan. El cerebro utiliza mucha glucosa y oxígeno y su metabolismo se convierte en parte en anaeróbico. Se fatiga como un músculo que se ha esforzado mucho. La actividad motriz está bloqueada y sólo son visibles pequeños movimientos en las extremidades. Sin embargo la actividad cerebral es muy intensa y se realizan movimientos oculares.

            Por el contrario, el sueño lento produce una ralentización de la actividad cerebral.

            La reciente miniaturización de los medios de registro de la actividad neuronal adaptadas por el equipo de investigadores a permitido mejorar el estudio de la actividad de grupos de células cerebrales precisas en los pájaros que eran relativamente libres de desplazarse y de comportarse naturalmente “El control de determinadas neuronas nos ha dado una herramienta poderosa para el estudio de la  importancia del sueño en el aprendizaje” (Margoliash)

            Las investigaciones han partido del registro vocal y cerebral de un macho cuando cantaba para atraer a una hembra. Se anotó la actividad precisa de las zonas cerebrales implicadas. Los investigadores han podido compararlas  con la actividad del mismo pájaro según que el escuchase el registro sonoro  o no  y según el estuviese en fase de sueño parodoxal o no. El pájaro despierto no reaccionaba al escuchar su registro. Por el contrario cuando estaba dormido  reproducía de forma idéntica el registro o recorrido cerebral sin emisión de sonido. “La canción aprendida es un código temporal que emplea las puntas de los impulsos de las células nerviosas  en los modelos correspondientes a la audición y al canto. Los dos modelos pueden ser superpuestos y se aprecia una precisión de punta a punta. El pájaro emplea el sondo precedente para prever como producir la sílaba siguiente”

            Para los neurobiólogos fue un problema mayor comprender como se representan en el cerebro los modelos de comportamiento. “Con anterioridad habíamos constatado que cuando el animal canta, el sonido emitido es representado como un código temporal. Ahora, con gran sorpresa nuestra, encontramos esta correspondencia en las células afines de modo sensorial y motor. La formación de esta configuración de sonido y de acción define el proceso de aprendizaje”

“Nuestros resultados manifiestan que estas neuronas vuelven a representar durante el sueño la  actividad compleja que ellos han producido durante el día. Este almacenamiento y esta repetición interior podrían ayudar a los pájaros adultos a mantener las copias precisas de sus cantos y ayudar a los jóvenes a aprender a cantar”

Durante la fase de sueño paradoxal los investigadores han descubierto que las neuronas reenvían espontáneamente los mismos modelos de producción de canto complejo. Pero de forma más interesante, estos modelos de actividad cerebral pueden estar en ligero  desacuerdo, como si el pájaro repitiese una ligera variante de su canto a veces en un tiempo más lento o más rápido.

¿Cómo aprende el pájaro a corregir su canto cuando en el momento en que le va a producir su cerebro está ya ocupado en la producción del sonido siguiente? La práctica durante el sueño puede dar respuesta en parte a esta cuestión “Por contraste con la idea dominante de que aprende haciendo reajustes sobre la marcha, pensamos que el pájaro almacena la producción de canto modelo y la lee en alta voz durante la noche. Es una especie de modo autónomo. Es una solución al problema del cronometraje del pájaro. El pájaro puede releer y reforzar el modelo durante el sueño.

El paso siguiente, según Margoliash, deberá explorar lo que llega al canto  que se está realizando o adquiriendo cuando se interrumpe el sueño que está acompañado de la actividad cerebral del canto. “Si podemos describir las reglas por las cuales el sueño actúa sobre el aprendizaje del canto, estas lecciones se podrán aplicar al estudio de otras especies y al caso del hombre. Las bellas canciones de los pájaros podrían ayudarnos a comprender como aprendemos nosotros mismos. 

Si el profesor Margoliash se interesa en su aplicación futura sobre el hombre, sus investigaciones nos permitirán modificar y reajustar ciertas concepciones del aprendizaje. ¿La noche llevará también buenos consejos a nuestros pájaros?