Zingend lijkt vogel op mens

De parallel tussen menselijke spraak en vogelzang bestaat ook in de hersenanatomie. Net als mensen hebben vogels een apart hersengebied voor het interpreteren van geluiden.

Sander Voormolen

Zangvogels hebben gescheiden hersengebieden voor het interpreteren van geluiden en voor het produceren van zang. Dat blijkt uit onderzoek aan zebravinken door de Utrechtse gedragsbiologen Sharon Gobes en Johan Bolhuis. Toeval of niet: de menselijke spraak is óók ondergebracht in twee functioneel gescheiden gebieden in de hersenschors.

Het ene heet het gebied van Broca en is het centrum voor de spraakproductie en het andere heet het gebied van Wernicke, het centrum voor de spraakinterpretatie. Die indeling komt opvallend overeen met wat de Utrechters nu vonden bij vogels. De resultaten hiervan publiceren zij in het meinummer van het vakblad Current Biology.

De biologen beschadigden het zogeheten caudomediale nidopallium (NCM) in de hersenen van volwassen zebravinken, omdat zij vermoedden dat dit de plaats was waar het auditieve geheugen van vogels zetelt.

Zebravinken hebben een sterke voorkeur voor het zangwijsje van hun tutor ten opzichte van nieuwe wijsjes. Dat blijkt bijvoorbeeld als die liedjes door een luidspreker worden afgespeeld: de vinken gaan vaker in de buurt van de geluidsbron zitten als hun favoriete tutorliedje klinkt. Maar bij vogels met een in beide hersenhelften beschadigd NCM verdwijnt die voorkeur plots.

De vogels met een beschadigd NCM horen nog wel het verschil tussen lokroepen van mannetjes en vrouwtjes – ze hebben een normale voorkeur voor de laatste. Daarmee bewezen de onderzoekers dat ingreep niet het vermogen om überhaupt geluiden te onderscheiden had vernietigd, maar specifiek de herkenning van aangeleerde geluiden. Ook had de beschadiging geen invloed op de geluidsproductie; de behandelde vogels zongen hun normale wijsje.

De onderzoekers concluderen dat de ingreep een cruciaal hersendeel voor de herkenning van zang heeft weggenomen. Het NCM bij zangvogels is daarmee inderdaad, zoals de Utrechters al vermoedden, analoog aan het gebied van Wernicke bij de mens.

Uit recent onderzoek met beeldvormende technieken in de hersenen (zoals fMRI) bij mensen is gebleken dat de functieverdeling tussen de gebieden van Wernicke en Broca niet zo strikt is als eerder werd aangenomen. En ook bij zangvogels zijn daar aanwijzingen voor gevonden.

Volgens onderzoeksleider Bolhuis zijn zangvogels zoals de zebravink de beste dieren om de hersenmechanismen van spraakverwerking te onderzoeken. Vaak worden apen als het beste diermodel gezien, omdat zij genetisch het dichtst bij de mens staan. Maar volgens Bolhuis is dit ten onrechte omdat zij niet in staat zijn klanken te imiteren; ze produceren slechts aangeboren geluiden. Hierdoor kunnen wetenschappers bij apen hooguit de perceptie van apengeluiden onderzoeken, maar niet het aanleren ervan.

De menselijke spraak en vogelzang hebben daarentegen diverse opmerkelijke parallellen. Zowel spraak als zang ontwikkelen zich door imitatie. Een baby leert praten van zijn ouders of verzorgers; een zebravink ontwikkelt zijn zang door het imiteren van volwassen vogels in de buurt.

Zowel de pasgeboren mens als de zangvogel heeft bovendien in zijn ontwikkeling een gevoelige periode voor het aanleren van betekenisvolle geluiden. Het bestaan van het beroemde Kaspar Hauser-syndroom (kinderen die niet voor een bepaalde leeftijd hebben leren praten, leren het nooit meer) is ook bij zangvogels aangetoond.

Een baby leert praten door eerst volwassenen min of meer te imiteren door te brabbelen. Daarna pas volgen woorden en betekenisvolle zinnen. Bij jonge vogels treedt een vergelijkbare oefenperiode op, met ongecoördineerde riedeltjes die biologen aanduiden als subzang. Uit de elementen van die subzang ontstaat uiteindelijk de volwassen zangriedel.

Deze opmerkelijke parallellen in gedrag en ontwikkeling blijken zich nu ook uit te strekken tot de hersenanatomie. Meer dan een parallel is het volgens onderzoeksleider Johan Bolhuis niet.