Les Songbirds peuvent avoir une grammaire universelle et des patterns sonores

Les jeunes diamants zébrés sont intrinsèquement biaisés pour apprendre certains modèles de son sur les autres - et ces modèles reflètent ceux que les humains utilisent, les expériences montrent.

"De plus, ces modèles sonores ressemblaient à des modèles qui sont fréquemment observés à travers les langues humaines et dans la musique", explique Jon Sakata, professeur agrégé de biologie à l'Université McGill et auteur principal d'un article dans Current Biology.

Les scientifiques qui étudient le chant des oiseaux ont été intrigués pendant un certain temps par la possibilité que la parole et la musique humaines puissent être enracinées dans des processus biologiques partagés par une variété d'animaux. La nouvelle recherche fournit de nouvelles preuves pour soutenir cette idée.

Inspiration linguistique

L'idée des expériences a été inspirée par les hypothèses actuelles sur le langage humain et la musique. Les linguistes ont depuis longtemps constaté que les langues du monde partagent de nombreuses caractéristiques communes, appelées «universaux».

Deux diamants zébrés. (Crédit: Raina Fan / McGill)
Deux diamants zébrés.
(Crédit: Raina Fan / McGill)

Ces caractéristiques englobent la structure syntaxique des langues (par exemple, l'ordre des mots) ainsi que des modèles acoustiques plus fins de la parole, tels que le timing, la hauteur et le stress des énoncés. Certains théoriciens, y compris Noam Chomsky, ont postulé que ces modèles reflètent une «grammaire universelle» construite sur des mécanismes cérébraux innées qui favorisent et orientent l'apprentissage des langues.

Les chercheurs continuent à débattre de l'étendue de ces mécanismes cérébraux innées, en partie à cause du potentiel de propagation culturelle pour rendre compte des universaux.

Dans le même temps, de vastes études sur les chansons de pinsons zébrés ont documenté une variété de modèles acoustiques trouvés universellement à travers les populations.

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(Crédit: McGill)

«Parce que la nature de ces universaux est similaire à celle des humains et parce que les oiseaux chanteurs apprennent leur voix de la même manière que les humains acquièrent la parole et le langage, nous étions motivés pour tester la prédisposition biologique dans l'apprentissage vocal chez les oiseaux chanteurs». Doctorant dans le laboratoire de Sakata et coauteur de la nouvelle étude.

Un buffet de chants d'oiseaux

Afin d'isoler les prédispositions biologiques, James et Sakata ont individuellement encadré de jeunes pinsons zébrés avec des chansons composées de cinq éléments acoustiques disposés dans toutes les séquences possibles. Ils ont exposé les oiseaux à chaque permutation de séquence dans des proportions égales et dans un ordre aléatoire. Chaque pinson devait donc «choisir» individuellement les séquences à produire à partir de ce buffet de chants d'oiseaux.

En fin de compte, les modèles que les oiseaux élevés en laboratoire ont préféré produire étaient très similaires à ceux observés dans les populations naturelles d'oiseaux. Par exemple, comme les pinsons zébrés sauvages, les oiseaux tutorés avec des séquences aléatoires placent souvent un «appel à distance» - une longue vocalisation à voix basse - à la fin de leur chanson.

D'autres sons étaient beaucoup plus susceptibles d'apparaître au début ou au milieu de la chanson; par exemple, les vocalisations courtes et aiguës étaient plus susceptibles d'être produites au milieu de la chanson qu'au début ou à la fin de la chanson. Cela correspond à des modèles observés dans diverses langues et dans la musique, dans lesquels les sons à la fin des phrases ont tendance à être plus long et plus faible dans la hauteur que les sons au milieu.

Quelle est la prochaine?

«Ces résultats ont des contributions importantes pour notre compréhension du langage humain et de la musique», explique Caroline Palmer, professeure de psychologie à l'Université McGill qui n'a pas participé à l'étude.

«La recherche, qui contrôle l'environnement d'apprentissage des oiseaux d'une manière impossible avec de jeunes enfants, suggère que l'apprentissage statistique seul - le degré d'exposition à des modèles acoustiques spécifiques - ne peut pas tenir compte des préférences de chant. D'autres principes, tels que les grammaires universelles et l'organisation perceptive, sont plus susceptibles de rendre compte des raisons pour lesquelles les nourrissons humains et les jeunes oiseaux sont prédisposés à préférer certains modèles auditifs », explique Palmer.

Sakata, qui est également membre du Centre de recherche sur le cerveau, la langue et la musique, affirme que l'étude ouvre de nombreuses pistes de travail pour son équipe avec des chercheurs en orthophonie, en langues et en musique.

"Dans un avenir immédiat", dit-il, "nous voulons révéler comment les mécanismes de traitement auditif dans le cerveau, ainsi que les aspects de l'apprentissage et du contrôle moteur, sous-tendent ces biais d'apprentissage."

Denise Klein, directrice du CRBLM et neuroscientifique à l'Institut neurologique de Montréal, affirme que l'étude de James et Sakata «fournit des perspectives sur les universaux de la communication vocale, aidant ainsi à mieux comprendre les bases neurobiologiques de la parole et de la musique».

Le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada; le Centre de recherche sur le cerveau, la langue et la musique; et une bourse de la Heller Family Fellowship a financé la recherche, que des discussions avec des linguistes de McGill, dont Heather Goad et Lydia White, ont contribué à façonner.

La source: Université McGill

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