De manier waarop jonge zebravinken leren zingen, lijkt erg op hoe kinderen leren praten. Moorman is bioloog en geen psycholoog, maar raakte geïnteresseerd in leren en het geheugen, en volgde daarom de master Neuroscience and Cognition aan de Universiteit Utrecht. In haar onderzoek richt ze zich op zangvogels. Door het proces bij zangvogels helemaal uit te pluizen, ontstaan er mogelijk nieuwe inzichten over stotteren bij mensen. Moorman legt uit: ‘Om te leren praten, moeten kinderen spraak om zich heen horen. Is dat niet het geval, dan gaan kinderen geluid maken, maar wordt het geen volwaardige taal. Iets vergelijkbaars geldt voor de jonge zebravink: die leert zingen doordat hij liedjes van oudere vogels hoort.’
Er zijn meer overeenkomsten tussen de jonge zebravink en een kind. Net zoals een jong kind een gevoelige periode heeft waarin het makkelijk taal leert, heeft een jonge zebravink een periode waarin leren zingen snel en efficiënt gaat.
En tot slot moeten de zangvogeltjes hun eigen geluiden kunnen horen om goed te leren zingen. Dit wordt onder meer duidelijk in een experiment waarin jonge zebravinkjes zichzelf niet kunnen horen: ze leren dan niet goed zingen. Anders gezegd: zebravinken maken gebruik van auditieve feedback voor het ontwikkelen van hun lied. Ook dat hebben ze gemeen met hoe kinderen leren praten.
Moorman was vooral geïnteresseerd in hoe vogels (en mensen) leren. En bij het leren zingen/praten is het leerproces heel nauwkeurig te onderzoeken. ‘Zingen is eigenlijk een vorm van bewegen, waarbij je via geluidsopnames heel nauwkeurig kunt meten hoe de beweging is uitgevoerd, door te kijken in hoeverre het lijkt op het lied dat een vogel probeert na te doen. Bovendien zingen ze de hele dag, je hoeft ze er niet toe aan te zetten. We kijken naar het lied van het jong en het lied van de vader en we kunnen scoren hoe goed het overeenkomt met elkaar.
Variabel zingen
Meestal verloopt het leerproces normaal, maar soms gaat het mis en dat wilde Moorman in haar Veni bestuderen. In de eerste studie voerde Moorman een hersenmanipulatie bij volwassen vogeltjes uit. ‘Normaal gesproken zingen volwassen zebravinken één vast liedje, maar na de hersenmanipulatie gaan ze heel variabel zingen. Ze herhaalden sommige noten; waar ze doorgaans a b c d zongen, zongen ze nu bijvoorbeeld a b c c c d. En dat doet denken aan stotteren bij mensen,’ legt Moorman uit.
Maar ook de duur van de noten en de stiltes ertussen werden bij vogels variabeler, wat vergelijkbaar is met de minder vloeiende spraak van stotterende mensen. Tot slot werd ook de toonhoogte variabeler, terwijl zebravinken de noten normaal gesproken vrij precies zingen. Ze zongen zelfs noten die niet in hun oorspronkelijke liedjes leken te zitten.
Hoewel de hersenen van vogels en mensen niet op elkaar lijken, zijn er wel overeenkomsten als je kijkt naar wat er bij leren zingen of spreken in de hersenen gebeurt. Moorman: ‘Bij mensen zijn bepaalde subcorticale gebieden van belang bij spraak. Bij zangvogels zijn vergelijkbare gebiedjes aan te wijzen. Via zo’n gebied wordt bij jonge vinkjes veel gedragsvariatie gegenereerd. Wat nuttig is, want als ze het liedje via trial and error moeten leren, is het nodig dat er liedjes tussen zitten die (per toeval) een goede uitvoering zijn. Doordat het hersengebiedje de variatie stimuleert, is trial and error effectief om tot een goed lied te komen.’
Moorman verstoorde hersenactiviteit in volwassen zebravinken. Normaal gesproken hebben ze een goed lied geleerd en zingen ze dit keer op keer, op een stabiele wijze, met heel weinig variatie. Door in het betreffende hersennetwerk een chemisch stofje in te brengen, veranderen de patronen van hersenactiviteit. Dat leidt ertoe dat zebravinkjes variabeler gaan zingen. Geef je een vergelijkbaar chemisch stofje aan mensen, dan kunnen ze gaan stotteren.
Moorman: ‘We denken dat ons onderzoek nuttige inzichten kan opleveren voor onderzoek naar mensen die last hebben van stotteren. Maar we geven er slechts een aanzet voor, waarmee nieuwe hypothesen gevormd kunnen worden. Het is vervolgens aan andere onderzoekers om er echt mee verder te gaan.’
Gevoelige periode
Met het tweede deel van haar Veni is Moorman nog bezig. Hierin wil ze kijken naar andere hersengebieden die belangrijk zijn voor het geheugen van het voorbeeldlied en naar een gebied dat belangrijk is voor de productie van een eigen lied bij zebravinken. Er is voor zover bekend geen directe verbinding tussen beide gebieden. Moorman wil nu nagaan of zo’n verbinding er misschien wel is bij jonge vogels in ‘de gevoelige periode’, de fase waarin ze proberen het geleerde lied na te zingen. ‘De gevoelige periode verloopt in twee fasen die elkaar overlappen. In de eerste fase wordt het geheugen van het lied gevormd, in het tweede leren ze het na te zingen.’
Resultaten van dit onderzoek heeft ze nog niet. Ze wil het proces eerst helemaal begrijpen, maar daarna wil ze verder kijken. ‘Ik hoop dit ook in andere zangvogels te onderzoeken die een heel arsenaal aan liedjes zingen. Ik wil daarmee gaan begrijpen hoe de mechanismen voor vocaal leren werken bij alle “vocale leerders”, inclusief de mens.’
Net als een jong kind, heeft de zebravink een gevoelige periode, dan gaat het leren zingen snel en efficiënt
