Psychische Gesundheit durch Tierverhalten besser verstehen

[Übersetzung des Transkripts automatisch erstellt]
Ich wurde von meinem Kollegen Dan Blumstein, der, glaube ich, letztes Jahr hier gesprochen hat, informiert, dass dies eine Konferenz ist, die ich unbedingt besuchen sollte, da die Gespräche sehr im Einklang mit dem stehen, worüber wir sprechen. Er sagte, ich solle es nicht verpassen. Daher freue ich mich sehr, hier zu sein. Wir haben viel zu besprechen.
Vor über 50 Jahren wurde der Nobelpreis für Medizin und Physiologie an drei Wissenschaftler verliehen, die sich mit dem Verhalten von Tieren beschäftigten. Dies geschah in der Hoffnung, dass das Verhalten von Tieren unser Verständnis der menschlichen Psychopathologie transformieren könnte. Nun, im vergangenen halben Jahrhundert denke ich, dass dies nicht wirklich geschehen ist. Aber angesichts der aufkommenden Technologien zur Verfolgung von Tieremotionen und -verhalten und ihrer Verbindung zu tierischen Affekten auf breiter Basis, sowie dem Prozess, die langjährigen Grenzen des menschlichen Humanismus zu integrieren und abzubauen, glaube ich, dass wir möglicherweise feststellen werden, dass das Verhalten von Tieren jetzt bereit ist, unser Verständnis von menschlicher psychischer Gesundheit und Wohlbefinden sowie von der psychischen Gesundheit und dem Wohlbefinden von Mensch und Tier zu transformieren.
Ich sage das, aber ich möchte darauf hinweisen, dass dies nur geschehen wird, wenn wir über die langjährigen Traditionen des menschlichen Humanismus und des anthropozentrischen Denkens im Bereich der Medizin im Allgemeinen hinauskommen. Insbesondere im Bereich der menschlichen psychischen Gesundheit. Ich werde darauf zurückkommen.
Lassen Sie mich etwas Kontext geben. Ich begann meine Karriere als Professor für Medizin und Kardiologe an der UCLA in Los Angeles, wo ich auf Herzinsuffizienz und kardiale Bildgebung spezialisiert war. Um das Jahr 2000 herum begannen der Zoo von Los Angeles und andere Zoos, mich einzuladen, um einige kardiovaskuläre Konsultationen für einige der Menschenaffen durchzuführen und dann das Spektrum auf andere Tiere zu erweitern. Es war für mich eine augenöffnende Erfahrung, weil ich erkannte, dass die Anfälligkeit für Krankheiten, die ich für einzigartig menschlich hielt, tatsächlich bei einer sehr breiten Palette von Arten existierte und dass es sich dabei nicht nur um somatische Krankheiten, sondern natürlich auch um Psychopathologie handelte.
Das war für keinen von Ihnen eine Überraschung, aber ich muss sagen, es war für mich eine Überraschung, und es ist sicherlich nichts, was Teil der gängigen medizinischen Ausbildung ist, die ich kenne, zumindest nicht in den Vereinigten Staaten. Während ich immer mehr über die überlappenden Verwundbarkeiten lernte, wurde mir immer klarer, wie sehr dieser anthropozentrische Rahmen im Bereich der Humanmedizin wirklich eine Blindheit darstellt. Ja, wir sprechen über vergleichende Medizin, aber wir reden wirklich nur über eine Handvoll Modellorganismen. Ansonsten betrachten wir Menschen in einer entkoppelten Weise. Der Bereich der Medizin ist einer der schlimmsten Verursacher falscher Dichotomien zwischen Mensch und Tier. Das hört man ständig.
Ich begann mich zu fragen, wie engsichtig das war und konnte nicht anders, als zu glauben, dass wir, wenn wir das Fenster, durch das wir Gesundheit und Krankheit wahrnehmen, erweitern könnten, um die anderen, je nach verwendeter Zahl, großzügig 30 Millionen Metazoen-Spezies, mit denen wir derzeit die Erde teilen, einzuschließen, und dann dieses Fenster ein weiteres Mal zu erweitern, um die evolutionäre Geschichte zu berücksichtigen, die die Ähnlichkeiten und Unterschiede in den Gesundheitsanfälligkeiten zwischen Arten prägt, wenn wir das tun könnten, könnten wir unser Verständnis von Krankheiten, den Ursachen von Krankheiten transformieren und schneller und kreativer bei der Entwicklung neuartiger Therapien werden. Dies gilt natürlich für körperliche Krankheiten, aber auch für psychische Erkrankungen. Und das wird der Schwerpunkt des heutigen Gesprächs sein. Dies war auch mein Fokus in den letzten Jahren.
Ich arbeite seit etwa fünf Jahren an einem Buch, das sich mit dem tierischen Ursprung menschlicher affektiver Störungen befasst. Ich glaube, dass dies eine echte Möglichkeit ist, meine Behauptung zu veranschaulichen, und ich werde sie als Behauptung formulieren: Wenn wir viel vergleichender sein können, also wirklich einen vergleichenden Ansatz in einem wirklich phylogenetisch breiten Sinne annehmen, und wenn wir evolutionäre Perspektiven auf humanmedizinische Herausforderungen anwenden können, dann können wir Innovationen beschleunigen und Kausalitäten verstehen. Das ist die Behauptung. Ich werde Depressionen als Beispiel verwenden, um zu sehen, ob ich diese Behauptung untermauern kann.
Interessanterweise ist die Mission der National Institutes of Mental Health (NIMH), unser Verständnis und die Behandlung von psychischen Erkrankungen zu transformieren. Ich denke also, dass dies etwas ist, was sicherlich unterstützt wird. Lassen Sie uns, Entschuldigung, ich denke, ich werde einfach direkt den Computer benutzen.
Warum Depressionen? Depressionen sind ein riesiges Problem, wie wir alle wissen. Weltweit leiden mindestens 250 Millionen Menschen darunter. Sie nehmen an Häufigkeit zu, und die Suizidraten, die mit der majoren depressiven Störung zusammenhängen, sind die führende psychiatrische Störung, und die Suizidraten steigen, insbesondere bei bestimmten verletzlichen Altersgruppen. Depressionen sind also ein großes Anliegen.
Ich möchte beginnen, meine Behauptung zu untermauern, indem ich Depressionen in zwei der damit verbundenen Elemente unterteile. Das erste sind die neurovegetativen Symptome, diese physiologischen Symptome der Depression, die Energiemangel und körperliche Erschöpfung umfassen. Manchmal werden sie in der DSM-5, dem diagnostischen Handbuch der Psychiatrie, als psychomotorische Verlangsamung bezeichnet. Die psychomotorische Verlangsamung ist eines der zentralen Elemente. Das ist also ein Bestandteil der Depression. Der andere, auf den ich eingehen möchte, ist das Thema tiefgreifenden Pessimismus, die Gewissheit, dass es nicht besser werden wird, oder Hoffnungslosigkeit. Ich möchte diese beiden Punkte ansprechen, während ich anfange, über sie zu sprechen und dann zurückzukehren.
Früher stellte ich die Frage, warum das wichtig ist, und ich wollte zeigen, wie wichtig Depressionen sind. Ich habe diese Folie übersprungen, aber ich möchte kurz erklären, warum es mir wichtig ist. Dies ist ein Teil des Vortrags, den ich zuvor nicht gehalten habe, aber ich dachte, heute wäre der perfekte Tag dafür. Ich hatte immer vor, dies zu tun, war aber aus Gründen, die Sie verstehen werden, zögerlich.
Ich möchte etwas weiter zurückgehen, bevor ich Professor für Medizin wurde. Ich wuchs in Los Angeles, Kalifornien, als Sohn zweier Psychoanalytiker auf. Mein Vater war ein Arzt, also ein M.D. Psychoanalytiker, und zu dieser Zeit gingen Frauen nicht wirklich oft zur medizinischen Schule. Meine Mutter war Psychotherapeutin mit einem PhD, und ich betrachte sie als Psychoanalytikerin, da sie psychoanalytisch orientiert war. Jedenfalls war das der Rahmen, in dem ich aufwuchs.
Ich ging nach Harvard als Undergraduate und stolperte wirklich in mein erstes Jahr, natürlich mit Joe Wilson. Er war mein Biologielehrer im ersten Jahr, was ziemlich unglaublich ist. Ich wusste damals nicht, wer er war, als ich den Kurs belegte, aber ich verliebte mich wirklich in die Biologie, insbesondere in das Verhalten von Tieren. Ich arbeitete in Carlin’s Fischlabor, und als ich fertig war, blieb ich ein weiteres Jahr, um einen Master-Abschluss zu erwerben. Ich hatte die Gelegenheit, Stephen Jay Gould als einen meiner Thesisberater zu haben. Wenn ich darauf zurückblicke, kann ich nicht glauben, dass ich so ungeschickt war.
Ich ging zur medizinischen Schule und liebte Kardiologie und Chirurgie, aber ich mochte auch Psychiatrie. Es war eine Art Familientradition. Also beschloss ich, Psychiater zu werden und nach Los Angeles zurückzukehren, was ich tat. Ich sollte erwähnen, dass meine Eltern in Los Angeles sehr bekannt waren, da es eine Art Hollywood-Stadt ist. Sie waren sehr angesehene Professoren und Therapeuten der Stars. Uns wurde schon in sehr jungen Jahren beigebracht, sehr diskret zu sein. Es gab viel Stolz in unserer Familie darüber, und dann kam ich zurück und war an der UCLA und so weiter.
Um es kurz zu machen, ich war ein Psychiatrie-Resident im ersten Jahr. Ich hatte ein Jahr Innere Medizin abgeschlossen und war im ersten Jahr Psychiatrie, als ich eine junge Frau in den Zwanzigern besuchte, die an einer bipolaren Störung litt. Sie befand sich in einer depressiven Phase und hatte einen Suizidversuch unternommen. Sie wurde aufgenommen und kam auf eine geschlossene Station, wo sie sich gut erholte. Denken Sie daran, dass dies wirklich in den Jahren 87, 88 war. Prozac, das erste dieser selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer, kam erst 87, 88 auf den Markt. Wir sprechen also wirklich über eine Zeit, in der die Medikamente, die zur Behandlung von Depressionen verwendet wurden, viel schwieriger zu nehmen waren. Daher bestand die meiste Behandlung in Psychotherapie.
Jedenfalls schien sie sich besser zu fühlen. Wir gingen auf Visite, und sie sagte, dass es ihr viel besser gehe. Daher wurde entschieden, ihr ein wenig mehr Privilegien zu gewähren. Wenn Menschen anfangen, sich besser zu fühlen, dürfen sie mit der Gruppe in die Stadt, um Süßigkeiten oder so im Drugstore zu kaufen. Um es kurz zu machen, ich war zufällig in dieser Nacht Diensthabender, und es stellte sich heraus, dass sie überdosiert hatte, mit etwas, das sie eingenommen hatte. Es war traumatisch auf so vielen Ebenen.
Ich denke nicht, dass ich zu der Zeit in der Lage war, dies zu begreifen, aber der Schmerz, die Schuld, die Scham und all das waren riesig. Mehr als alles andere war es das Grübeln darüber, warum das passiert ist, warum das passiert ist. Und obwohl ich meine Facharztausbildung in der Psychiatrie abgeschlossen hatte und Chefarzt war, wusste ich privat, dass ich nicht im Bereich bleiben würde. Und das tat ich auch nicht. Ich habe mich umgeschult. Aber wenn ich jetzt zurückblicke, erkenne ich, dass ich mich nicht wohlfühlte in einem Bereich, in dem ich nicht verstand, warum das passiert war. Ich konnte es nicht auf eine wirklich wissenschaftliche Weise erklären. Ich konnte es in einer reduktionistischen Weise tun und kleine Antworten geben, aber ich hatte kein ganzheitliches Verständnis, warum.
Ich glaube, das veränderte letztendlich die Fachrichtung, weil ich mich in einem Bereich nicht wohlfühlte, in dem wir nicht erklären konnten, warum. Und ich ging tatsächlich in einen Bereich, in dem es viel mehr Tiefe gab. Ich meine, es ist Kardiologie, aber es gibt mehr von einer Art Erklärung.
Ich war dann Professor für Medizin, Kardiologie und machte viel traditionelle klinische Forschung sowie viel Lehre. Die Zoo-Geschichte war eher zufällig. Ich leitete unser Bildgebungszentrum, und sie benötigten jemanden, der tun konnte, was ich tat, also ging ich. Aber als ich dort ankam, reaktivierte es, glaube ich, mein Interesse an Tieren und Evolution, und es blieb einfach hängen. Ich begann, mehr und mehr Zoo-Konsultationen zu machen, während ich weiterhin Vollzeit als Arzt an der UCLA tätig war.
Immer mehr wollte ich herausfinden, wie ich das, was ich vergleichend lernte, nutzen konnte, um die Fragen zu stellen, die ein Professor für Medizin stellen sollte, damit ich dieses vergleichende Wissen und diese Erfahrung nutzen konnte, um die menschliche Gesundheit zu verbessern. Ich habe jetzt 15 Jahre in zwei Folien zusammengefasst, aber ich habe Kurse erstellt und Bücher und Artikel geschrieben sowie Programme entwickelt, um gegen diesen Humanismus zu kämpfen, den ich als wissenschaftliche Blindheit betrachte. Es gibt eine wirkliche Chance in diesem Bereich. Ich bin mir nicht sicher, wie erfolgreich ich war, aber ich versuche es.
Was mir letztendlich wirklich half, war wahrscheinlich Dan Blumstein, der mich an die Ziele und Methoden der Ethologie erinnerte. Ich bin mir sicher, viele hier kennen sich damit aus, und ich muss nicht viel über Niko Tinbergen sagen. Aber er war einer der drei Nobelpreisträger, und was er in diesem Papier tat, war, die Biologie-Community auf die Defizite hinzuweisen, die sich daraus ergeben, ausschließlich reduktionistisch oder entwicklungsbezogen zu denken, und die Notwendigkeit, eine adaptive Perspektive zu berücksichtigen. Um dies zu tun, erfordert es wirklich eine breite phylogenetische Sicht.
Im Laufe der Jahre entwickelte ich Methoden, um eine Art hybrides Verfahren zu schaffen, das auf dieser Denkweise basierte und eine Methode aus der Medizin hinzufügte, um eine Reihe von Krankheiten zu untersuchen. Aber je mehr ich über Tinbergen las und je mehr ich ihn studierte, umso mehr entdeckte ich seine Depression. Ich nenne ihn Nico, weil er eine so wichtige Rolle in meinem Leben spielt.
Ich habe mich mit seiner Familie und anderen in Verbindung gesetzt, und ich hatte das Glück, dass es eine unglaubliche Biografie gibt, die von einem seiner ehemaligen Doktoranden, Hans Krug, geschrieben wurde. Ich hoffe, jemand hier kennt sie, denn ich habe versucht, ihn zu erreichen, aber ich habe nichts gehört. Wenn das möglich ist, möchte ich ihm nur sagen, dass es ein unglaubliches Buch ist. Ich habe dieses Buch all meinen Graduiertenstudenten und seinen über die Jahre hinweg gegeben. In dem Buch hat Hans Krug einen kleinen Abschnitt über Tinbergen und Depressionen.
Was bemerkenswert ist, ist die Offenheit, die Tinbergen hatte, um über seine Depression zu sprechen. Denken Sie daran, dass Depressionen immer noch sehr stigmatisiert sind. In Anlehnung an seine Persönlichkeit als Mensch spricht er darüber, und es gibt Zitate aus Briefen, die das wirklich beschreiben. Das ist, wo ich zum ersten Mal von Nicos Depression hörte. Ich fragte mich, ob Nico Tinbergen eine Tinbergen-Analyse seiner eigenen Depression durchführen könnte. Wie würde das aussehen? Es wurde zu einem Rahmen.
Ich hielt ein Seminar, in dem wir einfach das taten. Und dann stellt sich die Frage, die unbekannt ist: Was ist der adaptive Wert depressiven Verhaltens? Das ist eine Frage, die schon lange besteht, aber Psychoanalytiker und Psychotherapeuten, die sich sehr auf die psychische Gesundheit aus einer rein menschlichen Perspektive konzentrieren, können Theorien über den adaptiven Wert haben. Aber da sie sich nicht wirklich der alten Ursprünge depressiven Verhaltens bewusst sind, haben sie keine Möglichkeit, die selektiven Druckfaktoren zu identifizieren, die die Entstehung der Neurobiologie geformt haben, die depressive Symptome hervorbringt. Das wurde zu etwas, das ich dachte, vielleicht kann ich das tun.
Es wurde eine Art Besessenheit, weil es wunderbar und inspirierend war, viel Zeit damit zu verbringen. Ich ging zur Bodleian-Bibliothek. Mein Mann und ich verbrachten ein Wochenende dort, wo seine Briefe aus seinem frühen Leben sind. Wenn Sie jemals dort sind, ist es wirklich aufregend. Viele Wissenschaftler haben sie betrachtet.
Ich war letztes Jahr in Altenberg, wo Nico und Lorenz 1937 Monate verbrachten. Dort wurde mehr oder weniger das Feld der Ethologie gegründet. Als ich an die Harvard-Universität kam, war die wunderbare Sache die Pucci-Bibliothek, die eine der Bibliotheken ist, in der historische Dokumente von Nico und Ernst Meyer, einem Evolutionsbiologen, verfügbar sind. Sie schrieben ständig Briefe aneinander, und viele davon waren auf Englisch. Ich hatte sogar einen deutschen Doktoranden, der mir bei der Übersetzung half. Es war also einfach wunderbar. Ich brachte sogar meine Eltern mit. Das ist meine Mutter links und mein Vater, der einen Bleistift hält, um zu rauchen. Beide lasen Nicos „Nature“ sehr genau, und Nico war ein Kettenraucher. Sie hatten also einen Dialog.
Nico wurde kurzzeitig von niemand geringerem als John Bowlby, dem Vater der Bindungstheorie, wegen seiner Depression behandelt. Es gibt so viele wunderbare Verbindungen. Ich möchte zurück zu dem Punkt kommen, dass ich glaube, Tinbergen bietet einen breit angelegten, vergleichenden, phylogenetisch informierten Blickwinkel, der uns helfen kann, die adaptiven Ursprünge depressiven Verhaltens zu erkennen, was wiederum möglicherweise zu Anwendungen in der Humanmedizin führen könnte, die meiner Meinung nach übersehen werden.
Lassen Sie mich sagen, dass wir zu den neurovegetativen Symptomen der Depression zurückkehren, dieser Erschöpfung, der psychomotorischen Verlangsamung. Die DSM-5 identifiziert die wichtigsten Symptome der Depression. Wir haben Appetitlosigkeit, Schlafstörungen, psychomotorische Verlangsamung, Müdigkeit oder Energieverlust und auch eine kognitive Verlangsamung. Das sind sehr charakteristische Symptome.
Ich möchte Ihnen ein Modell zeigen. Seit Jahren versuchen die Menschen, Tiermodelle für Depressionen zu entwickeln. Viele davon wurden von Pharmaunternehmen entwickelt, die Tiermodelle zur Testung neuer Medikamente verwenden wollten. Ein Protokoll, das verwendet wurde, ist das soziale Niederlagenprotokoll. Ich denke, die meisten hier wissen, was soziale Niederlage bedeutet. Es bezieht sich bei Tieren auf die konsistente und wiederholte Unterwerfung eines Individuums durch ein dominantes Gegenüber.
Es geht zurück auf die Hackordnung. Unser Norweger, dessen Namen ich nie aussprechen mag, beobachtete, dass Alpha-Vögel, die von ihrem hohen Status abgesetzt wurden, eine lebensbedrohliche Depression erlebten. Es handelt sich also um einen schnellen Statusverlust. Es wurden Experimente durchgeführt, die sehr ähnliche Reaktionen auf soziale Niederlage identifizierten, einschließlich Unterwerfung, Unterordnung und Beschwichtigungsverhalten, über eine ziemlich breite Palette von nicht nur Wirbeltieren, sondern auch Wirbellosen.
In jedem Fall wurden die Regeln für das soziale Niederlagenprotokoll entwickelt. Dies stammt aus einem Artikel von 2019 von Hiroshi Okamoto aus seinem Labor am Riken Institute in Japan. Sie sehen, dass die Kämpfe beschleunigt wurden. Das Grundprotokoll mit den Fischen ist, dass ein Fisch 20 % kleiner ist als ein 20 % größerer, und Sie richten die Situation so ein, dass Sie ein Tier schaffen, das eine motorische Verlangsamung hat.
Ich möchte, dass Sie kurz darauf achten. Hier sehen wir den Fisch. Wer ist der Verlierer? Der Fisch hat psychomotorische Verlangsamung. Es gibt metabolische Veränderungen. Es gibt eine Reihe physiologischer Merkmale, die mit dem übereinstimmen, was wir bei menschlicher neurovegetativer Depression sehen. Tatsächlich ist das transkriptionale Profil der neurovegetativen Depression bei Menschen sehr eng mit dem verwandt, was diese Tiermodelle uns zeigen.
Seit 2019 haben mehrere Gruppen verschiedene Fischarten verwendet, hauptsächlich Zebrafische, einige von ihnen werden beispielsweise von der Aquakultur wie Markov Industries finanziert. Ich habe diese Geschichte sehr lange verfolgt. Vor fast zwei Jahren stieß ich auf diesen Artikel, und Marco hat das soziale Niederlagenprotokoll verwendet, um Depressionen bei einer Reihe von Fischen, die für die Aquakultur wichtig sind, einschließlich Forellen, zu induzieren. Er ist von der Norwegischen Universität für Lebenswissenschaften. Ich las diese Überschrift und diesen Titel und dachte: „Oh mein Gott, er hat die soziale Niederlagenhypothese, glaube ich, bewiesen.“
Der Grund, warum ich das sage, ist, dass, obwohl all diese Psychiater wie Randy Nessie und andere über den adaptiven Nutzen depressiven Verhaltens sprechen, es sehr schwer ist, eine adaptive Hypothese zu beweisen. Man kann das nicht wirklich an Menschen tun. Es wäre ziemlich unethisch und auch ziemlich schwer auf großer Ebene. Aber was er effektiv tat, war, diese Fische zu schaffen. Das sind die Videos, die ich Ihnen zeigen werde. Ich war vor einigen Monaten in Norwegen für ein Follow-up-Experiment. Die Videos, die ich Ihnen zeige, stammen aus diesem Experiment.
Er schuf also seine Protokolle, die ähnlich begannen, mit einem Größenunterschied von 20 %, der dann nach mehreren Tagen erzwungener Gemeinsamkeit zu einem Rückzug führte. Man sieht, dass bereits eine gewisse motorische Verlangsamung auftritt. Und am Tag sieben war dies ein sehr anfälliges Individuum, der Untergeordnete. Interessanterweise sind das alles Geschwister. In einem Forellenlaich liegen 600 bis 800 Eier. Einige der Untergeordneten werden nicht depressiv, andere schon. Manchmal wird ein kleinerer Fisch dominant. Es gibt also viel Variation innerhalb dieser Gruppe.
Aber man sieht, was passiert. Und nicht nur, dass es eine Verlangsamung gibt, sondern auch eine Farbänderung, die wahrscheinlich eine Aktivierung von Melanophoren zeigt, die wir bei menschlicher Depression ebenfalls sehen. Diese Tiere zeigen nun einen voll ausgeprägten neurovegetativen Zustand, in dem der Fisch überhaupt nicht frisst. Man sieht eine sehr, sehr starke Verlangsamung. Als ich das sah, war ich beeindruckt, denn es war so auffällig. Aber es ist nicht mehr auffällig als als ich als Medizinstudent einen Menschen mit neurovegetativer Depression sah.
Wie ich bereits erwähnt habe, sprechen wir über Transkriptomik, die hochgradig mit den Fischen und auf jeden Fall mit zwei Zebrafischen übereinstimmt. Wir wissen das von den Menschen. Zwei Dinge haben mich dabei beeindruckt. Erstens, die Ähnlichkeit. Aber zweitens, wenn man das sieht, stellt man fest, dass dies ein vorübergehendes Verhalten sein muss. Es wäre nicht dauerhaft – es ist wie eine Hibernation. Dies ist ein vorübergehender Zustand, was bedeutet, dass die Neurobiologie, die sich entwickelt hat, um dieses Verhalten hervorzubringen, auch Neurobiologie haben muss, die mit ihm einhergeht und ein Ausbrechen aus diesem Verhalten und eine Genesung hervorbringt.
Aber jedenfalls war die Hypothese, die Nico hatte, dass dieser depressive Zustand eine Art Zufluchtsort vor dem Dominanten darstellt. Er bewies dies, indem er den Untergeordneten Ketamin gab, und Ketamin führte innerhalb von Stunden zu einer schnellen Umkehrung der depressiven Symptome. Und als das geschah, begann der Dominante, der erkannte, dass dies geschehen war, anzugreifen und anzugreifen und anzugreifen. Marco musste den Untergeordneten aus dem Tank nehmen, um seinen Tod zu vermeiden.
Das deutet darauf hin, dass depressives Verhalten einen adaptiven Nutzen bietet, um spezifische Gewalt zu vermeiden. Das fühlte sich also ziemlich überzeugend an. Und wenn man sich die Fische anschaut, diese neurovegetativen Fische, fragt man sich, ob sie die gleichen sind. Wir verwenden in der Regel drei Kriterien für ein Tiermodell, um festzustellen, ob ein Tiermodell für die menschliche Biologie relevant ist: Wir schauen auf die Gesichtswahrnehmung, die das Phänotypverhalten ist, das sehr ähnlich ist. Wir werden die Konstruktvalidität betrachten, die die Biologie ist, und dann werden wir sehen, ob die Vorhersagefähigkeit gegeben ist, ob wir bei der Verabreichung von Medikamenten ähnliche Effekte sehen.
Haben wir bei dieser niedrigen Energie und Erschöpfung, die wir bei Menschen sehen, die subjektive Artikulation des gemeinsamen Phänomens von DLSS, das wir bei den Fischen sehen, dass wir die Neurobiologie beibehalten, die in uns produziert wird? Interessanterweise berichten Patienten oft als das Hauptsymptom bei schwerer Depression nicht von Traurigkeit, obwohl das häufig ist, sondern von Energielosigkeit und Erschöpfung. Das trägt, nebenbei bemerkt, zur Selbststigmatisierung und zu viel der Scham bei, was natürlich das Leiden nur noch verstärkt.
Wenn man über Niko Tinbergen nachdenkt, weiß man, dass er mit vielen Arten arbeitete, aber am besten für seine Arbeit mit Möwen bekannt ist. Sie arbeiteten mit vielen Tieren, und natürlich mit dem Stichling. Ich stelle mir vor, wie Nico mit seinen Ferngläsern Fische beobachtet, aber hier ist das von Hans Krug, aber es ist seine Beschreibung in einem Brief an seinen lieben Freund Konrad Lorenz über seine Depression. Ich glaube nicht, dass es eine bessere Beschreibung eines neurovegetativen Zustands gibt: Man kann einfach nicht aus einer Position herauskommen, in der man sich völlig fötal zusammenrollt. Ich kann mich möglicherweise zusammenreißen, aber nur vier Minuten lang. Und selbst das war erschöpfend. Ich war unfähig, irgendetwas aufzunehmen oder zu denken, sehr deprimiert und total ineffizient.
Das ist der neurovegetative Zustand der Depression. Ich stelle es in Frage, weil ich glaube, nachdem ich meine Reise nach Norwegen gemacht habe, dass es hier eine Verbindung gibt, die tiefere Bedeutung haben könnte, nicht nur für die Wissenschaft, sondern auch für unser Verständnis der Natur der Depression, die weiterhin unter all möglichen falschen Erklärungen leidet. Hier ist ein weiteres Zitat von seiner Frau Lisa, die über ihn schrieb: „Was ich auffallend finde, ist, dass ich immer mehr das unvernünftige Gefühl bekomme, dass sein Problem mehr physisch als psychisch ist.“ Natürlich sind neurovegetative Symptome keine physischen oder psychischen. Wir wissen das. Aber die neurovegetativen Symptome der Depression sind die physischen Symptome. Einer der Gründe, dies zu denken, ist, dass die Farben grau sind, seine völlige Erschöpfung und alles außer seinem eigenen Elend kombiniert mit einem totalen Verlust des Appetits. Übrigens hilft der Verlust des Appetits und der niedrige Stoffwechsel bei den Fischen.
Das hilft dem adaptiven Hypothesen, die den Fisch davon abhält, nach Nahrung zu suchen, was einen Angriff auslösen könnte. Ich frage mich also, ob wir bei neurovegetativen Menschen, die depressiv sind, vielleicht einen Teil dieser ererbten Physiologie sehen. Wenn man sich diesen Forellenfisch ansieht, frage ich mich, was ihn daran hindert, sich zurückzuziehen.
Was hält die Forelle in der Ecke? Um diese Frage zu beantworten, denke ich, dass wir zu den ersten neurovegetativen Symptomen zurückgehen können. Die physiologische Verlangsamung könnte ein Teil davon oder ein Hauptbestandteil sein. Ein weiterer großer Hinweis ist, dass Menschen mit einer majoren depressiven Störung hohe Entzündungswerte haben. Das haben Sie wahrscheinlich schon zuvor gehört. Normalerweise sagen wir, dass Menschen Depressionen haben und dann eine Entzündung entwickeln, die eine Folge der Depression ist. Aber was, wenn Entzündung kein Fehler, sondern ein Merkmal ist? Was, wenn die systemische Entzündung, die zu Myositis führt, die Entzündung der Muskeln, die das zeigt, was Sie sehen, vielleicht Teil des Mechanismus ist, durch den Sie den Fisch in die Ecke halten? Dies ist also eine Art Denken außerhalb der Norm, das wir anregen können. Das ist der Versuch, mehr wie Niko zu sein, der uns hilft, so zu denken.
Der zweite Teil der Depression ist Hoffnungslosigkeit. Das ist einer der Gründe, warum es Hoffnungslosigkeit gibt, die mit einem Suizidrisiko verbunden ist. Es ist diese Gewissheit, dass Patienten sich zutiefst sicher sind, dass sie nicht besser werden. Nico schreibt: „Man ist fest überzeugt, dass es nicht vorübergeht in diesen morbid-depressiven Zuständen. Es sind die subjektiven Gefühle der Verzweiflung, die zuletzt verschwinden.“ Ein guter Freund von John Bowlby, Anthony Storr, ein weiterer Biologe, kam, um mich aufzuheitern und sagte, es gehe immer vorbei, aber man ist natürlich fest überzeugt, dass es nicht vorbeigeht. Ich habe noch nie eine bessere Beschreibung von Hoffnungslosigkeit gehört.
Wie sieht das aus? Wenn wir zurück zu den Zebrafischen gehen und Marco hat das zu diesem Zeitpunkt nicht bei den Regenbogenforellen gemacht, aber Sie wissen alle von den kognitiven Urteilsverzerrungstests, die zunehmend im Tierschutz verwendet werden, um das Affektverhalten von Tieren zu bestimmen. Das sind die Tests, bei denen ein Tier trainiert wird, mit einem Objekt eine Belohnung zu erhalten und mit einem anderen Objekt keine Belohnung. Dann wird ein mehrdeutiges Objekt platziert. Wie das Tier auf das mehrdeutige Objekt reagiert, spiegelt seinen inneren affektiven Zustand wider. Ich sage nicht, dass Affekt unüberlegt ist. Es ist im Tierschutz mainstream geworden, kognitive Bias-Tests zu verwenden, um den Affekt von Tieren zu bestimmen.
Was sehen wir in einem Zebrafisch, der durch soziale Niederlage stark depressiv geworden ist? Eine extreme pessimistische Verschiebung von Optimismus zu Pessimismus. Ich stelle diese Hypothese auf, und es ist eine Hypothese, dass das, was den Regenbogenforellenfisch in der Ecke hält, durch diesen biologischen Mechanismus und auch durch diesen motivationalen Mechanismus geschieht, der aus anderen Gründen untersucht wird.
Zu einer Zeit, in der das Feld des Verhaltens von Tieren durch Technologie transformiert wird. Ich schätze, die Leute in diesem Raum haben, ich hoffe, ich möchte alles lernen. Ich bin hier, um zu lernen. Es gibt die nicht-invasive Erkennung emotionaler Zustände mithilfe von Gesichtsausdrücken als universellen Indikator für Stress. Das geschieht bei Hunden. Es gab eine Studie, die eine KI-gesteuerte maschinelle Lernanalyse von Lautäußerungen zur Offenlegung emotionaler Zustände bei Huftieren verwendet hat. Mit einer ziemlich hohen Genauigkeit. Wir beginnen also zu sehen, dass es die Möglichkeit geben wird, Tieraffekte im großen Maßstab zu messen und zu bestimmen.
Das bedeutet, dass wir möglicherweise in der Lage sein werden, umfassend nach Mustern zu suchen, die uns zahlreiche Einblicke geben könnten, die die besten reduktionistischen biomedizinischen Untersuchungen von Depressionen nicht finden konnten. Ich glaube, wir stehen vor der Transformation des Verhaltens von Tieren, aber dafür müssen wir die grundlegenden Annahmen von der Dissimilarität zur Ähnlichkeit verschieben. Wie ich bereits erwähnt habe, gibt es im Bereich der Medizin diesen Humanismus, der sich in einer Vielzahl von unexaminierten Annahmen über die Einzigartigkeit des Menschen manifestiert. Die Biologie sagt uns genau das Gegenteil.
Wir müssen also die Nullhypothese umkehren. Wir müssen unsere grundlegende Annahme von der Einzigartigkeit auf die Gemeinsamkeit verschieben. Dieses Denken, glaube ich, wird helfen, einige der Widerstände im Kopf zu beseitigen, die den wissenschaftlichen Gegenwind blockieren, der das Zusammenspiel zwischen der psychischen Gesundheit des Menschen und dem Verhalten von Tieren behindert. Marco ist so großartig. Er ist ein brillanter Denker und ein großartiger Forscher. Wir haben viele Gespräche geführt. Er sagt mir sanft: „Weißt du, Marco, du verwendest nie das Wort Depression in deinen Arbeiten. Es sind immer nur DLSS und nicht nur Schäden.“ Ja, nun, ich kann nicht sagen, dass die Regenbogenforellen deprimiert sind. Und ich würde sagen, angesichts dessen, was wir wissen: Warum nicht?
Ist es nicht an der Zeit zu fragen, ob wir zur Problematik beitragen, indem wir uns um eine Realität herumdrücken, die bestimmte humanistische Ansichten über den Menschen stören könnte? Es gibt einige langjährige Traditionen, die geändert werden müssen. Ich möchte abschließend nur lesen, was Ihr Haus gesagt hat. Er war der Psychiater von Karolinska, der tatsächlich die Nobelpreise an die Nobelpreisträger verlieh. Und das sagte er: „Die Entdeckungen, die von den Nobelpreisträgern dieses Jahres gemacht wurden, beruhen auf Studien an Insekten, Fischen und Vögeln und scheinen daher nur von geringem Interesse für die menschliche Physiologie oder Medizin zu sein.“ Aber ich würde hinzufügen, dass ihre Arbeit uns helfen wird, den menschlichen Geist, das menschliche Verhalten und, wie er es nennt, menschliches gerechtes Verhalten zu verstehen.
Und erneut ist das in den letzten 50 Jahren nicht geschehen, aber ich glaube, dass wir wissenschaftlich an einem Punkt sind, an dem das tatsächlich geschehen kann. Aber das hängt davon ab, dass wir über die langjährigen Traditionen des menschlichen Humanismus hinauskommen, die wissenschaftliche Blindheiten sind. Ich möchte nur sagen, dass ich das Gefühl habe, dass Niko Tinbergen mir in gewisser Weise als wissenschaftlicher Führer gedient hat, und er hat mir wirklich geholfen, mein Forschungsprogramm in der evolutionären Medizin zu gestalten. Aber dieses zusätzliche Element seines Lebens hat sich als Leuchtturm herausgestellt. Ich möchte also meine Dankbarkeit gegenüber Niko Tinbergen ausdrücken und danke Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit.

[Übersetzung des Transkripts automatisch erstellt]
Echte, interdisziplinäre und interspezifische Zusammenkünfte sind selten und etwas Besonderes. Ich bin sehr dankbar, hier zu sein, und freue mich darauf, von Ihnen während dieser Veranstaltung zu lernen. Mein Labor, wie Laura bereits erwähnt hat, konzentriert sich sowohl auf vokales Lernen als auch auf die kommunikative Entwicklung bei Singvögeln und menschlichen Säuglingen. Die obere Etage des Labors beschäftigt sich mit Säuglingen, während in der unteren Etage die Vögel sind.
Unsere wesentlichen Erkenntnisse zeigen, dass junge Vögel und Säuglinge sehr gut darin sind, neue vokale Formen zu lernen, insbesondere wenn die sozialen Reaktionen auf ihre unreifen vokalen Äußerungen zeitlich nah und abhängig sind. Heute werden wir einige Daten dazu betrachten. Unreife Klänge, sei es das Schmatzen bei Säuglingen oder die plastische Gesang bei Singvögeln, haben eine fundamentale funktionale Bedeutung, wenn man sie im sozialen Kontext untersucht. Das ist der Schlüssel.
Das Verständnis der sozialen Funktionen des Schmatzens kann uns Einblicke in die zugrunde liegenden Mechanismen des vokalen Lernens geben. Das bedeutet, dass wir uns auf einfachere Prozesse konzentrieren müssen, um herauszufinden, wie sich im Laufe der Entwicklung komplexere und anpassungsfähigere Ergebnisse herausbilden. Es gibt viele gute Beispiele für komplexes, anpassungsfähiges Sozialverhalten, das aus einfacheren Prozessen hervorgeht.
Ein Beispiel sind Rattenwelpen, die blind und taub geboren werden. Sie können sich zusammenkuscheln, um kollektiv ihre Körpertemperatur zu regulieren und damit einer thermischen Herausforderung zu begegnen, die schnell jedes einzelne Welpen töten würde. Auch Vogelschwärme und Fischschwärme, wie Stare und chirurgische Fische, engagieren sich in kooperativer Futtersuche und in schnelleren, anpassungsfähigen Verhaltensweisen zur Flucht vor Fressfeinden.
Allen drei Beispielen ist gemeinsam, dass die Interaktionen zwischen den Individuen lokal sind. Es gibt keinen zentralen ausführenden Controller, keinen König Rattenwelpen oder Königin Star. Die Individuen enthalten keinen Plan für die Gruppe. Anpassungsfähiges Verhalten des Individuums ist nicht isomorph mit dem Gruppenverhalten. Das ist ein wichtiger Punkt, auf den wir in der Entwicklung der Kommunikation zurückkommen werden.
Meine Arbeit bewertet die Rolle einfacher, sehr lokaler Arten von Interaktionen zwischen Individuen, um komplexe und anpassungsfähige kommunikative Systeme aufzubauen. Wir werden uns kleine Verhaltensweisen in kurzen Zeitspannen ansehen, um ein besseres Verständnis zu erlangen. Wir beginnen mit den sozialen Funktionen des Schmatzens und wollen herausfinden, welche Aspekte der unreifen vokalen Äußerungen tatsächlich die Bezugspersonen ansprechen und wie diese reagieren, wenn sie auf das Schmatzen reagieren. Beeinflusst das die Struktur der Elternsprache, sowohl hinsichtlich der übergeordneten Signale als auch der prosodischen Merkmale und der sprachlichen Struktur? Und wenn ja, welche Implikationen hat das für das Lernen?
Diese Arbeit begann tatsächlich mit Studien über braunköpfige Kormorane und meiner Graduierungsarbeit an der Indiana University mit Meredith West und Drew King. Ich werde jetzt nicht darüber sprechen, aber ich denke, wir werden es während der Podiumsdiskussion ansprechen.
Lassen Sie uns nun mit den Säuglingen beginnen und dann zu den Arbeiten über Zebrafinken übergehen. Ich möchte Ihnen einige Details zur vokalen Entwicklung im ersten Jahr geben, damit wir sehen können, womit die Eltern hier umgehen müssen. Lassen Sie uns einfach das Baby selbst sprechen lassen. Dies ist ein neun Monate altes Mädchen aus meinem Labor mit ihrer Mutter.
Was Sie hören werden, sind, dass die frühen vokalen Äußerungen sehr knarrend und nasal sind. Man merkt auch den Wechsel zwischen den Geräuschen. Die frühen Laute klingen nicht wie die Sprache von Erwachsenen. Sie werden als quasi-resonante vokale Äußerungen oder Proto-Töne bezeichnet. Es gibt einen echten Mangel an Konsonanten-Vokal-Wechsel. Interessant ist auch, dass, wenn man dies Bild für Bild auseinander nimmt, man sieht, dass die Reaktionen der Bezugspersonen ziemlich schnell sind und tatsächlich gut mit den Lauten des Säuglings synchronisiert sind. Das Baby unterbricht die Mutter, aber die Mutter unterbricht das Baby nicht. Es ist auch interessant zu beobachten, wie die Zuschauer auf das Video reagieren, da jeder anfängt zu lächeln, besonders als das Baby anfängt zu schmatzen. Es gibt eine gewisse Neigung, obwohl kein Baby im Raum ist. Das ist ein starkes Stimulus, und das werden wir jetzt besprechen.
Ich werde nun in der Zeit fortschreiten und wir werden hier ein zehn Monate altes Baby betrachten. Die Vokale dieses Babys nutzen den oberen Vokaltrakt. Und diese Laute könnten in einem Wort sein, aber es sind genau zwei Jahre alt.
Wir haben also den Konsonantenwechsel, und die Mütter reagieren kontinuierlich auf die Laute. Es gibt in diesem Zeitraum eine enorme akustische Umgestaltung, die wir uns ansehen werden. Wir müssen sowohl die Reaktionsfähigkeit der Eltern während dieses ersten Jahres als auch das vokale Lernen der Säuglinge zusammen untersuchen. Meiner Meinung nach ist es ein ko-evolviertes und ko-entwickeltes System.
Wir beginnen mit den Reaktionen der Eltern auf das Schmatzen. Um die Struktur der sozialen Interaktion um ein vocalisierendes Baby zu verstehen, verwenden wir Playback-Paradigmen. Was wir zusammenfassen können, ist, dass Bezugspersonen bei prälingualen Säuglingen, typischerweise neun Monate alt, signifikante Übereinstimmungen zeigen, wenn sie auf sehr kurze Video- und Audioausschnitte von weniger bekannten früheren Säuglingen reagieren.
Mit meiner Studentin Rachel Albert haben wir herausgefunden, dass sprachähnliche Laute, während sie von „Ende“ zu „R“ und von dort zu „BA“ übergehen, stärkere Reaktionen von Erwachsenen erhalten. Mehr Erfahrung in der Betreuung sagt auch etwas über die Selektivität der Reaktionen voraus, was eine Hypothese ist, die wir aus Studien über braunhäufige Kormorane gewonnen haben.
Unreife Weibchen tendieren dazu, sehr reaktionsschnell auf die Lieder unreifer Männchen zu reagieren. Aber während die Weibchen reifer werden, entwickeln sie bessere Liederpräferenzen und werden viel selektiver in Bezug auf das, worauf sie bei Männchen reagieren. Was wir im ersten Jahr beobachten, ist, dass menschliche Bezugspersonen selektiver in ihrer Reaktionsfähigkeit auf das Schmatzen von Babys werden, im Vergleich zu nicht-elterlichen Erwachsenen oder sehr unerfahrenen Bezugspersonen.
In einer Reihe neuer Studien, und dies ist ein Grafiktablett, bei dem Mütter klicken können, um näher zu ihrem Baby zu kommen oder sich weiter wegzubewegen oder um mehr oder weniger zu interagieren. So haben wir die Reaktionsfähigkeit dort bewertet. Wir haben auch eine Reihe neuer Studien, die von Mu Gara, einer Graduiertenstudentin, geleitet werden. Wir verwenden eine virtuelle Realität mit einem virtuellen Baby und in Kontrollbedingungen mit virtuellen Hunden, virtuellen Vögeln und virtuellen Robotern, um zu bewerten, wie Eltern die Welt um ein Baby wahrnehmen. Ich überspringe die Einzelheiten, aber wir haben eine Menge Daten. In den letzten anderthalb Monaten haben wir drei neue Publikationen dazu veröffentlicht, und ich bin happy, später darüber zu sprechen.
Ich möchte auch einige Arbeiten betrachten. Ein Papier ist vor etwa zwei Wochen erschienen, in dem Steven Elmendorf, der jetzt Postdoc in Princeton ist, die linguistische Struktur der elterlichen Sprache untersucht hat, die entweder abhängig oder nicht abhängig vom Schmatzen ist. In der ersten Studie hatten wir etwa 30 Dyaden von neun Monate alten Babys. Sie kamen in eine 30-minütige unstrukturierte Spielsitzung. Es ist wirklich wichtig, bei dieser Art von Arbeit einen großen Raum zu haben, der es den Babys ermöglicht, sich von den Bezugspersonen zu entfernen, sodass sie nicht auf eine soziale Interaktion fixiert sind.
Es gibt dort Spielzeug, und natürlich gibt es auch viele Sensoren. Mein Lieblingsbaby ist ein stark instrumentiertes Baby. Wir haben drahtlose Mikrofone, Bewegungssensoren und mehrere ferngesteuerte Kameras. Aber aus der Perspektive der Eltern sieht es wie ein großer Spielraum aus. Wir haben die Äußerungen der Eltern kategorisiert, und sie wurden als „kontingent“ klassifiziert, wenn sie innerhalb von 2 Sekunden nach den vokalen Äußerungen des Babys auftraten. Alle anderen Äußerungen der Eltern waren nicht kontingent.
Wir haben auch die Struktur ihrer Sprache untersucht. Viele von Ihnen sind mit der babyspezifischen Sprache vertraut. Wenn Sie auf ein Baby zugehen, sagen Sie nicht: „Hallo, Säugling, was machst du?“ Das wäre seltsam. Sie würden sagen: „Hallo, was machst du?“ Wir verwenden diese singende Sprache. Interessanterweise haben sowohl kontingente als auch nicht kontingente Sprache sehr ähnliche akustische Merkmale.
In der maximalen Grundfrequenz sind sie ziemlich gleich, sowohl bei kontingenter als auch bei nicht kontingenter Sprache. Die maximale und die Standardabweichung, die ein Maß für die Modulation der Grundfrequenz ist, sind ziemlich gleich. Das sagt uns, dass die Sprache, die auf das Schmatzen folgt, akustisch ähnlich ist, aber linguistisch sehr unterschiedlich. Wir haben die kontingente und nicht kontingente Sprache in Bezug auf die Anzahl einzigartiger Wörter untersucht, die in der kontingenten Sprache signifikant geringer sind. Wir haben die durchschnittliche Länge der Äußerungen in Wörtern untersucht. Auch hier ist die durchschnittliche Länge der Äußerungen in der kontingenten Sprache signifikant kürzer.
Wir haben den Anteil der Ein-Wort-Äußerungen betrachtet, und diese sind signifikant höher, wenn die Sprache als Reaktion auf das Schmatzen erfolgt. Wir sehen also ein Muster der Vereinfachung der linguistischen Struktur insgesamt. Wir denken, dass dies eine interessante Erkenntnis ist, dass ein Baby durch das Schmatzen seine Sprachumgebung vereinfachen kann. Wir wissen, dass die einfachere Sprache das statistische Lernen von Regularitäten in der Syntax erleichtert, was das Sprachenlernen im Grunde genommen einfacher macht.
Das ermöglicht es ihnen, eine vereinfachte Sprachlern-Umgebung für sich selbst zu schaffen, indem sie mit den Erwachsenen vokalisieren. Wir haben auch untersucht, ob dies über Sprachen hinweg gilt. Wir haben Transkripte von natürlichen Spielen aus dem Datensatz von Kindern verwendet, um ein kulturübergreifendes Korpus von Sprache an Säuglinge und Kinder zu erstellen. Die meisten dieser Sprachproben stammen aus dem, was wir als „weirde Kulturen“ bezeichnen, das bedeutet westlich, gebildet, industrialisiert, reich und demokratisch. Aber wir haben auch eine nicht-weirde Kultur dabei, und das ist die Tell Mayan, eine subsistenzwirtschaftliche Gemeinschaft in Südamerika.
Kinder werden als stoische Mitglieder der Gesellschaft betrachtet und erhalten normalerweise nicht so viel Sprache von den Erwachsenen. In der Tat, wenn Sie die kindergerichtete Sprache mit der erwachsenen gerichteten Sprache von Bezugspersonen in Celso Mayan vergleichen, können Sie den Unterschied nicht hören. Als Nicht-Muttersprachler würden Sie die charakteristischen Merkmale, die die kindergerichtete von der Erwachsenensprache unterscheiden, nicht hören. Das gilt auch für akustische Analysen. Es stellt sich jedoch heraus, dass sie auch ihre Sprache linguistisch vereinfachen, wenn sie kontingent auf das Schmatzen reagieren. Das ist eine wichtige Lektion.
Hier sind die kulturübergreifenden Daten in Kürze: Nicht jede Kultur macht alle drei Merkmale, aber bis auf Mandarin tun es die meisten. Die Sprache, die zeitlich um unreife vokale Äußerungen organisiert ist, ist in der linguistischen Struktur vereinfacht, selbst wenn die akustischen Merkmale der kindergerichteten Sprache nicht vorhanden sind. Das ist eine wichtige Lektion. Durch das Verständnis der potenziellen Lernmechanismen seitens des Säuglings, statistisches Lernen aus vereinfachten syntaktischen Regularitäten, konnten wir Hinweise auf diese Informationen in der sozialen Welt um das Baby herum finden, die durch die eigenen Äußerungen des Babys organisiert sind. Wenn Sie einfach mit einem Mikrofon bei Eltern und Säuglingen hineingehen und auf das Offensichtliche achten, was für Erwachsene die prägenderen Merkmale sind, würden Sie diese wirklich wichtigen Daten übersehen, dass Babys durch das Schmatzen selbst Informationen sammeln können.
Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Schmatzen dazu dienen könnte, die soziale Umgebung zu organisieren und Lernmöglichkeiten für Säuglinge zu schaffen. Wir denken, dass das Schmatzen die linguistische Struktur der elterlichen Sprache verändern könnte, sodass sie wahrscheinlicher vereinfachte und leichter erlernbare Informationen enthält, die die Sprachstruktur hervorheben. Wir sind wirklich daran interessiert in unserer Arbeit mit Zebrafinken. Das werden wir gleich besprechen.
Wir möchten jedoch auch wissen, ob Babys sich dafür interessieren. Sicher, Erwachsene könnten ihre Reaktionen um Säuglinge herum ändern. Hat das auch Auswirkungen auf die Säuglinge? Wir haben das schon lange untersucht und mehrere positive Auswirkungen der elterlichen Reaktionsfähigkeit auf das Schmatzen und die frühe Sprachentwicklung, auch bei prälingualem Sprachenlernen, festgestellt. Wir haben experimentell die elterliche Reaktionsfähigkeit manipuliert, und ich werde Ihnen in wenigen Minuten zeigen, wie wir das gemacht haben.
Das zeigt uns, dass die Entwicklung von komplexeren und reiferen vokalen Äußerungen, sogar das Lernen von Wort-Objekt-Assoziationen, durch kontingentes Reagieren auf das Schmatzen erleichtert wird. Es stellt sich heraus, dass, wenn man ein… hier sind einige neuartige Objekte. Nun, sie sehen einander vielleicht ähnlich, aber sagen wir, man gibt eines dem Baby. 40 Sekunden später nehmen wir es weg und geben ihnen ein neues. Das machen wir über 12 Jahre. All diese Objekte, weil die Babys sie nur etwa 40 Sekunden lang hatten, erhielten die gleiche Menge an Aufmerksamkeit und Handhabung.
Allerdings erhielten nur einige dieser Objekte das Schmatzen, und es waren unterschiedliche Objekte für verschiedene Babys. Was man dann macht, ist das Objekt, das wir am meisten Schmatzen sehen, und das Objekt, das am wenigsten oder kein Schmatzen erhielt, und man zeigt ihnen eine verzerrte Version dieses Objekts auf dem Bildschirm. Babys schauen signifikant länger auf die verzerrte Version des Objekts, wenn es das höchste Schmatzen erhalten hat. Wenn Sie das mit einem Objekt tun, das kein Schmatzen erhalten hat, schauen sie sowohl auf die verzerrte als auch auf die nicht verzerrte Version gleich lang.
Die Idee ist, dass, wenn ein Baby mit einem Objekt vokalisiert, es seine eigenen Erregungslevel reguliert und dadurch besser visuell lernen kann, was die Merkmale dieser Objekte sind. Es gibt dazu Arbeiten von Michelle Chinchilla und auch einige Arbeiten im Bereich Tanz. Wir haben das auch auf das Wortlernen ausgeweitet und einen ähnlichen Effekt gefunden. Die Idee ist, dass das Schmatzen die akustische Version einer gerunzelten Stirn sein könnte. Es ist etwas, das Interesse, hohe Erregung und fokussierte Aufmerksamkeit anzeigt. Es sorgt dafür, dass soziale Partner in genau den richtigen Momenten Informationen bereitstellen, die Babys lernen können.
Warum funktioniert das so gut? Die Idee ist, dass vokale Erkundungen Regularitäten in den Handlungen in der Welt aufdecken. Die Idee ist, dass Erkundung zu Lernen führt. Das ist eine Idee, die aus dem neugiergesteuerten Lernen stammt. Dies stammt von der Robotik, hier Eve Odia in Frankreich und auch Celeste Kidd und Jacqui Gottlieb in den USA. Was die Leute herausgefunden haben, ist, dass Sie mehr schauen, wenn Sie auf Ereignisse mit mittlerer Vorhersagbarkeit stoßen. Wenn wir also über Objekte sprechen, die aus Kästen herauspoppen, ist dies eine Studie über menschliche Säuglinge. Wenn es zufällige Objekte sind, die aus den Kästen poppen, ist das Lärm. Babys schauen nicht sehr lange. Wenn immer die gleichen Objekte herauspoppen, schauen Babys auch nicht sehr lange.
In beiden Fällen lernen Sie, dass es ein Plateau gibt. Wenn es jedoch intermediär ist, wenn es irgendwo ist, das Änderungen in der Vorhersagegenauigkeit vorantreibt, sehen Sie beim Lernen einen Anstieg. Es ist nur in dem intermediären Vorhersagebereich, dass Sie diese Zunahme im Lernfortschritt sehen. Je mehr Sie schauen, desto mehr lernen Sie. Die Botschaft hier ist also, dass die Anwesenheit von zuverlässiger Struktur in der Umgebung sowohl die visuelle als auch die vokale Erkundung junger Lernender formen kann.
Die meisten davon wurden durch rechnergestütztes Lernen und Robotik geleitet. Es wurde selten bei menschlichen Säuglingen getestet. Die Idee ist dann, dass soziale Partner wahrscheinlich einfach eine andere Art von semi-vorhersagbarer Statistik in der Welt eines Säuglings sind, zumindest zu Beginn, während Säuglinge aktiv nach diesen Regularitäten suchen und sie ausnutzen. Denken Sie daran, wenn ich ein Baby bin, und ich schmatze, und es gibt ein helles Licht, das irgendwie auffällig ist. Es gibt Bäume. Nun, es ist nicht sehr windig, aber nehmen wir an, die Bäume bewegen sich im Wind. Es gibt also etwas Bewegung. Angenommen, eine Katze läuft vorbei.
Jetzt haben Sie einige biologische Tiere. Sehen Sie, dass mein Vokalisieren diese Dinge nicht verändert, aber es wird Sie ändern. Es wird Sie dazu bringen, die vorhersehbare Struktur Ihrer Handlungen zu ändern. Es wird Sie ein wenig vorhersehbarer machen. Und das ist das Einzige, was meinen Lernfortschritt in einer natürlichen Welt vorantreiben wird. Die Idee ist, dass kontingente Reaktionen von sozialen Partnern tatsächlich den Informationsgewinn des Säuglings vorantreiben sollten. Es gibt Baseline-Raten für kontingente Reaktionen auf die vokalen Äußerungen von Babys, die bei etwa 50 bis 60 % liegen, was genau im Süßigkeitspunkt der Studien von Celeste Kidd mit nicht sozialen Stimuli liegt.
Wir testen diese Idee auf mehrere Arten über verschiedene Paradigmen hinweg. Ich werde Ihnen ein Beispiel zeigen. Ja, Kontingenz ist Daten für Babys. Das ist die Idee. So machen wir und wieder basiert dies auf der Arbeit, die wir mit Singvögeln gemacht haben. Wir fragen uns, ob Babys soziale Rückmeldungen nutzen können, um ihre vokalen Repertoires zu steuern. Und wir betrachten dies in Echtzeit. Sie kommen für einen Besuch. Dies ist nur eine 30-minütige Gewöhnungszeit. Lassen Sie uns einfach an den Raum gewöhnen. Dann kommen sie am zweiten Tag zurück, und das ist, wenn wir die Manipulation durchführen.
Eine zehnminütige Basislinie, sie hängen einfach ab und spielen. Dann haben wir Manipulationen der Kontingenz, und ich werde Ihnen gleich zeigen, wie wir das machen. Wir haben auch Ihre Kontrollen. Das ist das Schöne daran, mit Leuten zu sprechen, die Tierverhalten studieren. Ich muss das Wort Playback nicht erklären. Ich muss nicht erklären, was Ihre Kontrollen sind. Ich hatte Momente auf Konferenzen zur Säuglingsforschung. Die Leute dachten, ich hätte Ihre Kontrollen erfunden. Und während es so verlockend ist zu sagen, nun ja, wissen Sie, es illustriert, warum diese Konferenz so wichtig ist. Wir sind sehr gut darin, die Welt auseinanderzunehmen, aber wir sind nicht so gut darin, sie wieder zusammenzusetzen.
Das ist wirklich unser Job. Wir haben eine zweite Basislinie, in der wir wieder auf typische Reaktionsniveaus zurückkehren. Wir analysieren die Resonanzrate, den Inhalt, das artikulatorische Timing und die phonologische Struktur des Schmatzens in jeder dieser Phasen. Hier sehen Sie einen Mann, der ein Set von drahtlosen Kopfhörern trägt, damit ich ihm Anweisungen geben kann. Jetzt verwenden wir Ohrstöpsel, damit ich ihm Anweisungen geben kann, die das Baby nicht stören. Es gibt keinen Lautsprecher an der Wand mit der Stimme Gottes, die über den Babys redet. Die Bezugsperson trägt ein kleines drahtloses Mikrofon, und in einigen unserer Studien tragen sie auch zusätzliche Sensoren.
So können wir wirklich hochwertige Aufnahmen der vokalen Äußerungen des Säuglings erhalten. Wie ich bereits sagte, ändern wir das Timing der Reaktionen der Mutter. Ich instruire jede kontingente Mutter, auf das Schmatzen mit Lächeln, näherkommen und Berührung ihres Babys zu reagieren. Sie wissen nicht, dass es um das Schmatzen geht. Was ich ihr sage, ist, dass ich ein lustiges Wort in ihren Kopfhörern sage, während sie spielt. Wenn sie dieses lustige Wort hört, soll sie es ihrem Baby sagen. Warum? Lächeln Sie, berühren Sie sie einfach, lassen Sie sie wissen, dass es einen Unterschied macht. Den Rest der Zeit spielen Sie einfach weiter.
Wir fügen also nur etwas hinzu. Aber wir müssen die Effekte der Stimulation, die durch Reaktionen auf Kontingenzen verursacht werden, von der Erregung trennen, die durch ihr Handeln verursacht wird. Wie wissen Sie, dass das bloße Antippen des Babys dies nicht bewirken wird? Deshalb haben wir Ihre Kontrollen. Die gleiche Form, das gleiche Timing der Reaktionen. Wir haben zuerst kontingente Mütter und dann kontingente Babys, sodass wir den Reaktionszeitplan erhalten können. Und dann verwenden wir das einfach.
Wir haben kontingente und nicht kontingente Babys, die die gleiche Menge an Stimulation erhalten. Aber es ist nicht synchronisiert mit ihrem Schmatzen. Wir haben eine ganze Reihe solcher Studien durchgeführt. Wir haben herausgefunden, dass kontingente Interaktionen akustische Veränderungen im Schmatzen in Echtzeit erleichtern. Je nach dem, was wir tun, neigen sie dazu, die Geräusche in Richtung reifer Formen zu bewegen. Kontingente, aber stille Reaktionen führen zu einem Anstieg der fortgeschritteneren Laute. Wir erhalten vollständig resonante Vokale, komplexere Silben und das, was wir als kanonische Silben bezeichnen. Eine kanonische Silbe ist ein Konsonant-Vokal-Übergang, der unter 300 Millisekunden liegt und in seiner Struktur im Grunde genommen erwachsen ist.
Wenn Mütter jedoch auf das Schmatzen mit Sprache reagieren, stellen wir fest, dass Babys den Klang der Reihenfolge lernen. Sie lernen die phonologischen Sprachmuster der Sprache der Mutter. Wenn wir den Babys Vokale als Feedback geben, erhöhen sie den Anteil an vollständig resonanten Vokalen in ihrem Schmatzen. Wenn wir ihnen Wörter oder Konsonant-Vokal-strukturierte Silben geben, werden die Babys signifikant den Anteil an Konsonant-Vokal-strukturierten Silben in ihrem Schmatzen erhöhen. Das alles geschieht innerhalb eines Zeitrahmens von zehn Minuten.
Wichtig ist, dass die Babys nicht die gleichen Phoneme wie die Mutter verwenden. Wenn Mama „Tschüss“ sagt, sagen die Babys nicht „Tschüss“. Aber sie werden eher dazu neigen, ein Konsonant-Vokal-strukturiertes Schmatzen zu verwenden, selbst wenn diese einzelnen Phoneme im Repertoire der Säuglinge vorhanden sind. Sie lernen nicht durch Nachahmung, sondern identifizieren zugrunde liegende phonologische Muster. Um das wirklich zu testen, müssen wir einen Weg finden, ihnen ein neuartiges phonologisches Muster zu geben, nicht nur ein Vokal oder Konsonant-Vokal, das sie seit Monaten gehört haben.
Hier ist, was wir taten. Wir präsentierten Klangmuster aus einer nigerianischen Sprache. Yoruba. Europäische Wörter haben typischerweise eine Vokal-Konsonant-Vokal-Silbenstruktur. Diese Säuglinge, die neun oder zehn Monate alt sind, sprechen nicht „ga, ga“ oder „Baba“, sondern „ABA“ und „aga“, Vokal-Konsonant-Vokal. Wir wissen, dass die Babys dazu in der Lage sind. Normalerweise tun sie das nicht in einer Umgebung, in der die M- Sprache Englisch ist. Was passiert also, wenn wir diese als die Beispiele verwenden?
Dies sind neue Daten, die ich Ihnen zeigen werde. Ich werde Ihnen ein Video zeigen. Sie hören drei urbane Äußerungen. Zuerst wird das Baby einfach schmatzen, der Experimentator gibt das Signal, was die Mutter tut. Sie hören, was sie tut. Zum Glück musste ich das nicht auswählen. So etwas passiert. Die Babys beginnen, dieselbe zugrunde liegende Vokal-Konsonant-Vokal-Form zu produzieren, jedoch nicht mit denselben Phonemen als Nonspeech.
Mit dieser Studie werden wir einen tieferen Einblick gewinnen. Wir hatten verschiedene Arten von kontingentem Eingabebedingungen. Wieder betrachten wir den Süßigkeits-Punkt der mittleren Vorhersagbarkeit. Wenn dies ein statistischer Lernmechanismus ist und wir den Babys jedes Mal andere Wörter geben, sodass die Oberflächenmerkmale unterschiedlich sind, aber die zugrunde liegende Regelmäßigkeit dieselbe ist, sollten Sie in der Lage sein, dies zu lernen, wenn Sie durch statistisches Lernen lernen. Wenn Sie jedoch durch Nachahmung lernen, sollte das unmöglich sein, weil die Oberflächenmerkmale sich bei jedem Wort ändern.
Wir haben auch die gleiche Yoruba-Worte jedes Mal gegeben. Dies ist eine andere Gruppe von Babys. In diesem Fall wäre es für statistisches Lernen sehr herausfordernd. Es wäre, als würde man versuchen, zu lernen, was ein Stuhl ist, indem man nur Beispiele von diesen roten Stühlen im Raum sieht. Sie könnten die Oberflächenmerkmale nicht von den zugrunde liegenden Regelmäßigkeiten trennen. Wenn Sie jedoch nachahmen, sollte dies ziemlich einfach sein, weil es sehr vorhersehbar ist.
Wir haben also eine bedingte und nicht bedingte Kontrollgruppe für beide durchgeführt. Hier ist, was passiert ist. Dies ist die bedingte Kontrollgruppe, eigentlich wirklich die mittlere Variabilität, eine bedingte. Dies ist der mittlere Anteil an europäisch phonologisch strukturiertem Schmatzen. Die Silben, Konsonant-Vokal-Muster und das y-Achse und die x-Achse. Wir haben unsere zehnminütige Basislinie, die soziale Reaktionszeit, das ist das, was wir tun, die Manipulation, und dann eine zweite Basislinie.
Was Sie sehen können, ist, dass wir einen signifikanten Anstieg des Anteils dieser Vokal-Konsonant-Vokal-Laute in der sozialen Reaktionszeit erhalten, wenn wir ihnen jedes Mal dasselbe Wort geben. Wir erhalten Lärm, aber wir erhalten kein Muster des Lernens. Wenn wir ihnen die Kontrollgruppe geben, erhalten wir einige Variabilität, aber wiederum kein Muster des Lernens. Hier ist eine einfachere Möglichkeit, dieselben Daten zu sehen. Dies ist nur ein direkter Vergleich über die Bedingungen hinweg. Dies ist die durchschnittliche Änderung von der ersten Basislinie zur sozialen Reaktionszeit, wiederum im Anteil der Schmatzer, die diese europäische, die gesamte Konsonant-Vokal-Form hatten.
Nur die Säuglinge in der bedingten Playback-Gruppe haben signifikante Veränderungen gezeigt. Wir haben tatsächlich festgestellt, dass wir zurückgehen und dies analysieren mussten. Es ist tatsächlich im Süßigkeits-Punkt, und es ist tatsächlich eine mittlere Variabilität. Wir führen jetzt abgestufte Variationen davon mit vielen verschiedenen Variabilitätsniveaus durch, um ein besseres Verständnis darüber zu bekommen, ob es sich um eine Schwellenwert-ID oder um eine graduelle Funktion in Bezug auf die Lernfortschrittskurve bei den Babys handelt.
Aber Sie können ziemlich offensichtlich sehen, dass es Kontingenz braucht und dass es Variabilität in den Eingaben benötigt, um Lernen zu fördern. Wir haben dann gefragt, ob Babys durch Nachahmung lernen, selbst in diesen Variabilitätsbedingungen. Die Antwort war nein. Was wir taten, war, die europäischen Exemplare der Mutter mit den vokalen Äußerungen des Babys zu paaren, die dann über 1200 Paare folgten. Wir haben sie gemischt, um eine Zufallsverteilung zu erstellen, und wir haben festgestellt, dass wir keine Übereinstimmung gesehen haben, die größer als das Zufallsniveau war.
Das sagt uns, dass Babys dieses Muster lernen und es weiterhin verallgemeinern, um neue Äußerungen zu organisieren, die sie in ihrem Schmatzen machen. Jetzt führen wir 25-, 50- und 75%-Variabilitätsgruppen durch, um ein besseres Verständnis darüber zu bekommen, wie Variabilität im sozial geführten Input zu infantilem Lernen führen kann. Und wir werden Ihnen gleich einige Vogelversionen davon zeigen. Wir nennen das sozial geführtes statistisches Lernen, dass Säuglinge zugrunde liegende Regelmäßigkeiten oder hochgradig wahrscheinliche Muster im Input erfassen, aber sie nehmen nicht die Oberflächenmerkmale der Phoneme auf. Das ist nicht, wie sie hier lernen.
Das ist ein interessanter Unterschied. Viele Studien zur kulturellen Übertragung im Tierverhalten konzentrieren sich auf Nachahmung, aber Nachahmung ist meiner Meinung nach kein Mechanismus, es ist ein Ergebnis. Es beschreibt einfach, dass mein Verhalten deinem Verhalten ähnelt, und Sie können auf viele verschiedene Arten dorthin gelangen. Das ist ein interessanter Unterschied im Tierverhalten im Vergleich zum menschlichen Bereich, den es wert ist, weiter zu vergleichen und zu verfeinern.
Ich denke, das ist ein Bereich, in dem wir alle einen Unterschied machen können. Wir wissen, dass wir Timing brauchen, denn Kontrollgruppen, die nur die gleiche Menge an Stimulation erhalten, lernen nicht. Wir untersuchen auch die Produktion von Silbenfolgen bei Säuglingen und finden ähnliche Arten von Ereignissen. Um zusammenzufassen, sehen wir diesen Feedback-Zyklus hier. Jahre von Studien in meinem Labor und anderen wie in der Welt zeigen, dass die Reaktionen der Bezugspersonen auf das Schmatzen den Babys die Möglichkeit geben, fortgeschrittenere Klangmuster zu lernen.
Die Playback-Studien zeigen, dass Bezugspersonen sehr reaktionsschnell auf das Schmatzen sind und dass vokale Äußerungen, die vollständiger resonant sind oder kanonische Silben enthalten, die das Verhalten der Bezugspersonen tatsächlich stärker beeinflussen. Was jetzt spannend ist, ist, dass wir, wenn wir wissen, was ich Ihnen gerade gezeigt habe, dass, während die Bezugspersonen reagieren, die Babys ihre Laute modifizieren und ihre Laute auf eine Weise modifizieren, die sie wahrscheinlich erwachsenen Äußerungen ähnlicher macht.
So geschieht es auf eine Weise, die in meinen Playback-Studien die Bezugspersonen wahrscheinlicher macht, im ersten Platz zu reagieren. Dieser Feedback-Zyklus gibt den Babys strukturierte Rückmeldungen für ihre vokalen Äußerungen. Das Feedback beeinflusst in Echtzeit und im Entwicklungsprozess die akustische Struktur ihres Schmatzens. Was passiert hier im Hintergrund? Wir denken, dass bestimmte Merkmale der Interaktion, wie babyspezifische Sprache, vereinfachte Syntax und kontingente Timing, vorhersehbarer und belohnender für Säuglinge sind.
Es gibt Arbeiten von Jackie Gottlieb über nichtmenschliche Primaten. Sie ist in Columbia und zeigt, dass Belohnungspfade die Salienz von Informationen, die mit einer belohnenden Interaktion verbunden sind, vermitteln können. Und denken Sie daran, dass Belohnung hier nicht die klassische externe Belohnung ist. „Gut gemacht, Kind. Hier ist eine M&M.“ Das ist hier nicht der Fall. Das ist eine intrinsische Belohnung.
Dies ist ein Babymonitor. Dies ist wieder eine theoretische Behauptung. Dies ist ein Baby, das seine eigene Vorhersagegenauigkeit überwacht. Es gibt Hinweise darauf, dass die kortikale thalamische, basale Ganglien- und kortikale dopaminergische Verschaltung in den Momenten erhöhter Vorhersage aktiviert wird. Wir haben einen Vorhersage-Belohnungs-Zyklus. Es gibt Arbeiten von Jesse Goldberg an der Cornell und Vikram Gotakara an der Columbia, die bei Zebrafinken zeigen, dass das Belohnungssystem während des vokalen Lernens aktiv ist.
Ich bin jedoch daran interessiert, nicht nur die Informationen zu betrachten, die im Kopf des Vogels sind, sondern auch die Informationen, die im Kopf des Vogels tatsächlich vorhanden sind. Es gibt hier einen externen Feedback-Zyklus, der zusammen mit diesem internen Feedback-Zyklus abläuft. Daher haben wir dies bei den Zebrafinken untersucht. Wie Sie wissen, ist dies eine weit verbreitete Modellart für die Neurobiologie des Gesanglernens. Es gibt tatsächlich viele gute Gründe zu vermuten, dass die Echtzeit-soziale Anleitung des vokalen Lernens bei dieser Art stattfindet.
Ihr sozial gregarischer Gesang ist sehr wichtig für die Anziehung weiblicher Vögel. Wir wissen, dass das Lernen von lebenden Lehrern effektiver ist als von Bandlehrern. Wir wissen, dass Juvenile eine Vorliebe haben, das Lied ihres Vaters zu lernen. Wenn Sie also tatsächlich nach Fowlers Gap in Australien gehen und diesen wunderschönen Feldstandort ansehen, sehen Sie, dass Zebrafinken sehr synchronisiert brüten. Es ist während der Monsunzeit, in der hohe Luftfeuchtigkeit, Wasser und viel Vegetation vorhanden sind.
Aus der Perspektive eines jungen Vogels befinden Sie sich in einem Nest in einem Strauch. Sie könnten bis zu 40 Nester in unmittelbarer Nähe haben. Es gibt viel Gesang, aber selbst mit mehreren erwachsenen Männchen in der Nähe lernen Sie das Lied von Dad in einem Labor. Wenn Sie die Väter wechseln, lernen sie einfach das Lied des neuen Lehrers. Ihre vokalen Lernprozesse werden typischerweise in zwei Phasen untersucht. Wir haben eine sensorische Phase, in der ein Vater-Sohn-Song memoriert wird, und dann eine sensomotorische Phase, die etwas später kommt, in der der Juvenile übt, um sein memoriertes Gesangsmuster zu erreichen. Das ist die klassische Denkweise. Und dann haben wir mit 120 Tagen die Kristallisation bei den Zebrafinken, und sie lernen zusätzliche Lieder.
Aber wenn Sie sich viele Studien ansehen, sehen Sie, dass es hier viel Überlappung gibt. Es gibt viel Überlappung hier in dieser blauen Box zwischen sensorischen und sensomotorischen Phasen. Und wie ich gerade erwähnt habe, wenn Sie die Lehrer vor dem 50. Tag wechseln, ist dies die Arbeit von Lucille, und was Sie tun werden, ist, dass Sie einen Vogel haben, der ein neues Lied lernt. Diese Überlappung sagt mir, dass, wie in den Babysdaten, es hier Möglichkeiten gibt, dass soziale Rückmeldungen zu einem reiferen Gesang, an dem das Vogelwesen während dieser Zeit arbeitet, tatsächlich den Gesangsausstoß oder das Lernen beeinflussen können.
Das bedeutet, dass es hier Möglichkeiten gibt, dass Rückmeldungen zum Gesang in diesem Zeitraum das Lernen beeinflussen können. Lassen Sie mich Ihnen ein Vogellied vorspielen. Ein Xylophonlied. Viele von Ihnen wissen es. Einige von Ihnen vielleicht nicht. Dieses Lied hat mehrere einführende Noten, gefolgt von einer Reihe von Silben, die ein Motiv bilden, und das Motiv kann von 1 bis 20 Mal wiederholt werden. Hier ist ein Beispiel. Sehr aufregend.
Das ist ein Vogel, der bereits kristallisierte Lieder hat, 120 Tage alt. Hier ist derselbe Vogel mit 39 Tagen. Hier haben wir 30 Tage. Und das ist ein akustischer Albtraum. Das ist also Müll. Die Leute studieren selten plastischen Gesang. Wir haben uns jedoch wie bei den Arbeiten der braunhäufigen Kormorane gefragt, ob dieser unreife Gesang möglicherweise die Interaktionen mit Erwachsenen in Echtzeit organisiert und dadurch die Möglichkeiten für soziale Rückmeldungen zum Gesang schafft.
Wir wissen, dass Väter. Wir haben Arbeiten durchgeführt, die zeigen, dass Väter kontingent singen können. Wir haben uns auch die Weibchen angesehen, und das wird direkt von der Arbeit über die braunhäufigen Kormorane inspiriert. Es ist seltener, dass Forscher zum Gesang von Singvögeln Weibchen untersuchen, da viele dieser Vögel nicht singen. Es stellt sich heraus, dass Weibchen viel mehr tun, als nur singen. Hier ist ein Beispiel für ein Verhalten, das ein Weibchen einem Juvenilen zeigt, wenn es Gesang hat, das mehr reife Elemente enthält. Es nennt sich Flügelschlag. Es ist sehr aufregend.
Ja, es gibt keinen Ton in diesem. Lassen Sie mich es Ihnen ein weiteres Mal zeigen, denn es ist einfach so spannend. Ja, nicht genau in Neon beleuchtet. Wir anthropomorphisieren hier, was Sie in Schwierigkeiten bringen kann, wenn Sie nach einer offensichtlichen warmen Reaktion suchen. Sie sehen es hier nicht. Aber ein Singvogel kann visuelle Ereignisse schneller sehen als wir. Sie haben auch eine bessere akustische und zeitliche Auflösung. Und diese Flügelschläge, die typischerweise zwischen 90 und ein paar hundert Millisekunden lang sind, sind eine Form sozialer Rückmeldung, die wir in Studien von Kormoranen gefunden haben. Diese veranlassen die Männchen, ihre Lieder zu modifizieren, um mehr reife Elemente einzuschließen.
Was passiert bei Zebrafinken? Es stellt sich heraus, dass sie einige Dinge tun können. Wir führen drei Arten von Studien durch. Ich kann Ihnen von einer erzählen, aber ich kann Ihnen später auch von anderen erzählen. Wir führen interaktive Playback-Studien von Männlieder zu Juvenilen durch. Wir können dies kontingent oder nicht kontingent auf plastischen Gesang tun, ganz ähnlich wie wir es bei den Säuglingen besprochen haben. Nur dass wir keinen Kopfhörer auf den Papa setzen und sagen können: „Hey, sing jetzt.“ Wir müssen Playbacks verwenden, um das zu tun.
Wir können auch die Gehirne von Jungvögeln durch intrakraniellen Injektionen von Neuropeptidhormonen verändern, sei es ein Arginin-basiertes Toxin oder ein Arginin-basierter Ozeanrezeptorblocker wie den Mannin-Komplex. Wir können sie empfänglicher oder weniger empfänglicher für soziale Rückmeldungen machen. Und wir haben verknüpfte Studien zu sozialer Bindung und sozialem Lernen bei diesen Vögeln. Dann haben wir Video-Playback-Studien, von denen ich Ihnen jetzt eines zeigen werde, bei denen wir das Verhalten der Weibchen in der Reaktion manipulieren können.
Ich habe früher Bird Skype genannt, aber das ist heute nicht mehr aktuell. Nun, das nennt sich Bird Zoom. Und das ist die Arbeit mit Samantha Caruso. Was wir hier tun, ist, dass jeder Vogel ein männlicher Juvenil ist. Er hat einen Monitor, der Feedbackverhalten anzeigt. Es ist mit einem Computer verbunden, den wir steuern. Während der Tage 40 bis 60 nach dem Schlüpfen, wiederum in einer Zeitspanne von Überlappung zwischen den sensorischen und sensomotorischen Phasen, sollte er empfindlich für soziale Rückmeldungen sein.
Hier ist das Design der Studie. Sie haben einen kontingenten Vogel, der einige plastische Lieder singt. Ein sehr aufregender Moment. Dann sieht er ein Video von einem Weibchen, das je nach Bedingung entweder einen Flügelschlag oder ein Federfutterverhalten zeigt, das auch eine viel längere Reaktion ist, die sie ebenfalls auf den Gesang zeigen können. Gleichzeitig erhält sein Bruder, mit dem er die ersten 30 Tage verbracht hat und der den gleichen Gesangstutor hat, auch dieses Feedback, das synchron mit dem Gesang des kontingenten Vogels ist. Es ist an seinen Bruder gebunden, sodass wir genetische Effekte kontrollieren.
Hier hören Sie, wie sie nach dem Gesang kristallisiert sind. Jetzt spiele ich Ihnen mehr Videos vor. Ich werde etwas Abstand halten. Okay. Warum? Wir formen jetzt mein Verhalten. Hier ist der Tutor. Das ist das Modell aus den ersten 30 Tagen. Es ist ein kontingenter Teil. Ganz gut. Hier ist der Bruder. Das ist nicht gut. Hier sind die Daten. Vögel in der kontingenten Playback-Bedingung, das sind die blauen Balken links, hatten signifikant bessere Lieder als die neuen Yok-Kontrollbrüder.
Wir haben viele Arten, dies zu operationalisieren. Dies geschieht unter Verwendung einiger Analysen, um die akustische Ähnlichkeit zu dem Tutor zu betrachten. Wir können tatsächlich die Daten paaren, weil sie Brüder sind, und wir können sehen, dass die blauen Kreise, die kontingent sind, und die grünen Dreiecke, die die Yok-Vögel sind, und wir sehen, dass dies ein klarer Effekt ist, dass kontingente Rückmeldungen helfen. Wir haben auch die Menge des Gesangs betrachtet, die die Vögel während ihrer Zeit hier gemacht haben, denn wir haben 24 Stunden am Tag Aufzeichnungen von diesen Vögeln. Sie haben tatsächlich sowohl in der kontingenten als auch in der Yok-Gruppe sehr ähnliche Raten gesungen.
Das ist also kein Effekt des bloßen Gesangs. Es ist ein Effekt der unreifen Laute, die die soziale Umgebung organisieren und Rückmeldungen geben, die das Lernen antreiben. Um zusammenzufassen, indem wir ein integrativeres Verständnis des sozialen Lernens aufbauen, indem wir Muster sozialer Interaktion mit zugrunde liegenden Belohnungssystemen verbinden, gewinnen wir ein viel mechanistisches Verständnis darüber, wie soziale Feedbackschleifen von Handlungen und Interaktionen, die in diesen unreifen vokalen Äußerungen verankert sind, zugrunde liegende neuronale Rückkopplungsschleifen haben, die es ermöglichen, dass unreife vokale Verhaltensweisen in adaptive und intelligente Systeme der vokalen Kommunikation elaboriert werden.
Ich möchte mich bei meinen vielen Studierenden in meinem Labor bedanken. Wir haben ein Vogelteam und ein Babyteam. Bei den vielen Graduiertenstudenten, die an dieser Arbeit beteiligt waren, bei den nationalen NIH- und NSF-Förderungen für diese Arbeit und bei Ihnen danken.