为何只有人类和鹦鹉会说话？中国博后一作Nature论文，揭示鹦鹉与人类大脑的惊人相似性

小木虫 · 公众号 · · 2025-03-26 12:00

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人类言语是一种复杂的交流形式，需要精准控制发声器官来说出词汇。实际上，人类并不是唯一能够发声的生物，鸟类也能以这种形式交流，但它们的方式于人类不同。其中，虎皮鹦鹉能够发出许多种声音，甚至能够模仿人类说话，因此，研究人员推测，这种鸟类与人类发声背后的神经过程可能是类似的。

近日，国际顶尖学术期刊 Nature 发表的一项研究显示，鹦鹉学舌不只是简单的模仿——它们的脑中藏着人类语言进化的关键密码。

该研究以：Convergent vocal representations in parrot and human forebrain motor networks 为题，于 2025 年3月19日发表在了 Nature 期刊，通讯作者为纽约大学 Michael Long 教授，第一作者为博士后杨泽天。

该研究表明，虎皮鹦鹉大脑中控制发声的区域竟与人类语言皮层有着惊人的相似工作机制，这为语言进化提供了新线索，也为语言研究及语言障碍治疗打开了新思路，还为脑机接口技术提供了灵感。

会说话的鸟 vs 只会唱歌的鸟：谁更接近人类？

在动物世界中，虎皮鹦鹉堪称“语言大师”。这种身长不到 20 厘米的小鹦鹉不仅能模仿人类语言（能够模仿人类数百个词汇），还能即兴组合出千变万化的鸣叫。相比之下，斑胸草雀这种鸣禽虽然歌声动听，但其终生只会重复固定曲目。

这种差异背后，暗藏着一个困扰科学界多年的谜题：为何只有人类和少数动物具备灵活发声能力？

在这项最新研究中，研究团队研究了虎皮鹦鹉和斑胸草雀的神经记录，以揭示大脑如何编码发声。他们通过对比实验发现，答案可能藏在鸟类的前脑运动区。借助高密度硅电极技术，他们首次绘制出虎皮鹦鹉发声中枢——前弓状皮质（AAC）的中央核的神经图谱，发现这里就像一个“声音调音台”：不同神经元分工明确，有的专管高频谐波，有的控制低频噪音，还能实时微调音高。相比之下，斑胸草雀的对应脑区，却像老式磁带般只能按固定顺序播放。

斑胸草雀（左）和虎皮鹦鹉（右）发声时的神经记录

鹦鹉大脑里的“语音地图”

该研究中最惊人的发现是：当虎皮鹦鹉发出不同音高的声音时，其前弓状皮质的中央核会呈现规律性的神经活动梯，这几乎完美复刻了人类语言皮层的音高编码机制——就像钢琴键盘在脑中的投影，低音区到高音区井然有序。

更精妙的是，其单个神经元也展现出专业“调音师”的特质。约 51% 的 AAC 神经元对特定音高有选择性响应，当虎皮鹦鹉发出滑音时，不同神经元接力激活，如同交响乐团各声部的默契配合。这种群体编码方式，使得神经网络仅需 5 个最优神经元就能精准预测发声频率。

破解语言进化之谜的钥匙

这项研究颠覆了传统认知：

1、灵活发声的神经基础：虎皮鹦鹉的前弓状皮质的中央核通过“功能图谱”动态组合声音元素，而斑胸草雀对应脑区只能线性编码固定音节；

2、跨物种的进化趋同：鹦鹉与人类在完全不同的演化路线上，但发展出了相似的语音控制策略；

3、临床转化潜力：虎皮鹦鹉可作为失语症、帕金森病等语言障碍疾病的新的动物模型。

论文第一作者杨泽天博士表示，虎皮鹦鹉的大脑就像保存完好的语言进化“活化石”，而我们正在破译其中通用的神经编码规律。

从鹦鹉学舌到人类语言，这项研究揭示了智慧的声音永远在进化之路上共鸣。当我们听懂鸟语中的神经密码，或许就离破解语言之谜更近了一步。或许在不久的将来，通过模仿鹦鹉大脑的“调音”机制，我们能修复人类受损的语言网络，让失语的患者重新“唱响”人生。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08695-8

来源：生物世界。 内容仅做学术分享之用，不代表小木虫立场，版权归原作者所有，若涉及侵权等行为，请联系我们删除，万分感谢！

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