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Simulación Virtual del Canto de las Aves

El desarrollo del canto de las aves, tiene varias similitudes con el aprendizaje del habla en humanos. Debido a ello se están llevando a cabo múltiples proyectos para identificar la ubicación y función de diversas áreas del cerebro de estas aves. Estos estudios revelaron la vía neuronal básica cuya principal función es activar los músculos apropiados del órgano vocal  (llamado siringe en aves) que permiten la producción de una vocalización específica, y los músculos involucrados en la respiración.

Según un trabajo previo realizado por investigadores de la Universidad de Rockefeller y la Universidad de Buenos Aires, la siringe genera sonidos a través de vibraciones de sus “pliegues” labiales o lengüetas de tejido que abre o cierra el flujo de aire entre la garganta y los pulmones (Gardner et al, 2001; Ball, 2001). En este trabajo, mediante simulaciones computacionales, se mostró que la riqueza de las variaciones de las canciones, se generan modificando sólo y levemente la presión bronquial y la tensión de los pliegues labiales, es decir, manipulando la presión del aire y músculos en la siringe). Además, mediante el modelo definido en este trabajo, los autores crearon una “caja de voz” del ave.

La vía neuronal antes mencionada, comienza en el núcleo llamado (en inglés) ‘high vocal center’ (HVC) y se conecta al núcleo RA (robust nucleus del archistriatum) en el que se encuentran neuronas que controlan a su vez neuronas motoras que activan los músculos de la siringe, y otras que controlan la respiración.

Algunos autores del trabajo anterior (Rodrigo Laje y Gabriel Mindlin del Departamento de Física de la Universidad de Buenos Aires), publicaron un nuevo artículo en el ejemplar de Diciembre del 2002 de Physical Review Letters en el cual desarrollaron un modelo de red neuronal artificial que simula la zona del cerebro llamada núcleo RA, el cual simula las neuronas que controlan los músculos respiratorios y de la siringe (Laje & Mindlin, 2002; Muir, 2003).

Aquí podremos escuchar el canto natural del ave, y uno generado por el modelo neuronal aquí descrito.

Referencias

1.- Gardner T, Cecchi G, Magnasco M, Laje R, Mindlin GB. Simple Motor Gestures for Birdsongs, Physical Review Letters 87, 208101 (2001).

2.- Laje R, Mindlin GB. Diversity within a Birdsong, Physical Review Letters 89, 288102 (2002).

Gonzalo Rojas Costa
grojasy@puc.cl