嬰兒通過模仿父母來學習說話，重複他們不曾意識到的行為。德克薩斯大學西南大學的研究人員在研究這種聲音學習過程中大腦中正在發生的事情的同時，設法將“記憶”植入斑馬雀的大腦中，教他們唱一首從未真正聽過的歌。

雀科的父親在幼小的時候會唱歌給幼鳥聽，最終幼鳥會開始模仿它們。隨著時間的流逝，他們將掌握這首歌，並將其傳給自己的後代。在某種程度上，斑馬雀顯示了人類聲音發展的簡化版本。

但是在這項新研究中，研究人員繞過了這一過程，直接操縱了幼雀的大腦，將一部分歌聲直接教給了他們，而無需父母的任何形式的輔導。

他們使用光遺傳學解決了這一問題，光遺傳學是一種使用閃光燈來刺激大腦某些神經元的技術。在這種情況下，科學家操縱了處理動物聽到的聲音的大腦部分與控制聲音“運動”的部分之間的聯繫。實際上，他們正在創造通常來自外界的聽覺記憶，並且鳥自然會嘗試模仿信號。

研究人員使用一種莫爾斯電碼來教燕雀這首歌的音節應該有多長。較長的光脈衝告訴他們唱較長的音節，反之亦然。可以肯定的是，這些鳥最終學會了唱歌，即使它們從未被成年雀科教過。

這首歌本身比鳥兒自然會唱歌的要簡單得多，音節的長度只是複雜音樂作品的一部分，研究人員說，他們仍然不知道大腦的哪個部分控制著其他方面，例如音高和每種聲音的順序。

這項研究的首席研究員托德·羅伯茨（Todd Roberts）說：“我們並沒有向鳥類傳授它需要知道的所有信息，而只是傳授其音節的持續時間。” “我們在這項研究中測試的兩個大腦區域僅代表一個難題。如果我們找出其他途徑，可以假設一隻鳥在沒有父親的任何互動的情況下唱歌，但是我們離實現這一目標還有很長的路要走。”

這不是科學家第一次能夠將記憶有效地植入動物的大腦。去年，一個研究小組表明，可以從一隻海洋蝸牛中提取學習的行為，然後注入到另一隻海洋蝸牛中，這樣，接收者的蝸牛會對刺激做出反應，就像捐助者的蝸牛一樣，即使接收者從未遇到過授予者。

這項工作可能會開闢研究方法並可能治療人類某些言語障礙，但由於人類的治療途徑複雜得多，因此仍有許多工作要做。

該研究發表在《科學》雜誌上。