Uno de mis momentos más felices es despertarme temprano en verano con el canto de mis mejores vecinos: los pájaros cantores. Como pianista aficionado, a menudo me siento frustrado por no poder llevar mi instrumento conmigo a todas partes. Esto no hace más que aumentar mi fascinación por estas máquinas musicales aladas, que llevan sus instrumentos dentro del cuerpo y constituyen la mitad de la población total de aves. Por supuesto, es mucho menos romántico darse cuenta de que sus cantos no son el análogo de un solo artístico en la ducha o un recital de soprano en el Carnegie Hall. Lo cierto es que es simplemente una forma de marcar territorio o de ligar.
¿Cómo de maravilloso sería que los hombres de las calles de París adoptaran las estrategias de seducción de los pájaros cantores, en lugar de sus habituales silbidos u onomatopeyas alienígenas? Pero, por desgracia, los humanos estamos lejos de cantar como los pájaros cantores (lo siento, Anna Netrebko). A diferencia de nosotros, los pájaros cantores poseen un órgano vocal especializado llamado siringe, que puede producir varios tonos simultáneamente gracias a sus dos fuentes de sonido. Los pájaros cantores controlan esta siringe mediante la coordinación de los músculos respiratorios, los músculos siríngeos y el flujo de aire. También poseen circuitos cerebrales específicos para el canto en el que intervienen áreas motoras y la vía anterior del prosencéfalo, que les permite aprender canciones y ajustarlas.
Pero los pájaros cantores no son superiores a nosotros en todos los sentidos. De hecho, compartimos con ellos sorprendentes similitudes, sobre todo en la adquisición del lenguaje por imitación. En nuestro primer año de vida, los humanos somos productores natos de babas y mocos, y somos unos profesionales del llanto y el balbuceo. Poco a poco, empezamos a imitar los sonidos de nuestro entorno como hacen los pájaros, y después empezamos a pronunciar nuestras primeras palabras. Esta imitación durante la adquisición del lenguaje no tiene nada de banal. De hecho, incluso mamíferos muy cercanos en la evolución a los humanos, como los chimpancés, gorilas y orangutanes, son incapaces de hacerlo. En cambio, otros mamíferos como los cetáceos (orcas, delfines, cachalotes…) sí pueden reproducir sonidos. Pero, por alguna razón, los investigadores han decidido estudiar esta capacidad con pájaros cantores en lugar de orcas, como si las aves no fueran depredadores peligrosísimos.
En definitiva, que los pájaros cantores son un excelente modelo animal para estudiar y comprender cómo los humanos desarrollamos la capacidad de hablar. Pero por desgracia no puedo contarte mucho más al respecto, porque el experto no soy yo, sino Richard Hahnloser. Richard es profesor titular en la ETH Zurich, en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Tecnología de la Información. Estudió física teórica e hizo un doctorado en Neurociencias Computacionales. Luego se dio cuenta de que los experimentos seguían dominando el campo de las neurociencias, así que comenzó a trabajar en ello. Le interesaba trabajar con pájaros cantores para entender mejor los mecanismos neuronales subyacentes a la producción del canto, la forma en que se codifican las canciones, o su aprendizaje.
Juan García Ruiz: ¿Qué podemos aprender de los pájaros cantores como humanos?
Richard Hahnloser: Los pájaros cantores tienen habilidades vocales fantásticas. Aunque tienen una laringe como nosotros, no la usan para cantar, sino que usan un órgano especializado llamado siringe. Tal vez por eso son tan buenos imitando sonidos. Tal vez no podamos extraer demasiado de la forma en que estas aves producen el sonido porque no tenemos el mismo órgano vocal, pero sí que podemos aprender sobre el mecanismo evolutivo que les ha permitido imitarse entre sí, cómo funciona esta imitación vocal, y cómo aprenden escuchando a los adultos. Algunas de estas cosas son difíciles de estudiar en humanos, porque no podemos experimentar con bebés. Entonces algunas respuestas sobre lo que sucede en los primeros años de vida de un bebé se pueden encontrar en las aves.
JGR: ¿La imitación es siempre necesaria para que estos pájaros aprendan a cantar? ¿Podría un ave cantar estando completamente aislada otros miembros de la colonia?
RH: Los pájaros tan solo quieren cantar algo. Pero para ello necesitan ser enseñados. Necesitan un modelo. De otra forma, serían capaces de cantar igualmente, pero sonaría extraño. No sería un sonido estereotipado y limpio.
JGR: ¿Podrías describir brevemente el sistema de canto de los pájaros cantores?
RH: Este sistema de canto incluye un conjunto de áreas cerebrales cuyo único propósito es producir una canción. Si un ave tiene un accidente y estas áreas del canto se dañan, podría hacer todo lo que un ave normal puede hacer, excepto producir las canciones que aprendió cuando era joven. Es un sistema muy específico dedicado exclusivamente al canto y nada más.
JGR: Los humanos poseen tanto el lenguaje como la capacidad de cantar, mientras que las producciones de las aves se limitan al canto, pero esto se asocia comúnmente con el lenguaje de los pájaros. Mi pregunta es: ¿son los cantos de las aves análogos al lenguaje humano o son algo realmente diferente en su naturaleza?
RH: La gente normalmente compara el canto de los pájaros con el habla, pero hay mucha menos complejidad combinatoria en sus cantos que en el lenguaje. Las sílabas que cantan no tienen mucho significado, así que no diría que es comparable con el lenguaje humano. Ellos cantan principalmente para atraer hembras o para defender el territorio. Pero puedes encontrar algunas analogías entre el lenguaje humano y el canto de las aves. De hecho, lo que estos pájaros producen hasta que son adultos es lo mismo que hace un bebé hasta el primer año de vida. Primero el bebé llora, luego empieza a balbucear, y después comienza a combinar diferentes sílabas hasta que produce sus primeras palabras después del primer año. Este proceso de llanto y balbuceo hasta que surgen las palabras es muy similar al proceso de aprendizaje de las aves.
JGR: ¿Qué es el procesamiento del lenguaje natural y cómo se relaciona con tu investigación?
RH: El procesamiento del lenguaje natural tiene que ver con cómo una computadora procesa texto. En nuestro caso, lo que estudiamos es cómo las aves aprenden canciones. La idea es enseñarles dos canciones. Primero les damos una hasta que puedan cantarla, y luego les reproducimos la segunda con un altavoz. La pregunta que nos hacemos es: cuando un ave ya puede cantar una canción, ¿cómo ajustará esta primera canción para llegar a la segunda? Esto nos hizo descubrir el mecanismo que usan para lograrlo, y lo convertimos en un algoritmo simple. Después nos dimos cuenta de que los lingüistas computacionales, personas que trabajan con texto, usan la misma fórmula que las aves. Las aves lo descubrieron hace millones de años, mientras que los lingüistas computacionales lo hicieron solo hace unos pocos años, y por eso me interesó la analogía entre la biología y el procesamiento de texto.
JGR: ¿Cuáles son los principales descubrimientos realizados en tu equipo?
RH: Los neurocientíficos utilizan en sus estudios recompensas o castigos. Un pájaro aprende una canción sin ser recompensado externamente por ello, es como un bebé que aprende a hablar. Nuestro grupo fue el primero que estudió la forma en que los pájaros se recompensan a sí mismos, o lo que llamamos recompensa intrínseca. Hemos descubierto que al final lo que el pájaro quiere es cantar una canción, que es una secuencia de sonidos, pero lo que supone una recompensa para ellos es el vocabulario. Por ejemplo, si tomamos la frase “hola, ¿cómo estás?”. Lo que quiero decir es la secuencia: “hola, ¿cómo estás?” pero al pájaro le importan los sonidos, el “hola”, el “estás”, y el “cómo”. No importa cómo vengan las palabras, lo que les importa es que el vocabulario esté bien. El orden es para ellos un problema aparte.
JGR: ¿Cuáles son las fronteras de este campo de investigación?
RH: Los pájaros usan tres tipos de aprendizaje de canciones. Solo te he hablado de uno de ellos, el aprendizaje basado en modelos. El segundo es el aprendizaje por refuerzo, cuando se recibe un castigo o recompensa instantánea durante la producción de los sonidos. Y el tercero es el aprendizaje basado en retroalimentación, que explica cómo las aves aprenden sus canciones comparando sus vocalizaciones con una retroalimentación auditiva que puedes manipular, por ejemplo, subiendo el tono para ver cómo ajustan sus producciones. Me encantaría desarrollar una teoría que pudiera explicar los tres mecanismos al mismo tiempo.
JGR: ¿Te gustaría compartir algún mensaje con los lectores?
RH: A veces los descubrimientos más grandes provienen de lo que llamaríamos una pregunta estúpida, así que no tengan miedo de hacerlas.
