Qarku i sapo zbuluar kontrollon dy veprime që kërkohen për vokalizimin: ngushtimin e laringut dhe nxjerrjen e ajrit nga mushkëritë. Studiuesit zbuluan gjithashtu se ky qark vokalizimi është nën komandën e një rajoni të trungut të trurit që rregullon ritmin e frymëmarrjes, i cili siguron që frymëmarrja të mbetet mbizotëruese mbi të folurit.
“Kur duhet të marrësh frymë, duhet të ndalosh vokalizimin. Ne zbuluam se neuronet që kontrollojnë vokalizimin marrin të dhëna frenuese të drejtpërdrejta nga gjeneratori i ritmit të frymëmarrjes,” thotë Fan Wang, një profesor i trurit dhe shkencave konjitive në MIT, anëtar i MIT. Instituti McGovern për Kërkimin e Trurit dhe autori i lartë i studimit.
Të vendosura në laring, kordat vokale janë dy breza muskulor që mund të hapen dhe mbyllen. Kur ato janë kryesisht të mbyllura, ose të ngjitura, ajri i nxjerrë nga mushkëritë gjeneron tingull ndërsa kalon nëpër korda.
Ekipi i MIT u nis për të studiuar se si truri e kontrollon këtë proces vokalizimi, duke përdorur një model miu. Minjtë komunikojnë me njëri-tjetrin duke përdorur tinguj të njohur si vokalizime ultrasonike (USV), të cilat ata i prodhojnë duke përdorur mekanizmin unik të bilbilit të nxjerrjes së ajrit përmes një vrime të vogël midis kordave vokale pothuajse të mbyllura.
Kjo zbuloi se një burim kryesor i hyrjes është një grup neuronesh paramotorike që gjenden në rajonin e trurit të pasëm të quajtur bërthama retroambiguus (RAm).
Studimet e mëparshme kanë treguar se kjo zonë është e përfshirë në vokalizimin, por nuk dihej saktësisht se cila pjesë e RAM-it kërkohej apo si mundësonte prodhimin e tingullit. Studiuesit zbuluan se këta neurone RAm të etiketuar me gjurmimin sinaptik u aktivizuan fuqishëm gjatë USV-ve. Ky vëzhgim e shtyu ekipin të përdorte një metodë të varur nga aktiviteti për të synuar këto neurone RAm specifike të vokalizimit, të quajtur si RAmVOC.
Ata përdorën kemogjenetikën dhe optogjenetikën për të eksploruar se çfarë do të ndodhte nëse heshtin ose stimulonin aktivitetin e tyre. Kur studiuesit bllokuan neuronet RAmVOC, minjtë nuk ishin më në gjendje të prodhonin USV ose ndonjë lloj tjetër vokalizimi. Kordat e tyre vokale nuk u mbyllën dhe muskujt e barkut nuk u tkurren, siç bëjnë zakonisht gjatë nxjerrjes për vokalizim.
Anasjelltas, kur u aktivizuan neuronet RAmVOC, kordat vokale u mbyllën, minjtë nxorrën frymën dhe u prodhuan USV. Megjithatë, nëse stimulimi zgjat dy sekonda ose më shumë, këto USV do të ndërpriten nga inhalimet, duke sugjeruar që procesi është nën kontrollin e së njëjtës pjesë të trurit që rregullon frymëmarrjen.
“Frymëmarrja është një nevojë për mbijetesë,” thotë Wang. “Edhe pse këto neurone janë të mjaftueshme për të shkaktuar vokalizimin, ata janë nën kontrollin e frymëmarrjes, gjë që mund të kapërcejë stimulimin tonë optogjenetik.”
