Sebrapeenrad oskavad nii hästi laulda, nad saaksid seda unes teha. Ja teadlaste sõnul teevad nad kõike, kuid: Umbes tuhmides sebrapeenrad süütavad ajupiirkonnad ja vibreerivad häälepaelad viisil, mis jäljendab ärkvel olevat soojenemist.
Seotud sisu
- Uinumisest õppimine oli müüt, kuid edasilükkamise ajal võiksite mälestusi tugevdada
- See on teie aju teie lemmiklaulul
Viimase kahe aastakümne jooksul on teadlased leidnud, et uni on sebrapeeniku laulu õppimise repertuaari kriitiline osa. Vinnid ei ole sündinud turvavöö aariad; selle asemel õpivad nad oma laule juba noorukieas, harjutades ja tinistades täiskasvanud juhendaja käe all. Juhendaja tuulutab oma õpilaste pärast kannatlikult, kes seejärel lausub omaenda esialgse hääletamise. Enda hääle kuulmine näib väikeste sebrapeenarde jaoks üliolulisena, kuna need proovivad noote ja silpe enda jaoks välja proovida.
Kindlasti muudab praktika täiuslikuks, kuid veelgi tähtsamaks? Head und.
Pärast rasket tööpäeva koolis suundub iga sebra voodisse muusikaga mõeldes - nii palju, et tema aju virvendab samadest mustritest, mis tekivad igapäevase harjutuse ajal. Ka selle häälepaelad vibreerivad, kuid ei tekita mingit heli: linnud ei suru läbi kõri piisavalt õhku, et tekitada kuuldavat müra.
Teadlased teoreetiliselt väidavad, et linnud unistavad tegelikult laulust - rohkem une huulte sünkroniseerimist kui une laulmist. Sellel võib olla palju pistmist juhendajatelt õpitud materjali kristalliseerimise ja ümberkujundamisega - nähtus, mis on võrreldav mälestuste ja teabe pikaajaliseks säilitamiseks pakendamisega seotud inimeste torkimisega. Hommikul ärkavad peibutised kohmetud ja hajameelsed, luiskades pisut vähem sidusalt kui eelmine päev, kuid aja möödudes nende laulud paranevad.
Teadlased arvavad, et uurides, kuidas linnud unes oma laule õpivad, aitab see mõista inimkeele omandamise salapärast protsessi. Nagu inimese kõne, on ka linnulaulu meloodiad keerukad ja keerulised ning aktiveerivad isegi inimeste ajuradasid ja lihaseid.
"Mul oli eile õhtul see hull unistus, kuid unustasin selle kirja panna." (Flickr / Cathy) Kuid unise sebrapeenikese unenäomaastiku uurimine pole lihtne etendus: see pole nii, nagu me saaksime linde ärkvel nugistada ja paluda. Nende uimaste linnuabade sisemise töö paremaks mõistmiseks otsustas Buenos Airese ülikooli Gabriel Mindlini uurimisrühm liikuda muusikalise käsu ahelas sammu edasi. Ajud kontrollivad käitumist, kuid nende kahe vahel on lihaseline keskmees. Aju mustri tõlkimiseks täispuhutud serenaadiks tuleb linnu hääleelundil kõigepealt täita marssimiskäsud. Koos kolleegidega lõi linnulaulu mehaanikat uuriv biofüüsika professor Mindlin välja süsteemi, millega mõõta otseselt lihaste aktiivsust.
Eelmises töös leidis tema uurimisrühm koostöös Utahi ülikooli teadlastega, et sebraotsakud liiguvad oma häälelihaseid sünkroonis ajus toimuva laululaadse tegevusega, mis näitab, et lihaste näit võib olla heaks proksiks piilumisel. lindude meloodilistesse kordustesse.
"Nüüd, selle asemel, et vaadata korraga ühte [aju] rakku, näeme kogu süsteemi väljundit, ja see on väga põnev, " ütleb Chicago ülikooli neurobioloogia professor Daniel Margoliash, kes on linnulaulu uurinud üle kolm aastakümmet. Margoliash on varem koostööd teinud Mindlini grupiga, kuid ei osalenud nendes uuringutes.
Uuring leidis ka, et uni ei olnud lihtsalt harjutamise aeg - see võib anda ka lindudele võimaluse uusi lugusid vaikselt improviseerida. Lindude häälelihased näivad öösel pisut fritüürides, komponeerides vaikseid laule, mis ei kleepu päevasesse skripti. See uus uurimus suutis tabada variatsioone, mida eelnevad aju-uuringud ei suutnud, ning soovitab muusikalisel meelel pöörduda, kui sebrapeenrad noogutavad.
Mindlini jaoks oli see tohutu. "Nüüd on meil mudel, mis ei vaja aju, " ütleb ta.
Eelmisel nädalal laienes Mindlini grupp kahes uues uuringus oma uurimistööle. Mõlemad uuringud keskenduvad sellele, kuidas teadlased uurivad uimede häälelihaseid, lootuses avada uinuva linnuaju veel saladusi.
Esiteks soovisid Mindlini juhendamisel töötava füüsiku Juan Doppleri juhitud teadlased lindude lihaste uurimist lihtsamaks muuta. Lihastele keskendumine võib olla otsemaid viise snooreerimise serenaadide mehaanika tabamiseks - kuid see pole ikkagi lihtne. Täiskasvanud sebrapealsed peavad läbima operatsiooni, et teadlased saaksid elektroode mitme lihase külge kinnitada.
Ehkki nende lihaste all mõistetakse otseselt laulu loomise üksikuid aspekte - näiteks tekkiva heli tugevust -, peavad nad siiski ka koos töötama. Mitmed on füüsiliselt ühendatud, sealhulgas üks eriti oluline lihas, mida nimetatakse syringealis ventralis, mis teadaolevalt kontrollib laulu sagedust.
Töörühm leidis, et ainuüksi syringealis ventralis aktiivsuse mõõtmine suudab usaldusväärselt kajastada linnulaulu ballaadide dünaamikat peaaegu sama täpselt kui vana meetod, mille abil mõõdetakse mitut lihast. Ootuspäraselt sisaldas lihase tegevus teavet sageduse kohta, kuid võis ka ennustada, millal muusikalised motiivid algasid ja peatusid üle 70-protsendilise täpsusega.
„Me eemaldume täielikult keskendumisest ajule ja neuronitele ning pöörame tähelepanu ka biomehaanikale, kus töödeldakse närvisüsteemi teavet, ” ütleb Doppler. „See on võimas idee. Mõnel juhul võib biomehaanikat vaadates saada teadmisi, mis pole närvisüsteemis nii selged. “
Doppleri lihtsama süsteemiga, mida on kirjeldatud ajakirjas Chaos, saavad teadlased hõlpsamini uurida lindude unelmalaule; Veelgi enam, selle võimsa lihase mehaanika mõistmine võib ühtlasi anda teada, kuidas vokaalsüsteem funktsionaalse ühikuna töötab.
"Lihase omadused veritsevad tõesti läbi, " ütleb Duke'i ülikooli neurobioloog Katherine Tschida, kes on õppinud sebraotsakuga lauluõpet. „Ühe lihase näidu võib saada paljudest erinevatest omadustest, vaatamata asjaolule, et lihas ei ole peamiselt süsteemi funktsionaalne juht.” Tschida, kes ei olnud tööga seotud, kiitis ka uuring selle „kvaliteetse” metoodika jaoks.
See diagramm näitab süstlihaste aktiveerimist peenikeses laulmise ajal (ülal) ja öösel (hall, allpool). (Young jt, ajakirjas PeerJ (2017)) Teises uuringus leidis Mindlini rühma füüsiku Alan Bushi juhitud meeskond, et nad saavad lindudega manipuleerida häälelihaste painutamiseks, mängides neile magades nende enda laulude versioone - see on harmoonilise hüpnoosi vorm. Bush uuris innukalt mustreid, kuidas lihased tegelikult uinusid. Tema jaoks ei ole hääleorgan lihtsalt nukk, mis täidab aju juhtnööre, vaid see on loov side aju ja käitumise vahel, mis võib lõpptootele lisada oma kellukesi ja vile. “Suur osa süsteemi keerukusest tuleb tegelikult perifeeriast, kus asuvad lihased, ” selgitab ta.
Bush ja tema kolleegid avastasid, et kui lihased on aktiivseks kohendatud, käituvad nad kõik või mitte midagi. Kui mängitakse katkendeid, kus nad ise lugusid proovivad, tõmblevad lindude lihased usaldusväärselt. Isegi nende laulude sünteetilised versioonid, mida on laboris remiksitud, võivad mõnikord kutsuda esile oreli häälereaktsiooni. Sageli jäid lihased alles, kuid kui nad olid painutatud, siis viiksid nad läbi täieliku hääletamise.
Teadlaste sõnul avavad need teadmised uusi viise, kuidas uurida, kuidas muusikaline lihaskond tegutsema saab.
Operatsiooni invasiivsuse tõttu on Mindlin ja tema meeskond saanud testida ainult täiskasvanute sebrasortide lihasreaktsioone. Edasised katsed arenenud tehnoloogiaga võivad aga noorte lindude unistusseisunditest valgust heita. Sellised leiud võivad kinnitada varasemaid uuringuid selle kohta, kuidas noorukiealised sebrad mänguasjadega juhendaja õpetuste järgi mängivad ja lisavad magamise ajal oma isiklikke puudutusi. Kuid mis eesmärki võiks see teenida täiskasvanutel, kes on oma meloodiad juba õppinud?
Margoliashi arvates on asi asjatundlikkuse säilitamises. "Kui soovite saavutada väga suurt täpsust, peate sinna jõudmiseks pingutama ja seal püsimiseks harjutama, " selgitab ta. "Sebravetikad - ja inimesed - peavad harjutama, et säilitada saavutatud jõudluse kvaliteeti."
Ühel päeval võivad teadlased neuroteaduse ja biofüüsika kombineeritud jõududega tegelikult uinumise lauludesse sügavamale sukelduda. Tehnoloogia pole ülesandega veel nii hästi hakkama saanud, kuid see muutub iga päevaga võimsamaks. Seniks? Unista edasi.
