Dalam lagu burung, selang diwariskan, dan bunyi itu sendiri dipelajari • Elena Naimark • Berita sains mengenai "Elemen" • Ornitologi, Etologi

Dalam lagu burung, selang diwariskan, dan bunyi itu sendiri dipelajari

Lelaki muda zebrovo namina (di sebelah kiri) dengan bapa angkatnya, tengah hari Jepun yang mengajar penerimaan untuk menyanyi. Foto dari sciencedaily.com

Tiga saintis Jepun telah mengkaji ciri-ciri lagu dari fesyen yang kongenital, dan ciri-ciri yang dikhafal. Kerja mereka terdiri daripada dua bahagian. Pertama, mereka mencipta keadaan percubaan di mana anak ayam zebra belajar untuk menyanyi dengan bapa angkat mereka yang berbeza – tanggapan Jepun, dan kemudian menganalisis lagu-lagu dari bapa mereka yang asli dan angkat dan para pelajar sendiri – kepada siapa anak ayam anak ayam akan lebih dekat. Kedua, mereka menjalankan kajian elektrofisiologi, mengenalpasti kumpulan neuron yang secara khusus bertindak balas terhadap ciri-ciri bunyi individu. Hasil kedua-dua bahagian kajian menunjukkan bahawa zebra hibrida tidak mewarisi manifestasi bunyi, tetapi senario bunyi tertentu: mata penting adalah kekurangan bunyi dan tempoh mereka. Dan anak ayam mengambil alih kandungan bunyi selang yang ditandakan dari ibu bapa mereka. Prinsip pengekodan lagu ini jauh lebih ekonomis daripada pengekodan pelbagai ciri bunyi.

Pelbagai burung lagu burung sangat besar – terdapat sekurang-kurangnya 5,000 spesies; kepelbagaian lagu-lagu burung adalah lebih besar – setiap spesies mempunyai satu set treler dan snaps tersendiri,yang berwarna oleh coloratura individu. Mendengar suara burung di hutan, ahli ornitologist dengan mudah dapat menyuarakan lagu dari satu jenis atau yang lain. Burung-burung, jelas dapat membezakan lagu-lagu jenis mereka dari semua yang lain, menghargai bakat vokal tetangga mereka. Tetapi kita masih tidak tahu bagaimana lagu burung itu diwarisi.

Adalah diketahui bahawa anak-anak ayam belajar menyanyi dari orang tua mereka, menambahkan sesuatu dari diri mereka ke lagu (lihat. Mekanisme ditemui di otak burung yang tidak membenarkan untuk melatih semula apa yang dipelajari, "Unsur", 01/19/2016). Adakah ini bermakna bahawa lukisan spesifik lagu tertentu sepenuhnya ditentukan oleh keupayaan pelajar untuk meniru seorang guru secara akurat? Hampir tidak: ia memerlukan keupayaan yang luar biasa dari pelajar dan ketekunan, kerana mereka perlu mengulang lagu khusus untuk penggantian generasi yang panjang. Adakah ini bermakna bahawa ciri-ciri lagu sesuatu spesies genetik tetap, supaya anak ayam ditinggalkan hanya dengan sedikit latihan? Jika yang terakhir adalah benar, maka butir-butir adalah penting: sifat-sifat lagu itu semula jadi, dan mana yang perlu diperoleh semasa latihan vokal? Setelah mengetahui butiran tersebut, ada kemungkinan untuk memahami bagaimana anak ayam belajar untuk menyanyi,jika terdapat penyanyi yang tidak terhitung jumlahnya yang berlainan di sekeliling dan banyak contoh yang perlu diikuti, dan bahagian-bahagian otak yang terlibat dalam latihan khusus ini.

Masalah ini diambil oleh pakar Jepun dari Institut Sains dan Teknologi Okinawa. Mereka melakukan operasi yang sangat mudah, tetapi jelas – mereka memindahkan anak ayam muda zebra yang muda ke sarang panggilan Jepun. Akibatnya, pejuang Jepun menaikkan anak ayam, mengajar mereka bagaimana, lagu mereka. Sudah tentu, semua ini telah dimulakan untuk mendengar lagu-lagu orang dewasa: lagu-lagu mereka akan menyanyi? Ibu bapa anda atau ibu angkat anda? Lagu-lagu dalam kedua-dua spesies berbeza sangat nyata. Mereka juga sangat berbeza dengan lagu-lagu anak angkat (lagu-lagu ini boleh didengar di sini).

Para saintis menganalisis dua parameter di mana corak lagu itu berbeza dalam dua jenis ini – tempoh suku kata suara itu sendiri dan tempoh selang antara mereka. Kedua-dua parameter mempunyai penekanan khusus mereka sendiri. Oleh itu, dalam fesyen Jepun, suku kata lagu paling banyak dalam trilion mempunyai tempoh 50-70 ms, dan dalam ikan zebra, pengedaran bunyi sepanjang tempoh mempunyai dua maxima – kira-kira 50 dan kira-kira 100 ms.Dalam kes ini, selang antara suku kata bunyi yang terdahulu mempunyai taburan dua humped dengan maksima 40 dan 80-90 ms, dan di dalamnya, dengan satu maksimum eksplisit 40 ms.

Adopsi orang dewasa menerbitkan semula versi pertengahan lagu: mengikut tempoh suku kata suara, lagu mereka menyerupai kerumitan ayah angkat, dan mengikut tempoh selang antara suku kata – ibu bapa genetik yang tidak pernah mereka dengar. Dalam erti kata lain, lukisan lagu penerima adalah preliminarily ditandakan pada jarak yang sukar, di mana pelajar masih mampu membebaskan kebebasan bersuara, setelah mempelajari bunyi alien. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa dalam eksperimen bantu, di mana ayam berkepala zebra dibesarkan oleh ibu-ibu yang tidak bersuara dan belajar menyanyi tanpa bapa mentor sama sekali, hanya dipandu oleh naluri, pengedaran khusus spesies selang antara suku kata yang diulangi dalam lagu, dan frekuensi dan jangka masa treler itu sendiri berubah menjadi sangat berubah.

Ciri-ciri lagu Jepun Jepundi sebelah kiri), tengkorak zebra (di sebelah kanan) dan anak ayam zebrovyh yang dibesarkan oleh saudara-saudara Jepun. Carta teratas menunjukkan pengedaran jangka masa selang senyap, lebih rendah – tempoh suku kata bunyi.Ia dapat dilihat bahawa murid-murid mengamalkan bunyi yang ditetapkan dari ibu bapa angkat, dan lukisan selang antara bunyi datang dari ibu bapa genetik. Gambar dari artikel dibincangkan di Sains

Hasilnya luar biasa dengan sendirinya – ia menunjukkan tanda-tanda khusus yang perlu dibincangkan dalam perbincangan tentang perkembangan komunikasi suara. Sudah jelas bahawa tidak ada lagu turun-temurun, kerana tidak ada dan sepenuhnya diambil dari luar. Dan terdapat beberapa parameter tertentu isyarat bunyi yang diwarisi – bertentangan dengan yang dipelajari. Tetapi pasukan Jepun telah mengambil satu lagi langkah dalam pengetahuan tentang keseimbangan ini "bawaan berbanding belajar". Mereka mengenal pasti populasi neuron yang bertanggungjawab terhadap ciri-ciri khusus lagu ini: suku kata bunyi dan jarak antara mereka.

Para saintis mengerjakan teknik electrophysiological, menggunakan mikroelekrod, burung yang ditanam – ibu bapa dewasa dan anak-anak terlatih – di kawasan otak, yang bertanggungjawab untuk pengiktirafan lagu-lagu. Burung yang diletakkan di bawah anestesia dengan mikroelekrod implan diletakkan di dalam bilik kalis bunyi dan dibenarkan untuk mendengar set lagu, membuang bacaan yang disertakan dari elektrod.Lagu-lagu untuk bermain dipilih dengan sangat bijak: lagu-lagu mereka sendiri, lagu-lagu yang berbeza, lagu-lagu jenis mereka di mana selang antara suku kata tidak berubah, dan suku kata mereka digantikan dengan bunyi putih dan sebaliknya, di mana suku kata tidak berubah, dan antara suku kata beralih. Jelas, terdapat kawalan dengan bunyi putih. Burung-burung juga dibenarkan untuk menguji beberapa siri suku kata seragam dengan selang tertentu.

Hasil daripada kerja sungguh-sungguh, dua jenis neuron telah dikenalpasti. Neuron "frekuensi tinggi" bertindak balas terutamanya kepada isyarat dengan selang khusus spesis antara suku kata. Mereka bekerja sama dengan baik semasa menyampaikan kedua-dua lagu jenis mereka sendiri dan lagu dengan bunyi putih bukannya suku kata ciri. Apabila tempoh selang antara bunyi berubah, neuron-neuron ini sangat teruja. Para saintis telah mencadangkan bahawa neuron ini bertindak sebagai kod bar: jika terdapat padanan dalam segmen segmen hitam dan putih, maka isyarat yang dibentangkan adalah perhatian yang patut. Neuron "frekuensi rendah" bertindak balas kepada parameter bunyi ciri-ciri: mereka tidak bertindak balas terhadap lagu yang dicadangkan dengan bunyi putih bukannya suku kata bunyi, tetapi peralihan selang senyap praktikal tidak mempunyai kesan ke atas kerja mereka.

Menurut saintis, pengekodan selang senyap lebih ekonomik berbanding pengkodan bunyi itu sendiri. Malah, bunyi itu sendiri mempunyai sejumlah besar parameter yang berbeza yang boleh diubah dan yang mana, oleh itu, perlu dikodkan dalam respons neural. Jika kita beralih kepada selang antara bunyi (corak bunyi), maka hanya satu parameter yang perlu dikodkan – kehadiran atau ketiadaan bunyi.

Pendekatan ini akan memudahkan prosedur pengkodan lagu, dan tatacara pengiktirafannya. Tetapi apa ruang bagi manifestasi keperibadian! Siapa tahu, mungkin lagu-lagu burung akan membantu orang untuk lebih memahami sifat ucapan mereka sendiri, bagaimana pengiktirafannya disusun dalam rangkaian saraf kita. Lagipun, kita ingat bahawa lagu-lagu burung dan ucapan manusia dikendalikan oleh agen saraf dan genetik yang serupa (lihat lagu-lagu Burung dan ucapan manusia dianjurkan melalui gen yang serupa, "Unsur, 12.22.2014)

Sumber: Makoto Araki, M. Bandi, Yoko Yazaki-Sugiyama. Minda jurang: Pengekodan neural prosody // // Sains. 2016. V. 354. P. 1282-1287. DOI: 10.1126 / science.aah6799.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: