二重唱的鸣禽会“精神控制”伴侣,保持同步

淡尾苇鹪鹩(Pheugopedius euophrys)

一项5月31日发表于《美国国家科学院院刊》的新研究称,雌雄淡尾苇鹪鹩(Pheugopedius euophrys)在二重唱时会抑制伴侣大脑中的鸣唱区域,从而使其鸣唱与自身同步。研究人员称,在鹪鹩歌剧般的二重唱中,雌雄个体间交换的听觉反馈暂时抑制了听者鸣唱的运动回路,这有助于连接这对鹪鹩的大脑,协调类似“心灵感应”的表演。

“你可以说时机就是一切。”论文合著者、新泽西理工学院生物科学系的神经生物学家Eric Fortune说,“这些鹪鹩告诉我们,要想进行良好的合作,合作伙伴就需要通过感官联系融为‘一体’。”

论文的通讯作者、斯克里普斯学院生物学副教授Melissa Coleman补充:“把这些鸟想象成爵士歌手。二重唱鹪鹩在鸣唱前会有一个粗略的歌曲架构,但随着歌曲的推进,它们必须通过不断接收对方的信息来快速调整。我们原以为会有一组高度活跃的特化神经元来调节轮唱,但实际上,彼此的鸣声反而会抑制这组神经元——这也是调节二重唱节奏的关键。”

本次研究在厄瓜多尔安提萨纳活火山上偏远的竹林中开展。研究人员记录了4对鹪鹩独唱和二重唱时的神经生理学数据,并分析了它们大脑运动前区的感觉运动活跃性(该区域与学习和创作音乐相关)。

记录显示,在二重唱轮唱的过程中(通常音节紧凑,听起来就像只有一只鸟在鸣唱),个体的神经元在自己发出音节时迅速激活。然而,当个体在二重唱中听到伴侣的鸣叫声时,神经元的活跃性显著降低。Fortune解释:“你可以把抑制效应想象成蹦床。当鹪鹩听到伴侣的鸣声时,神经元受到抑制。但就像蹦床反弹一样,这种抑制的释放使它们在自身鸣唱时迅速作出反应。”

Fortune和Coleman表示,这些结果为人类和其它合作动物如何利用感官线索协同行动提供了一个新视角。Fortune说:“这些机制与人类大脑中的情况相同或相似,我们在学习和协调发声时也有类似的大脑回路。”Coleman补充:“如今,当我们在Zoom、WebEx和Facetime会议期间网络连接不佳时,压抑情绪就会不合时宜地出现,进而影响我们赖以协调对话时间的感官信息。我认为这项研究对于理解人类在合作完成同一行为时与世界的互动方式十分重要。我们渴望合作,就像这些鹪鹩一样。”

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编译:灯丝 审稿:西莫责编:陈之涵

期刊来源:《美国国家科学院院刊》

期刊编号:0027-8424

原文链接:https://phys.org/news/2021-05-duetting-songbirds-mute-musical-mind.html

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