Szczury Pop w rytm

Szczury Pop w rytm

Streszczenie: Nowe odkrycia pokazują, że szczury mogą poruszać głowami w rytm muzyki, co pokazuje, że zwierzęta mają wrodzoną synchronizację rytmu.

Źródło: Uniwersytet w Tokio

Dokładne poruszanie się w rytm muzyki było uważane za umiejętność wrodzoną unikalną dla ludzi. Jednak nowe badania pokazują, że szczury również mają tę zdolność.

Stwierdzono, że optymalne tempo kiwania głową zależy od stałej czasowej w mózgu (szybkości, z jaką nasz mózg może na coś reagować), która jest podobna u wszystkich gatunków. Oznacza to, że zdolność naszego układu słuchowego i motorycznego do interakcji i poruszania się w muzyce może być bardziej rozpowszechniona wśród gatunków niż wcześniej sądzono.

To nowe odkrycie oferuje nie tylko dalszy wgląd w zwierzęcy umysł, ale także w pochodzenie naszej własnej muzyki i tańca.

Czy potrafisz poruszać się w rytm, czy masz dwie lewe stopy? Najwyraźniej to, jak dobrze możemy zgrać nasz ruch w rytm muzyki, zależy w pewnym stopniu od naszych wrodzonych zdolności genetycznych, a umiejętność ta była wcześniej uważana za cechę wyłącznie ludzką.

Chociaż zwierzęta reagują również na słyszenie hałasu, mogą wydawać rytmiczne dźwięki lub być szkolone, aby reagować na muzykę, nie jest to to samo, co złożone procesy nerwowe i motoryczne, które współpracują ze sobą, aby umożliwić nam naturalne rozpoznawanie rytmu w piosence. reagować, a nawet przewidywać. Nazywa się to synchronicznością rytmu.

Dopiero niedawno badania naukowe (i domowe filmy wideo) wykazały, że niektóre zwierzęta wydają się podzielać naszą potrzebę przejścia do rytmu. Nowa praca zespołu z Uniwersytetu Tokijskiego dostarcza dowodów na to, że szczury są jednym z nich.

„Szczury wykazywały wrodzoną – to znaczy bez żadnego treningu lub wcześniejszego kontaktu z muzyką – synchronizację rytmu najwyraźniej w zakresie 120-140 bpm (uderzeń na minutę), do której ludzie wykazują również najczystszą synchronizację rytmu” – wyjaśnił profesor Hirokazu Takahashi z Absolwent Wyższej Szkoły Informatyki i Technologii.

„Kora słuchowa, obszar naszego mózgu, który przetwarza dźwięk, została również dostrojona do 120-140 uderzeń na minutę, co udało nam się wyjaśnić za pomocą naszego matematycznego modelu adaptacji mózgu”.

Ale po co w ogóle odtwarzać muzykę szczurom?

„Muzyka silnie oddziałuje na mózg i ma głęboki wpływ na emocje i procesy poznawcze. Aby skutecznie wykorzystywać muzykę, musimy odkryć mechanizm neuronalny leżący u podstaw tego empirycznego faktu” – powiedział Takahashi.

„Jestem również specjalistą elektrofizjologii, która zajmuje się aktywnością elektryczną w mózgu i od wielu lat badam korę słuchową szczurów”.

Zespół postawił dwie alternatywne hipotezy: pierwsza była taka, że ​​optymalne tempo muzyki dla synchroniczności rytmu będzie określane przez stałą czasową ciała. Różni się to między gatunkami i znacznie szybciej w przypadku małych zwierząt w porównaniu z ludźmi (pomyśl o tym, jak szybko szczur może się zatopić).

Po drugie, optymalne tempo byłoby określane przez stałą czasową mózgu, która jest zaskakująco podobna u różnych gatunków.

„Po naszych badaniach z udziałem 10 ludzkich szczurów sugerujemy, że optymalne tempo synchronizacji rytmu zależy od stałej czasowej w mózgu” – powiedział Takahashi.

„To pokazuje, że mózg zwierzęcia może być przydatny w wyjaśnianiu percepcyjnych mechanizmów muzyki”.

Szczury zostały wyposażone w bezprzewodowe, miniaturowe akcelerometry, które mogły mierzyć najmniejsze ruchy głowy.

Uczestnicy-ludzie nosili również akcelerometry na słuchawkach. Następnie grano jednominutowe fragmenty Sonaty na dwa fortepiany Mozarta w tonacji D-dur KV 448 w czterech różnych tempach: siedemdziesiąt pięć procent, 100%, 200% i 400% szybkości oryginalnej.

Pierwotne tempo wynosiło 132 bpm, a wyniki pokazały, że synchroniczność rytmu szczurów była najwyraźniejsza w zakresie 120-140 bpm.

Zespół odkrył również, że zarówno szczury, jak i ludzie potrząsali głowami do rytmu w podobnym rytmie, a poziom szarpania głową zmniejszał się, im bardziej muzyka była przyspieszona.

„Zgodnie z naszą najlepszą wiedzą, jest to pierwszy raport na temat wrodzonej synchronizacji rytmu u zwierząt, która nie została osiągnięta poprzez trening lub ekspozycję muzyczną” – powiedział Takahashi.

„Postawiliśmy również hipotezę, że krótkoterminowa adaptacja mózgu była zaangażowana w strojenie rytmu w korze słuchowej. Udało nam się to wyjaśnić, dopasowując nasze dane dotyczące aktywności neuronowej do matematycznego modelu adaptacji.

„Ponadto nasz model adaptacyjny wykazał, że w odpowiedzi na losowe sekwencje kliknięć najwyższa wydajność przewidywania uderzeń wystąpiła, gdy średni odstęp między bodźcami (czas między końcem jednego bodźca a początkiem drugiego) wynosił około 200 milisekund (jedna tysięczna sekunda).

Szczury Pop w rytm
Oprócz fascynującego wglądu w zwierzęcy umysł i rozwój naszej własnej synchroniczności rytmu, badacze postrzegają to również jako wgląd w tworzenie samej muzyki. Obraz jest w domenie publicznej

„Odpowiada to statystykom interwałów międzynutowych w muzyce klasycznej, co sugeruje, że właściwość adaptacyjna mózgu leży u podstaw percepcji i tworzenia muzyki”.

Oprócz fascynującego wglądu w zwierzęcy umysł i rozwój naszej własnej synchroniczności rytmu, badacze postrzegają to również jako wgląd w tworzenie samej muzyki.

Zobacz też

To pokazuje mózg

„Następnie chciałbym pokazać, jak inne właściwości muzyczne, takie jak melodia i harmonia, odnoszą się do dynamiki mózgu. Interesuje mnie również, jak, dlaczego i jakie mechanizmy mózgu tworzą pola kultury człowieka, takie jak sztuki piękne, muzyka, nauka, technologia i religia” – powiedział Takahashi.

„Wierzę, że to pytanie jest kluczem do zrozumienia, jak działa mózg i rozwoju sztucznej inteligencji (sztucznej inteligencji) nowej generacji. Ponadto, jako inżynier, interesuje mnie wykorzystanie muzyki do szczęśliwego życia”.

Finansowanie: Praca ta była częściowo wspierana przez JSPS KAKENHI (20H04252, 21H05807) oraz program JST Moonshot R&D (JPMJMS2296).

O tej wiadomości z badań nad muzyką i neuronauką

Autor: Józef Krisher
Źródło: Uniwersytet w Tokio
Kontakt: Joseph Krisher – Uniwersytet w Tokio
Obraz: Obraz jest w domenie publicznej

Orginalne badania: Otwarty dostęp.
„Spontaniczna synchronizacja rytmu u szczurów: dynamika neuronalna i porywanie motoryczne” autorstwa Hirokazu Takahashi et al. Nauka Medycyna Translacyjna


Abstrakcyjny

Spontaniczna synchronizacja rytmu u szczurów: Dynamika neuronalna i porywanie motoryczne

Percepcja i synchronizacja uderzeń w zakresie od 120 do 140 uderzeń/min (BPM) są powszechne u ludzi i często wykorzystywane w komponowaniu muzyki. Dlaczego synchronizacja rytmu jest rzadkością u niektórych gatunków, a mechanizm determinujący optymalne tempo jest niejasny.

Tutaj zbadaliśmy ruchy fizyczne i aktywność neuronalną u szczurów, aby określić ich wrażliwość na uderzenia.

Dokładna inspekcja ruchów głowy i zapisy neuronalne ujawniły, że szczury wykazywały wyraźną synchronizację uderzeń i aktywność w korze słuchowej w zakresie od 120 do 140 BPM. Modelowanie matematyczne sugeruje, że krótkoterminowa adaptacja leży u podstaw tego strojenia rytmu.

Nasze wyniki potwierdzają hipotezę, że optymalne tempo synchronizacji rytmu jest określone raczej przez stałą czasową dynamiki neuronalnej zachowaną w różnych gatunkach, niż przez stałą czasową charakterystyczną dla gatunku ruchów fizycznych. Zatem ukryta skłonność neuronów do słuchowo-motorycznego pobudzenia może stanowić podstawę dla pobudzenia człowieka, które jest znacznie bardziej rozpowszechnione niż się obecnie uważa.

Dalsze badania porównujące ludzi i zwierzęta dostarczą wglądu w pochodzenie muzyki i tańca.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *