新研究显示:老鼠能像人类一样随音乐节拍移动——《华尔街日报》
Aylin Woodward
当一首好歌响起时,人们会不由自主地随着音乐摆动,或点头或踏脚打着节拍。这种感知节拍并与之同步的能力,过去被认为仅存在于人类和少数其他物种中。
但根据周五发表在《科学进展》期刊上的研究,老鼠也能跟上节拍。日本研究人员为10只老鼠播放莫扎特的D大调双钢琴奏鸣曲(K.448),固定在它们头上的微型无线加速度计显示,这些啮齿动物会微妙地随着音乐节拍点头。
这项研究颠覆了长期以来的理论,即只有能够根据经验改变发声的动物才具备使身体动作与音乐节奏同步的能力。这些所谓的"声音学习者"包括某些鸟类、蝙蝠、大象、鲸鱼、海豚和海豹,以及人类。
由于老鼠并非声音学习者却仍能随节拍摇摆,“节拍同步能力在动物界的分布可能比之前认为的更广泛,“巴塞罗那庞培法布拉大学的比较认知研究员胡安·曼努埃尔·托罗表示,他未参与此项研究。
“如果我们想揭示其他物种与世界连接的、我们尚未知晓的广泛能力,这类研究正是我们需要开展的,“西北大学神经生物学教授尼娜·克劳斯说道,她未参与这项新研究。
克劳斯博士表示这一发现并不令她意外。“可能它们一直具备这些能力,“她在谈到老鼠时说,“只是科学家们迟迟才测量这些能力。”
先前的研究关注老鼠感知音乐节奏并随之同步移动的能力。但东京大学机械工程系副教授、新研究的合著者高桥弘和表示,这些研究通过分析动物运动视频进行,而老鼠的动作’过于微小,无法通过视觉观察捕捉’。
高桥博士的研究团队以四种不同速度播放了这首奏鸣曲的60秒片段。加速度计数据显示,当以原速每分钟132拍播放时,10只老鼠中有5只会随音乐节奏摆动头部。当以原速75%的速度播放时,研究人员也观察到了类似效果。
“起初老鼠会观望,然后开始移动,接着动作幅度逐渐加大,“高桥博士说,并补充只有部分老鼠会对音乐做出有节奏的反应。“有些人类会对音乐做出大幅动作,但有些人很害羞,“他说,“老鼠个体间也存在很大差异。”
当以更快速度——原速两倍和四倍——播放奏鸣曲时,老鼠几乎没有动作。
研究还让老鼠聆听了Lady Gaga、皇后乐队、迈克尔·杰克逊和魔力红乐队的歌曲。但研究重点集中在播放奏鸣曲时收集的数据,高桥博士表示该曲目已被广泛应用于其他关于啮齿动物认知行为的研究中。
研究人员还在另一组大鼠身上记录了神经活动,同时让它们接触不同节奏的咔嗒声。通过固定在动物大脑上的电极,他们检查了听觉皮层,这是处理声音的大脑区域。科学家们发现,那里的活动与节奏声音的节拍同步,节奏在每分钟120到140拍之间。
这项研究还包括人类研究参与者,他们使用装有加速度计的耳机以四种节奏听奏鸣曲。和大鼠一样,人类的动作最明显与每分钟120到140拍之间的节奏同步。高桥博士说,这是有道理的,流行音乐经常使用这个范围内的节奏就证明了这一点。
“这项研究很有趣,因为它显示了大鼠的节拍同步,更重要的是,它表明这种同步的首选节奏与人类观察到的相同,”托罗博士说。“这为人类和其他物种共有的音乐偏好的生物学基础提供了证据。”
阿姆斯特丹大学音乐认知学教授亨克扬·霍宁没有参与这项新研究,他对研究方法提出了批评。他说,大鼠的头部运动可能只是对某些响亮音乐段落的一种惊吓反应。
“它们基本上是被吓到了,”他在谈到这些大鼠时说。
霍宁博士说,为了证明大鼠感知并与节拍同步,研究人员必须证明动物的动作比节拍提前几毫秒。“它应该稍微提前一点,有点预测性,”他说,并补充说,研究中的大鼠是对节拍做出反应,而不是预测它。
他表示,这项研究的一个有力后续实验是,研究人员在实验过程中逐渐加快或放慢音乐节奏,观察老鼠的身体反应是否会随时间变化并适应新的节拍。
尽管新研究没有证据表明老鼠能预判节拍,“但这并不意味着这种能力不存在,“克劳斯博士说,“可能只是我们尚未找到足够聪明的方法来测量它。”
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