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 stosunkowo 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 najbardziej wyraźnie w zakresie 120-140 bpm (uderzeń na minutę), do której ludzie wykazują również najczystszą synchronizację rytmu” – wyjaśnił profesor Hirokazu Takahashi. z Graduate School of Information Science and Technology. „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 wykorzystać muzykę, musimy odkryć mechanizm neuronalny leżący u podstaw tego empirycznego faktu” – powiedział Takahashi. „Jestem również specjalistą elektrofizjologii, która zajmuje się aktywnością elektryczną 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 przeprowadzeniu badań z udziałem 20 ludzi i 10 szczurów nasze wyniki sugerują, że optymalne tempo synchronizacji rytmu zależy od stałej czasowej w mózgu” – powiedział Takahashi. „To pokazuje, że mózg zwierzęcy 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 dostrajanie rytmu w korze słuchowej. Byliśmy w stanie to wyjaśnić, dopasowując nasze dane dotyczące aktywności neuronalnej do matematycznego modelu adaptacji. Co więcej, nasz model adaptacyjny wykazał, że w odpowiedzi na losowe sekwencje kliknięć, najwyższa skuteczność przewidywania uderzeń wystąpiła, gdy średni odstęp między bodźcami (czas między końcem jednego bodźca a początkiem drugiego) wynosił około 200 milisekund (jedna tysięczna sekundy). internuty internutowe w muzyce klasycznej, co sugeruje, że zdolność adaptacyjna w mózgu leży u podstaw percepcji i tworzenia muzyki”.
Oprócz fascynującego wglądu w zwierzęcy umysł i rozwój naszej własnej synchroniczności rytmu, naukowcy postrzegają to również jako wgląd w tworzenie samej muzyki. „Następnie chciałbym ujawnić, w jaki sposób inne właściwości muzyczne, takie jak melodia i harmonia, odnoszą się do dynamiki mózgu. Interesuje mnie również, jak, dlaczego i jakie mechanizmy mózgu tworzą ludzkie pola kulturowe, 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. Również jako inżynier interesuje mnie wykorzystanie muzyki do szczęśliwego życia”.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Uniwersytet w Tokio. Uwaga: Treść można edytować pod kątem stylu i długości.