Мозг птиц чувствует ритм: Способность двигаться в такт музыке может быть связана с умением обучаться речи

Люди демонстрируют замечательную способность синхронизировать движения тела в ответ на звуковые стимулы. Но является ли эта способность двигаться в такт ритму уникальной человеческой чертой?

Некоторые животные способны к вокальному обучению — изменять издаваемые звуки в ответ на услышанные от сородичей. Учёные выдвинули гипотезу, что такое поведение может быть связано со способностью к так называемой «ритмической синхронизации». «Моторный контроль голосовых органов, естественно, важен для вокального обучения, — говорит Ёсимаса Секи из Института наук о мозге RIKEN. — Как только устанавливается слухо-моторная координация в системе вокального контроля, аналогичная система слухо-моторного преобразования для других частей тела может быть производной от неё».

Исследования на видах, способных к вокальному обучению, в основном фокусировались на отдельных особях. Однако Секи и коллеги провели более масштабные эксперименты и обнаружили, что волнистые попугайчики могут обладать врождённой способностью к ритмической синхронизации. Исследователи проверили гипотезу, обучив восемь птиц клевать кнопку в ответ на ритм внешнего метронома, который можно было настраивать для предъявления стимулов с разными интервалами.

Во всех 46 экспериментах птицы могли последовательно реагировать на ритмические удары в определённом временном окне, демонстрируя успешное вовлечение в ритм. Однако точность их синхронизации зависела от темпа. Только одна из семи птиц успешно синхронизировалась с началом каждого удара при интервале стимулов в 450 миллисекунд, в то время как все птицы достигли этого при увеличении интервала до 1500 или 1800 миллисекунд.

Чтобы подтвердить, что происходит именно синхронизация, исследователи использовали компьютерное моделирование других сценариев поведения птиц (например, случайное клевание или реакцию на отдельные стимулы, а не на ритм). Однако ни одна из альтернативных моделей не могла объяснить наблюдаемую активность. «Наши результаты показали, что волнистые попугайчики могут демонстрировать ритмические движения, синхронизированные с внешними стимулами, — говорит Секи. — Это означает, что они, как вид, потенциально обладают способностью к слухо-моторному вовлечению в ритм».

Таким образом, этот вид может стать полезной моделью для будущих исследований нейрологических механизмов, потенциально связывающих вокальное обучение с ритмической синхронизацией как у птиц, так и у людей. «Такие исследования должны внести вклад в обсуждение специфических характеристик человеческой речевой системы и её сходства с системами вокального обучения, обнаруженными у других видов животных», — поясняет Секи.