新研究顯示:老鼠能像人類一樣隨音樂節拍移動——《華爾街日報》
Aylin Woodward
當一首好歌響起時,人們會不由自主地隨着音樂擺動,或點頭或踏腳打着節拍。這種感知節拍並與之同步的能力,過去被認為僅存在於人類和少數其他物種中。
但根據週五發表在《科學進展》期刊上的研究,老鼠也能跟上節拍。日本研究人員為10只老鼠播放莫扎特的D大調雙鋼琴奏鳴曲(K.448),固定在它們頭上的微型無線加速度計顯示,這些齧齒動物會微妙地隨着音樂節拍點頭。
這項研究顛覆了長期以來的理論,即只有能夠根據經驗改變發聲的動物才具備使身體動作與音樂節奏同步的能力。這些所謂的"聲音學習者"包括某些鳥類、蝙蝠、大象、鯨魚、海豚和海豹,以及人類。
由於老鼠並非聲音學習者卻仍能隨節拍搖擺,“節拍同步能力在動物界的分佈可能比之前認為的更廣泛,“巴塞羅那龐培法布拉大學的比較認知研究員胡安·曼努埃爾·託羅表示,他未參與此項研究。
“如果我們想揭示其他物種與世界連接的、我們尚未知曉的廣泛能力,這類研究正是我們需要開展的,“西北大學神經生物學教授尼娜·克勞斯説道,她未參與這項新研究。
克勞斯博士表示這一發現並不令她意外。“可能它們一直具備這些能力,“她在談到老鼠時説,“只是科學家們遲遲才測量這些能力。”
先前的研究關注老鼠感知音樂節奏並隨之同步移動的能力。但東京大學機械工程系副教授、新研究的合著者高橋弘和表示,這些研究通過分析動物運動視頻進行,而老鼠的動作’過於微小,無法通過視覺觀察捕捉’。
高橋博士的研究團隊以四種不同速度播放了這首奏鳴曲的60秒片段。加速度計數據顯示,當以原速每分鐘132拍播放時,10只老鼠中有5只會隨音樂節奏擺動頭部。當以原速75%的速度播放時,研究人員也觀察到了類似效果。
“起初老鼠會觀望,然後開始移動,接着動作幅度逐漸加大,“高橋博士説,並補充只有部分老鼠會對音樂做出有節奏的反應。“有些人類會對音樂做出大幅動作,但有些人很害羞,“他説,“老鼠個體間也存在很大差異。”
當以更快速度——原速兩倍和四倍——播放奏鳴曲時,老鼠幾乎沒有動作。
研究還讓老鼠聆聽了Lady Gaga、皇后樂隊、邁克爾·傑克遜和魔力紅樂隊的歌曲。但研究重點集中在播放奏鳴曲時收集的數據,高橋博士表示該曲目已被廣泛應用於其他關於齧齒動物認知行為的研究中。
研究人員還在另一組大鼠身上記錄了神經活動,同時讓它們接觸不同節奏的咔嗒聲。通過固定在動物大腦上的電極,他們檢查了聽覺皮層,這是處理聲音的大腦區域。科學家們發現,那裏的活動與節奏聲音的節拍同步,節奏在每分鐘120到140拍之間。
這項研究還包括人類研究參與者,他們使用裝有加速度計的耳機以四種節奏聽奏鳴曲。和大鼠一樣,人類的動作最明顯與每分鐘120到140拍之間的節奏同步。高橋博士説,這是有道理的,流行音樂經常使用這個範圍內的節奏就證明了這一點。
“這項研究很有趣,因為它顯示了大鼠的節拍同步,更重要的是,它表明這種同步的首選節奏與人類觀察到的相同,”託羅博士説。“這為人類和其他物種共有的音樂偏好的生物學基礎提供了證據。”
阿姆斯特丹大學音樂認知學教授亨克揚·霍寧沒有參與這項新研究,他對研究方法提出了批評。他説,大鼠的頭部運動可能只是對某些響亮音樂段落的一種驚嚇反應。
“它們基本上是被嚇到了,”他在談到這些大鼠時説。
霍寧博士説,為了證明大鼠感知並與節拍同步,研究人員必須證明動物的動作比節拍提前幾毫秒。“它應該稍微提前一點,有點預測性,”他説,並補充説,研究中的大鼠是對節拍做出反應,而不是預測它。
他表示,這項研究的一個有力後續實驗是,研究人員在實驗過程中逐漸加快或放慢音樂節奏,觀察老鼠的身體反應是否會隨時間變化並適應新的節拍。
儘管新研究沒有證據表明老鼠能預判節拍,“但這並不意味着這種能力不存在,“克勞斯博士説,“可能只是我們尚未找到足夠聰明的方法來測量它。”
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