פינקי זברה כל כך טובים בשירה, הם יכלו לעשות זאת בשנתם. ולדברי המדענים, הם עושים הכל מלבד: כשהם נרדמים, פינות הזברה מפטרות אזורי מוח ומרטטים את מיתרי הקול שלהם בדרכים המחקות את התגמשותם הערה.
תוכן קשור
- לימוד שינה היה מיתוס, אבל אתה יכול לחזק את הזיכרונות בזמן שאתה נודניק
- זה המוח שלך בשיר האהוב עליך
בשני העשורים האחרונים מדענים גילו שהשינה היא חלק קריטי ברפרטואר הלמידה של שירי פינץ '. הסנפירים לא נולדו בעריות; במקום זאת, הם לומדים את השירים שלהם בגיל ההתבגרות, מתאמנים ומתעסקים תחת פיקוחו של מורה מבוגר. המנחה יתלהט בסבלנות כלפי תלמידיו, אשר אז ישמיעו את הקולות המטה שלהם. שמיעת הקולות שלהם נראית כמרכיב מכריע עבור פינקים זעירים קטנים כאשר הם בודקים בעצמם את התווים וההברות.
בהחלט, תרגול הופך מושלם - אבל אפילו יותר חיוני? שנת לילה טובה.
אחרי יום קשה בבית הספר, כל זברה פינץ 'שוכבת למיטה עם מוזיקה על הראש - עד כדי כך שהמוח שלה יצליף פנימה ומתוך אותם דפוסים המתרחשים במהלך אימונים יומיים. גם מיתרי הקול שלה רוטטים, אך אינם מפיקים צליל: הציפורים אינן דוחפות מספיק אוויר בגרונן כדי ליצור רעש נשמע.
החוקרים משערים כי הציפורים למעשה חולמים על שיר - יותר סנכרון שפת שינה מאשר שירת שינה. יתכן וזה קשור רבות להתגבשות ולעיצוב מחדש של חומר שנלמד ממנחותיהם - תופעה הדומה לנימוס בני אדם שאורזים זיכרונות ומידע לאחסון לטווח הארוך. בבוקר, הסנפירים מתעוררים וחסרי התמצאות, מלטפטים מעט פחות קוהרנטיים מהיום הקודם - אך ככל שהזמן מתקדם, השירים שלהם משתפרים.
מדענים חושבים כי לימוד כיצד הציפורים משתמשות בשינה כדי ללמוד את שיריהן יכול לעזור לנו להבין את התהליך המיסטורי של רכישת שפה אנושית. בדומה לדיבור אנושי, הלחנים של ציפור ציפורים מורכבים ומורכבים, ואף מפעילים מסלולי מוח ושרירים דומים מאוד לאלה שבאדם.
"היה לי את החלום המטורף הזה אתמול אבל שכחתי לרשום אותו." (פליקר / קתי) אבל לימוד הנוף החלומי של פינץ 'זברה נרדמת אינו דבר קל: זה לא שאנחנו יכולים לדחוף את הציפורים ערות ולשאול. כדי להבין טוב יותר את פעולתם הפנימית של מעקי העופות המנומנמות הללו, קבוצת המחקר של גבריאל מינדלין באוניברסיטת בואנוס איירס החליטה להתקדם צעד אחד קדימה בשרשרת הפיקוד המוסיקלי. המוח שולט בהתנהגות, אך בין השניים יש מתווך מוסכי. כדי לתרגם את התבנית במוח לסרנדה מלאת נפץ, איבר הקול של הציפור צריך קודם לבצע את צווי הצעדה. יחד עם עמיתיו, תכנן מינדלין, פרופסור לביו-פיזיקה החוקר מכניקה של ציפור ציפורים, מערכת למדידה ישירה של פעילות השרירים המעורבים.
בעבודה קודמת מצא צוות המחקר שלו, בשיתוף עם מדענים מאוניברסיטת יוטה, שפיכות זברה מזיזות את שריריהם הקוליים בסנכרון עם פעילות דמוית שירים במוח, מה שמצביע על כך שקריאת השרירים יכולה להוות פרוקסי טוב להציץ. לתוך הכבוד המלודי של הציפורים.
"עכשיו במקום להסתכל על תא [מוח] אחד בכל פעם, אנו יכולים לראות את התפוקה של המערכת כולה, וזה מאוד מרגש", אומר דניאל מרגוליאש, פרופסור לנוירוביולוגיה באוניברסיטת שיקגו שלמד במשך שנים יותר שירת ציפורים. שלושה עשורים. מרגוליאש שיתף פעולה בעבר עם הקבוצה של מינדלין אך לא היה מעורב במחקרים אלה.
המחקר מצא כי שינה לא הייתה רק זמן לחזרות - היא עשויה גם לתת לציפורים הזדמנות לאלתר בשקט מנגינות חדשות. נראה ששרירי הקול של הציפורים הולכים מעט על הפריץ בלילה, ומחברים שירים אילמים שאינם דבקים לתסריטים של היום. מחקר חדש זה הצליח לתפוס וריאציה שמחקרים קודמים במוח לא הצליחו, ומציעה שהמוח המוזיקלי מתרומם כאשר פינקי זברה מהנהנים.
עבור מינדלין זה היה ענק. "עכשיו יש לנו מודל שאינו זקוק למוח, " הוא אומר.
בשבוע שעבר, בשני מחקרים חדשים, הקבוצה של Mindlin מרחיבה את המחקר שלהם. שני המחקרים מתמקדים בדרך שבה מדענים חוקרים את שרירי הקול של הפינקים, בתקווה לפתוח עוד סודות של מוח הציפורים הרדום.
ראשית, מדענים בראשות חואן דופלר, פיזיקאי העובד תחת פיקוחו של מינדלין, רצו להקל על חקר שרירי הציפורים. התמקדות בשרירים עשויה להיות דרך ישירה יותר לתפוס את המכניקה של סרנדות הנודניק - אך זה עדיין לא קל. פינקי זברה מבוגרים חייבים לעבור ניתוח בכדי לאפשר למדענים לחבר אלקטרודות לכמה שרירים.
עם זאת, בעוד שמובנים כי שרירים אלה שולטים ישירות בהיבטים בודדים של הפקת השירים - למשל, גובה הצליל המופק - הם גם צריכים לעבוד יחד. כמה קשורים פיזית, כולל שריר אחד חשוב במיוחד הנקרא syringealis ventralis, שידוע כמי ששולט בשכיחות השיר.
הצוות מצא כי מדידת הפעילות של syringealis ventralis בלבד יכולה לתפוס באופן אמין את הדינמיקה של בלדות עם ציפור ציפורים כמעט באותה מידה כמו הטכניקה הישנה למדידת שרירים מרובים. כצפוי, פעילות השריר הכילה מידע על תדירות, אך יכלה גם לחזות מתי המוטיבים המוזיקליים התחילו והפסיקו עם מעל 70 אחוז דיוק.
"אנו מתרחקים מהתמקדות מוחית במוח ובנוירונים, ובנוסף לשים לב לביומכניקה, שם מעובד המידע של מערכת העצבים, " אומר דופלר. "זה רעיון חזק. במקרים מסוימים, התבוננות בביומכניקה יכולה לתת לך תובנות שלא כל כך ברורות במערכת העצבים. "
בעזרת המערכת הפשוטה יותר של דופלר, המתוארת בכתב העת Chaos, החוקרים יכולים ללמוד ביתר קלות את שירי החלומות של הציפורים; מה שכן, הבנת המכניקה של שריר עוצמתי זה יכולה גם ליידע כיצד מערכת הקול עובדת כיחידה פונקציונלית.
"תכונות השריר ממש מדממות", אומרת קתרין טשידה, רופאה נוירוביולוגית מאוניברסיטת דיוק שלמדה למידת שירים בגביעי זברה. "אתה יכול לקבל תצפית משריר בודד [על] הרבה תכונות שונות, למרות העובדה שהשריר אינו בעיקר המניע התפקודי של המערכת." צידה, שלא היה מעורב בעבודה, שיבח גם הוא את למד את המתודולוגיה ה"איכותית "שלה.
תרשים זה מראה את הפעלת שרירי המזרק בפינץ 'במהלך שירה (למעלה) ובלילה (אפור, למטה). (Young et al., ב- PeerJ (2017)) במחקר השני מצא צוות בראשותו של אלן בוש, גם הוא פיזיקאי בקבוצתו של מינדלין, שהם יכולים לתמרן את הציפורים לכופף את שריריהם הקוליים על ידי נגן להם גרסאות לשירים שלהם בזמן שהם ישנו - סוג של היפנוזה הרמונית. בוש היה להוט לבחון את הדפוסים של איך שרירים יורים למעשה בתרדמת. בעיניו האיבר הקולי אינו רק בובה שמבצעת את מערך הוראות המאסטר של המוח - אלא מדובר בקשר יצירתי בין מוח להתנהגות שעשוי להוסיף פעמונים ושריקות משלו למוצר הסופי. "הרבה מהמורכבות של המערכת באה למעשה מהפריפריה, איפה שהשרירים נמצאים, " הוא מסביר.
בוש ועמיתיו גילו שכאשר השרירים משודשים לפעילות, הם מתנהגים בצורה כל-או-כלום. כשמשחקים קטעים מעצמם מפשירים מנגינות, שרירי הציפורים יתעוותו באופן אמין. אפילו גרסאות סינתטיות של שירים אלה, ששונו מחדש במעבדה, עשויים לעורר לעיתים תגובות של איברים קוליים. לעיתים קרובות, השרירים היו עדיין - אך כאשר הועברו להתכווצות, הם היו מבצעים את רצף הירי השלם של שירה.
המדענים אומרים כי ידע זה פותח דרכים חדשות ללמוד כיצד השרירים המוסיקליים מועברים לפעולה.
בגלל הפולשנות של הניתוח, Mindlin וצוותו הצליחו רק לבדוק את התגובות השריריות של גביעי זברה בוגרים. עם זאת, ניסויים עתידיים עם טכנולוגיה מתקדמת יותר עשויים לשפוך אור על מצבי החלום של ציפורים צעירות. ממצאים כאלה עשויים לאשש מחקרים קודמים על אופן משחקי הזברה המתבגרים משתעשעים בתורתם של המורה שלהם ולהוסיף נגיעות אישיות משלהם במהלך השינה. אך איזו מטרה זה יכול לשמש אצל מבוגרים, שכבר שלטו בלחנים שלהם?
מרגוליאש חושב שזה קשור לשמירה על מומחיות. "אם אתה רוצה להשיג רמה גבוהה מאוד של דיוק, אתה צריך לעבוד כדי להגיע לשם, ולהתאמן כדי להישאר שם, " הוא מסביר. "פינקי זברה - ובני אדם - צריכים להתאמן כדי לשמור על איכות הביצועים שאנו משיגים."
יום אחד, עם הכוחות המשולבים של מדעי המוח והביו-פיזיקה, מדענים עשויים למעשה להצליח לצלול עמוק יותר לשירי התרדמת. הטכנולוגיה לא ממש הספיקה למלא את המשימה - אבל היא מתחזקת עם כל יום שעובר. עד אז? חולמים הלאה.
