科学家将鸟类在睡眠期间的声带肌肉活动转化为合成歌曲

在睡眠期间，偶尔可以发现鸟类大脑区域在歌曲产生过程中被激活的神经活动模式。最近发现，在熟睡的鸟儿的声带肌肉中，可以检测到这些无声重放期间的活动模式。在一项新的研究中，布宜诺斯艾利斯大学和 CONICET 的研究人员采用了一种动态系统模型来模拟泰拉尼亚目鸟类的鸣叫声，以便将睡眠期间的声带肌肉活动转化为合成歌曲。

“梦是我们存在中最亲密、最难以捉摸的部分之一，”该研究的资深作者加布里埃尔·明德林博士说。

“知道我们与如此遥远的物种共享这一点非常令人感动。进入一只做梦的鸟儿的心灵——聆听梦想的声音——是一种无法抗拒的诱惑。”

几年前，明德林博士和同事发现这些神经元活动模式会下降到注射器肌肉——鸟类的发声器官。

他们可以通过记录电极(称为肌电图)捕获睡眠鸟类的肌肉活动数据，然后使用动力系统模型将其转化为合成歌曲。

“在过去的 20 年里，我一直致力于鸟鸣物理学以及如何将肌肉信息转化为歌曲的研究，”明德林博士说。

“通过这种方式，我们可以使用肌肉活动模式作为鸟鸣产生模型的时间相关参数，并合成相应的歌曲。”

许多鸟类都有复杂的肌肉组织，因此将注射器活动转化为歌曲是一个挑战。

“在这项初步工作中，我们选择了伟大的 kiskadee ( Pitangus sulfuratus )，它是鹟家族的成员，也是我们最近发现其歌唱物理机制的物种，并提出了一些简化，”Mindlin 博士说。

“换句话来说：我们选择了一个对这个计划的第一步来说是可行的物种。”

听到一只鸟的数据中出现的声音，梦见一只鸟用凸起的羽毛进行领土对抗——这种姿势在白天与对抗中使用的颤音有关——对作者来说是令人难以置信的感动。

“想象那只孤独的鸟在梦中重现领土争端，我感到非常同情。我们与其他物种的共同点比我们通常认识到的要多，”明德林博士说。

这项研究将生物物理学视为一种新的探索工具，能够为梦的定量研究打开大门。

明德林博士说：“我们对使用这些可以实时实现的合成方法感兴趣，在鸟类做梦时与它互动。”

“对于学习的物种来说，要解决有关睡眠在学习过程中的作用的问题。”

该研究发表在《混沌》杂志上。