동물의 음악성에 대한 신경 생물학 : 우리는 독특하지 않습니다.

다른 동물의 "음악적 감각"(음악성)에 대한 관심이 커지고 있습니다. 리암 드류 (Liam Drew)가 최근 " 신경 과학의 프론티어 (Frontiers in Neuroscience )"에 발표 한 "바다 사자가 음악에 관해 무엇을 가르쳐 줄 수 있는가?"라는 제목의 에세이가 아래에 재발행되었습니다. (주 1) 앤드류 루즈 (Andrew Rouse)와 그의 동료들에 의한 연구 논문 "결합 된 진동으로서의 바다 사자에서의 구타 : 인간 리듬의 비교 이해에 대한 함의"

외부 리듬, 즉 박자를 유지하는 인간의 능력은 보편적이지만, 그 진화 역사와 신경 기반은 수수께끼로 남습니다. 비인간 동물에서의 단순하고 복잡한 리듬에 대한 동반의 최근 발견은 리듬 행동의 기원과 기작을 평가하기위한 새로운 비교 접근법의 길을 열었다. 현재까지 가장 신뢰할 수있는 비인간적 인 골키퍼는 등시성 반복 자극에 대한 머리 움직임을 일치 시키도록 훈련 된 캘리포니아 바다 사자 로난 (Ronan)이며,이 능력을 새로운 템포와 음악의 복잡한 리듬에 일반화 한 것을 보여주었습니다. Ronan의 수행은 인간의 리드미컬 한 행동과 동일한 신경 메커니즘에 의존합니까? 현재의 연구에서, 우리는 로난에게 새로운 템포에 단순한 리듬 자극을 제시했다. 일부 재판에서는 프레젠테이션 중간에 템포 또는 위상을 변경하는 "섭동 (perturbations)"을 도입했습니다. Ronan은 약간의 비트 내에서 자극에 대한 일관된 단계 및 템포 관계를 회복하면서 모든 섭동에 따라 행동을 신속하게 조정했습니다. Ronan의 성능은 커플 링 오실 레이션을 설명하는 수학적 모델의 예측과 일치합니다. 위상 커플 링에만 의존하는 모델은 그녀의 행동을 강력하게 일치 시켰고, 모델은주기 커플 링을 추가하여 더욱 향상되었습니다. 이러한 발견은 인간과 비인간적 인 박동의 동등성에 대한 가장 확실한 증거이지만 시간에 리듬을 감지하고 움직이는 인간의 능력은 광범위하게 보존 된 신경 메커니즘에 뿌리를두고있을 수 있다는 견해를지지한다.

강치는 음악에 대해 우리에게 무엇을 가르쳐 줄 수 있습니까?

모차르트, 헨드릭스, 마일스 데이비스 또는 부족의 드럼 연주 등, 음악과 같이 인간 만의 독특한 느낌을주는 활동은 거의 없습니다. 실제로, 오랜 기간 동안, 대부분의 과학자들은 호모 사피엔스가 리듬과 멜로디를 창조하고 응답 할 수있는 유일한 종이라고 믿었습니다.

그러나이 견해는 눈덩이라고 불리는 앵무새가 유능한 댄서로 보였던 2009 년에 심오한 도전을 받았습니다. 스노우 볼은 팝송에 따라 뚜렷이 보이지 않는데, 인간이 아닌 종은 리듬감을 처리하고 시간을 움직이는 데 필요한 신경 생리학기구가 있음을 분명히 보여주었습니다.

그리고 침팬지, 보노보, 앵무새 및 잉꼬가 비슷한 능력을 가지고 있다는 조사 결과에 따르면 로난 (Ronan)이라고 불리는 캘리포니아 주 사자 (head-bobing Californian sea lion) 연구는 과학자들이 음악성의 생물학적 뿌리를 이해하는 데 도움이 될 수있는 데이터를 제공했습니다.

Ronan은 야생에서 성공하지 못하고 약 1 년이되었을 때 사로 잡혔습니다. 그녀의 새로운 키퍼 은 이전에 강치의인지 능력을 탐구했고, 원래 주말에 탐험 한 부수 프로젝트에서 피터 쿡 (Peter Cook)과 앤드류 루즈 (Andrew Rouse)는 로난이 계속 승리 할 수 ​​있는지를보기로 결정했습니다.

그녀가 클릭 트랙을 따라 고개를 끄덕 댈 때마다 물고기로 그녀를 보답하면서, Cook과 Rouse는 결국 Ronan이 다른 비인간 동물보다 잘 낫을 수 있음을 발견했습니다. 나중에, 그녀는 노래를 부르기 위하여 춤을 배우기도했다. 그녀는 지구, 바람, 불의 부기 원더 랜드를 좋아합니다.

그들은 2013 년에이 기술을 문서화 한 초기 보고서를 발표했습니다. 여기에는 리듬 입력에 실제로 응답하고 있음을 확인하는 수많은 제어 실험이 포함되었습니다. 그리고 신경 과학의 국경 에있는 논문에서 Rouse와 팀은 분석을 한 걸음 더 나아가게됩니다.

"일반적으로 박동을 가하는 일 – 사람이나 동물이 동행 하는지를 보여주기 위해 수행 된 많은 연구 -는 동물이 얼마나 가깝게 떨어져 있는지를 관찰하는 접근 방식을 사용했습니다."라즈는 설명합니다. . 그러나 그러한 연구는 "근본적인 원인을 밝히지 않는다"고 덧붙였다.

Rouse는 비트 유지에 대한 책임이있는 뇌 메커니즘을 조사하기 위해 "사람이나 동물을 비트로 이동시킨 다음 갑자기 리듬을 변경하고 변화에 적응하는 방법, 비트를 다시 찾는 법을 관찰해야합니다"라고 말합니다.

이것이 그들이 한 일입니다. 연구원은 Ronan이 머리를 숙이고있는 클릭 트랙의 템포 또는 위상을 이동 한 후 그녀의 움직임이 어떻게 재조정되었는지를주의 깊게 차트로 작성했습니다. 부기 원더 랜드 (Boogie Wonderland)를 다른 속도로 연주하여 무언가를했습니다. 그리고 간단한 수학 방정식이 데이터를 설명 할 수 있는지 테스트했습니다.

그들이 사용했던 방정식은 결합 된 진동기의 물리학에서 비롯된 것입니다. 두 진동 진자처럼 박탈 될 수 있습니다. 이것을 뇌에 적용하면, 이론적으로는 음악에 맞추어 움직이기 때문에, 청각 적 뇌 센터의 신경 활동은 먼저 리듬 입력과 동기화되어 진동하고,이 진동은 모터 센터의 뉴런에서 진동을 동반합니다. 드라이브 움직임.

이 아이디어는 음악의 신경 공명 이론의 핵심에 놓여 있습니다. 그리고 사람들의 이전 연구들은 방정식이 인간의 두드러기를 잘 묘사하고 있음을 보여주었습니다. Rouse는 그들이 "이 제안 된 모델에 Ronan의 행동이 맞습니까? 그리고 우리는 그것을 발견했습니다. "

Ronan에 중요한 점 중 하나는 바다 사자가 "보컬 흉내 내기"가 아니라는 것입니다. 구타 능력을 가진 이전의 모든 동물은 음성 유연성이있는 종이었습니다. 이것은 아마도 기술이 보컬 유연성에 필요한 특수화 된 신경 회로에 의존했음을 암시합니다. Ronan의 업적과 두 개의 오실 레이팅 엔티티 (이 경우에는 활성 뉴런의 진동 인구)를 간단히 설명하는 방정식에 따라 비트 유지의 신경 기반이 이전에 생각했던 것보다 더 광범위하고 널리 퍼져있을 수 있음을 알 수 있습니다.

그러나 Rouse는 조심 스럽지만 음악적 이론을 명확히 구분하지는 않는다고 그는 말한다. 그는 우리가 모든 이론을 더 볼 필요가 있지만 그것이 "새로운 탐험의 길"을 열었다 고 말했습니다.

인간이 아닌 생물의 두드러기 유지 능력을 평가하는 데 너무 오랜 시간이 걸린 이유와 그것이 많은 동물에서 잠복 해있는 기술이라는 가능성에 대해 논의하면서, Rouse는 인간이 얼마나 많은 연습을 하는지를 설명합니다. 얼마나 깊고 광범위하게 음악이 인간 문화에 뿌리 박혀 있는지. 아주 어린 나이부터 아기들은 엄마의 무릎에서 튀어 나와 보육원에 노출되며 음악은 그들 주위에 있습니다. "청각과 운동 영역 사이의 결합은 우리가 처음부터 우리에게 맞았습니다."라고 그는 말합니다. "다른 동물은 그렇지 않습니다."

나는이 연구가 흥미롭고이 분야의 비교 연구를 기대하고있다. 분명히, 인간은 구타 유지에서 유일하지 않습니다.

참고 1 : 게시 지침 : Frontiers에서 열린 접근 및 공유 연구는 우리 사명의 일부입니다. 별도로 언급하지 않는 한 링크를 통해 우리에게 기여한만큼 기사를 다시 게시 할 수 있습니다. 기사를 편집하거나 판매하는 것은 허용되지 않습니다.

Marc Bekoff의 가장 최근 저서로는 Jasper의 Story : Save Bears (Jill Robinson), 자연을 무시한 것, 자비로운 보전을위한 사례, 개가 꿀벌과 꿀벌이 우울한 이유 : 동물의 지능, 감정, 우정, 보존의 매혹적인 과학, 우리의 마음을 되 새기 : 자비와 공존의 통로 만들기, 제인 효과 : 제인 구달 축하 (데일 피터슨 편집). 동물의 의제 : 인간의 자유, 동정심, 그리고 공존 (제시카 피어스)은 2017 년 초에 출판 될 예정입니다. (홈페이지 : marcbekoff.com, @MarcBekoff)

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