关于生物音乐性的动物研究,着眼于不同物种是否能够以表明它们识别音乐方面的方式行事,包括节奏和节拍,仍然是生物学和心理学交叉领域的一个诱人领域。
现在,加州大学圣克鲁斯分校训练有素的加州海狮终于回来了,她因能够随着节拍摇头而享誉全球:在一项新的研究中担任主角,该研究表明她的节奏与人类一样精确,甚至更好。
罗南于2013年首次登上世界舞台,当时该大学Long Marine实验室的研究人员报告说,她不仅可以随着节拍摇头,还可以根据以前从未听过的节奏和音乐调整点头。
在这项发表在《科学报告》上的新研究中,罗南的研究小组表明,她的同步性与人类一样好,甚至更好,而且她在执行节拍保持任务方面的一致性也比人类好。
为了最好地匹配罗南对节拍的反应方式,即摇头,研究人员让10名加州大学圣克鲁斯分校的本科生根据冲击节拍器的节拍,以流畅的上下运动方式移动他们喜欢的手臂。播放了三个节奏——每分钟112、120和128次——罗南之前没有接触过112和128 bpms。
根据这项新研究的主要作者、加州大学圣克鲁斯分校海洋科学研究所的长期研究员彼得·库克的说法,罗南在120 bpm的速度下,平均在节拍后15毫秒内击球。罗南的节拍间时间变化也在15毫秒左右。相比之下,人眼眨眼大约需要150毫秒。
“她非常精确,每个周期的变化仅为眨眼的十分之一左右,”库克说,他也是佛罗里达新学院的比较神经科学家。
“有时,她可能会提前5毫秒击中节拍,有时她可能会晚10毫秒击中节拍。但她基本上是一次又一次地击中有节奏的靶心。”
>研究人员强调,罗南完全控制着她的参与。她没有被剥夺食物,也没有因为选择不参与而受到惩罚,她的训练结构反映了这种自主性:每次训练开始时,她都会爬上指定的坡道站,在那里放松,等待实验开始。一旦准备就绪,她就会调整自己的位置,并发出准备出发的信号。如果她在任何时候选择退出,她都可以自由地回到自己的游泳池,而不会产生任何负面后果。
回顾罗南的职业生涯罗南于2008年出生在野外,但因营养不良而多次搁浅。在经历了三次这样的搁浅,并在2009年被发现走在1号高速公路上后,监管机构最终认定她无法释放。因此,加州大学圣克鲁兹分校于2010年收养了她,她成为了Pinniped实验室的永久成员。
该实验室由加州大学圣克鲁斯分校研究科学家兼兼职教授Colleen Reichmuth领导,采用合作训练方法研究海洋哺乳动物的行为和生理学。
包括罗南在内的常驻研究动物参与了一系列项目,帮助团队探索两栖动物的内心世界。例子包括学习和记忆、感觉生物学和潜水生理学的研究。
换句话说,罗南不仅仅是在实验室里每天练习节奏。该团队估计,在过去的12年里,她参加了大约2000次节奏练习,每次只持续10到15秒。有时,在这些会议之间,几年过去了,而她专注于其他研究领域。
“她绝对没有训练过度,”库克说。“实际上,如果你把罗南和我们在一起以来接触到的节奏感加起来,它可能会比一个典型的1岁孩子听到的声音相形见绌。”
罗南最初的节奏研究灵感来自塔夫茨大学的阿尼·帕特尔的工作,以及研究雪球间歇性节拍保持的同事,雪球是一只自发地与后街男孩“跳舞”的宠物凤头鹦鹉。
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>由于人类和凤头鹦鹉都是声音的模仿者,鹦鹉的研究提出了一种理论,即大脑需要改变以支持声音学习,才能及时适应音乐。
海狮还没有表现出学习新发声的能力,因此罗南2013年的研究引起了巨大的轰动,因为它挑战了节奏的发声学习理论。但在这项研究之后,一些著名的生物音乐理论家声称,她的表演不如人类表演精确可靠。
他们认为罗南可能没有完全像人类一样,因此,她不能依靠同样的生物机制来感知和随节奏移动。这促使库克和Reichmuth再次测试罗南,看看她是否有所改善,并将她的表现与用相同声音执行类似任务的人进行比较。
正如今天的新研究所报告的那样,他们发现罗南在他们测试的每个节奏上都更加精确和一致。在与加州大学圣克鲁斯分校的学生们的激烈角逐中,她不仅坚持了自己的观点。该研究的作者随后使用学生的表现来模拟10000人进行相同节奏行为的理论表现。
根据该模型,罗南在保持节拍可靠性方面处于第99百分位。
现在,罗南体重170磅,16岁,该团队表示,对于一只接受管理式护理的雌性海狮来说,罗南已经“长大了,处于最佳状态”。十多年来,研究人员日复一日地与罗南相处,对她非常熟悉。他们知道她很聪明,但也很热情。和我们一样,她的表现随着练习而变得更好。Reichmuth说:“这项研究最重要的结果之一是成熟和经验很重要。”。“这不仅仅是对节奏表现的测试。它反映了她的认知行为以及她随着时间的推移记忆和改进它的能力。”
另一件事:罗南也想表现得很好。Reichmuth解释说,每次她安装测试平台,都是因为她想这样做。如果罗南感觉不到,那天就没有考试了。“她很有动力。对她来说,这是一场她知道如何获胜的游戏,”Reichmuth说,“她喜欢随之而来的鱼。”罗南的连锁反应对科学界产生了深远的影响,为比较认知领域越来越多的工作做出了贡献。她从一只渴望和好奇的孤儿海狮到节奏感知研究的关键人物的旅程超出了所有人的预期。她的能力挑战了现有的关于哪些物种可以感知和产生节奏的范式,为动物认知能力的研究打开了新的大门。
该团队2013年的论文启发了对各种物种的后续研究,包括灵长类动物、大象、鸟类,当然还有人类。随着加州大学圣克鲁斯分校的研究人员继续分析和分享研究结果,他们仍然致力于促进对跨物种节律感知的更广泛理解,而罗南最近的工作将进一步实现这一目标。
绝非偶然罗南的故事不仅仅是关于一头海狮的。库克说他经常听到的一个问题是为什么狗不会跳舞。我们的犬类同伴经常接触音乐,但它们似乎并不像罗南那样有节奏地运动。库克通过问自己的问题来回应:有多少人试图训练他们的狗以一种明确的基于节奏的方式跳舞?
答案:不多。库克说:“如果你要说狗不会跳舞,你必须根据经验进行评估——真的给狗很多机会,让它收到关于有节奏运动的非常精确的反馈,看看它们是怎么做的。”。“如果你花足够的时间让边境牧羊犬做罗南做的事情,我会非常惊讶。”
但这并不是为了教动物一个很酷的派对把戏来取乐。库克和全球像他这样的研究人员试图更好地理解的是认知的进化、模式识别的普遍性,以及人类和非人类大脑处理周围世界的复杂方式。库克总结道:“罗南的新研究强调了在受控实验室环境中,经验、成熟度和真正细粒度的培训对于评估这些问题的重要性。”。
该论文的其他合著者包括研究人员Carson Hood和Andrew Rouse,他们也是加州大学圣克鲁斯分校海洋科学研究所和佛罗里达新学院的联合成员
Journal information: Scientific Reports
Provided by University of California - Santa Cruz
2025-05-13
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