Szczury reagują na muzykę podobnie jak ludzie

Wyniki nowych badań, opublikowanych w czasopiśmie "Science Advances" (DOI: 10.1126/sciadv.abo7019), wskazują, że zdolność systemów słuchowych i motorycznych do interakcji i poruszania się w rytm muzyki może być bardziej rozpowszechniona wśród zwierząt, niż wcześniej sądzono. Dzięki odkryciu naukowcy zyskują lepszy wgląd w umysły zwierząt, ale także w pochodzenie muzyki i tańca u ludzi.

Umiejętność poruszania się w takt muzyki była wcześniej uważana za cechę wyłącznie ludzką. Choć zwierzęta również reagują na hałas i mogą wydawać rytmiczne dźwięki lub być szkolone do reagowania na muzykę, to nie jest to samo, co złożone procesy umożliwiające ludziom naturalne rozpoznanie rytmu w piosence. Reagowanie na takty a nawet przewidywanie ich, nazywane jest synchronizacją rytmu.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Niedawne badania i filmy zamieszczane w sieci wykazały, że niektóre zwierzęta zdają się podzielać naszą potrzebę poruszania się w rytm muzyki. Nowa praca badaczy z Uniwersytetu w Tokio potwierdza tę tezę w przypadku szczurów.

- Szczury wykazały wrodzoną synchronizację rytmu w zakresie 120-140 bpm (uderzeń na minutę). Ludzie również wykazują najwyraźniejszą synchronizację rytmu w tym zakresie - wyjaśnia prof. Hirokazu Takahashi z Graduate School of Information Science and Technology.

Ale po co w ogóle puszczać szczurom muzykę? - Muzyka wywiera silny wpływ na mózg, na emocje i poznanie. Aby skutecznie wykorzystywać muzykę, musimy zrozumieć mechanizm neuronalny leżący u podstaw tego faktu - mówi Takahashi, który od wielu lat bada aktywność elektryczną w mózgu w odpowiedzi na muzykę.

Naukowcy chcieli sprawdzić dwie hipotezy. Pierwsza zakładała, że synchronizacja rytmu będzie zależeć od prędkości, z jaką nasze ciało może na coś zareagować, która jest szybsza u małych zwierząt. Druga uzależniała synchronizację rytmu od prędkości, z jaką nasz mózg może na coś zareagować, która jest podobna u różnych gatunków.

Szczury podskakujące do rytmu po raz pierwszy demonstrują wrodzoną synchronizację rytmu u zwierząt

- Po przeprowadzeniu badań z udziałem dwudziestu ludzi i dziesięciu szczurów okazało się, że optymalne tempo dla synchronizacji rytmu zależy od prędkości reakcji mózgu - wyjaśnia Takahashi. - To pokazuje, że mózg zwierzęcy może być przydatny w wyjaśnianiu percepcyjnych mechanizmów muzyki u ludzi – dodaje.

Szczury zostały wyposażone w bezprzewodowe, miniaturowe akcelerometry, które mogły mierzyć najmniejsze ruchy głowy. Ludzie również nosili akcelerometry w słuchawkach. Następnie badanym odtworzono jednominutowe fragmenty Sonaty D-dur Mozarta, K. 448, w czterech różnych tempach: 75 proc., 200 proc., 400 proc. i w oryginalnej prędkości.

Oryginalne tempo wynosi 132 bpm i wyniki pokazały, że synchronizacja rytmu u szczurów była najwyraźniejsza właśnie w tym normalnym tempie odtwarzania. Zespół stwierdził również, że zarówno szczury jak i ludzie kiwali głowami w podobnym rytmie, który malał wraz z przyspieszaniem muzyki.

- Według naszej najlepszej wiedzy, to pierwszy raport dotyczący wrodzonej synchronizacji rytmu u zwierząt, która nie została osiągnięta poprzez trening - mówi Takahashi.

Oprócz tego, że jest to fascynujący wgląd w zwierzęcy umysł, badacze widzą w tym również możliwość wglądu w tworzenie samej muzyki.

- W przyszłości chciałbym sprawdzić, jak inne właściwości muzyczne, takie jak melodia i harmonia, odnoszą się do dynamiki mózgu. Interesuje mnie również, jak, dlaczego i jakie mechanizmy mózgu tworzą i wpływają na ludzkie dziedziny kultury, takie jak sztuka wysoka, muzyka, nauka, technologia i religia - tłumaczy Takahashi.

"Wierzę, że odpowiedzi na te pytania są kluczem do zrozumienia, jak działa mózg i opracowania sztucznej inteligencji następnej generacji – podsumowuje badacz.

Źródło: University of Tokyo, fot. Ito et al., Science Advances 2022