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为什么小鸟也会闻歌起舞?

这个问题提得很好,先手动给题主 @郝韬贤 和他的回答 点赞。

“为什么有些鸟类会随着音乐跳舞” 可以被分解为很多个不同的小问题:

1)鸟类是如何感知音乐中的节奏的?

2)为什么跳舞?

3)为什么会根据音乐中的节奏来调整跳舞的节奏?

等等。

实际上每一个问题都撞到了动物行为研究的前沿,所以没有办法给出完整的回答。下面只处理第一个小问题的一个子问题: 哪些鸟类可以感知节奏?

研究节奏感知非常困难,主要是由于实验范式的缺乏。对于人类幼儿而言,可以采用凝视法:小宝宝会对感兴趣的物体盯着看,而对乏味的物体就不会看那么久。

为什么小鸟也会闻歌起舞?

图片来源: Visual Acuity Testing 对于听觉节奏,可以采用非常类似的方法,如 [8]

而动物实验主要依赖于 条件反射型的训练 :第一步,训练动物将符合同一节奏或规则的各种刺激(通常是一段声音)与奖赏(通常是食物或水)联系起来(例如,听到符合规则的刺激时按一个按钮,其他刺激则不按)。第二步,测试动物是否对符合规则的 刺激作出反应。

为什么小鸟也会闻歌起舞?

一个类似实验的例子,来源: ResearchGate

用这类实验来检测抽象能力的问题是:如果得到了正面的结果,就可以说明动物实现了对规则的抽象; 负面的结果 则很难直接排除训练模式的影响(例如,在下面提到的实验中训练集的选择和新旧刺激在时间上是否重合都会影响动物的表现),从而 难以决定性地证明动物不具有抽象能力 。特别地,我们知道不同鸟类的歌声结构有很大差别,而歌声结构对执行任务所使用策略的偏好就有很大的影响(见下文斑胸草雀和虎皮鹦鹉的例子)。

下面简单介绍一些关于 鸟类对节奏和规则感知 的新进展。

Carel ten Cate 上周末在鸣禽年会上做了一个关于鸟类是否能探测节奏和语法规则的报告 [1] 。

  • ten Cate 报告的简单总结

包括不进行声音学习的鸟类在内,似乎对节奏具有不同程度的探测能力。特别地,斑胸草雀和虎皮鹦鹉在特定条件下可以分辨简单节奏(例如 XyyXyy…);这种抽象能力依赖于局部特征(例如声音元素 X/y 本身的特征以及元素之间的间隔)的稳定 [2] 。

ten Cate 提出的新假说:与其将鸟类分为声音学习者和非声音学习者两个类别, 不同的鸟类对节奏的感知能力 实际坐落在 从依赖局部特征到感知整体节奏的连续谱上

鸟类似乎同样具备 一定程度的抽象“语法”的能力 :通过不同的策略,斑胸草雀和虎皮鹦鹉都能从 “AAB 和 CCD 是同一类” 中抽象出 “EEF 也属于同一类”。斑胸草雀的策略更像是“死记硬背” (即不是“真正的”语法学习),而虎皮鹦鹉的抽象似乎更接近规则本身,尽管这种抽象仅局限于本来熟悉的叫声元素 [3] 。这种策略的不同与自然歌声的差异相符:在各种鸣禽中斑胸草雀有音节序列可能是最为刻板的歌声。

其他相关的研究

雌鸟和雄鸟互相鸣叫或唱歌时会调整节奏以与对方的节奏相搭配,且这一能力依赖于脑中的歌声系统 [4, 5]。

如果先训练年轻的斑胸草雀学习节奏单一(isochronous)的歌,再让他改学节奏变化的歌声,很多草雀会把新学到的歌强行改成节奏和原来一样的 [6]。

[1] ten Cate, C. (2016). Rhythm and rule detection by birds. In M. Goldstein & A. Ghazanfar (Eds.), Birdsong 6: Integrating neural, social, and evolutionary influences on communication. San Diego.

[2] ten Cate, C., Spierings, M., Hubert, J., & Honing, H. (2016). Can Birds Perceive Rhythmic Patterns? A Review and Experiments on a Songbird and a Parrot Species. Frontiers in Psychology, 7(MAY), 1–14.

[3] Spierings, M. J., & ten Cate, C. (2016). Budgerigars and zebra finches differ in how they generalize in an artificial grammar learning experiment. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(27), E3977–E3984.

[4] Fortune, E. S., Rodriguez, C., Li, D., Ball, G. F., & Coleman, M. J. (2011). Neural Mechanisms for the Coordination of Duet Singing in Wrens. Science , 334 (6056), 666–670.

[5] Benichov, J. I., Benezra, S. E., Vallentin, D., Globerson, E., Long, M. A., & Tchernichovski, O. (2016). The Forebrain Song System Mediates Predictive Call Timing in Female and Male Zebra Finches. Current Biology, 26(3), 309–318.

[6] Hyland Bruno, J. & Tchernichovski, O. (2016). Sequence learning in a rhythmic framework. In M. Goldstein & A. Ghazanfar (Eds.), Birdsong 6: Integrating neural, social, and evolutionary influences on communication. San Diego.

扩展阅读

[7] Benichov, J. I., Globerson, E., & Tchernichovski, O. (2016). Finding the Beat: From Socially Coordinated Vocalizations in Songbirds to Rhythmic Entrainment in Humans. Frontiers in Human Neuroscience , 10 .

[8] DEMANY, L., MCKENZIE, B., & VURPILLOT, E. (1977). Rhythm perception in early infancy. Nature , 266 (5604), 718–719.

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