Батрахоспермум № 29 (91) - Почуття зоорітму! The Batrachospermum Magazine
Науково-розважальний журнал Батрахоспермум (офіційний сайт)
Батрахоспермум № 29 (91) - Почуття зоорітму!
Звісно, жартувала Ірена Шульц, господиня притулку. Вона глибоко цінувала інтелект і таланти птахів, навіть спостерігала, як папуги гойдаються в такт музиці, але «танці» – це дядько, безперечно, перебільшував.
Увечері вона вставила диск у комп'ютер – заграла композиція Everybody від Backstreet Boys. Тієї ж миті Сніжок, що сидів на руці Ірени, почав притупувати лапкою і кивати головою з великою запопадливістю і точністю: його рухи синхронізувалися з ритмом! «Я не могла повірити своїм очам, – каже Шульц. – Цей птах – хореографічний феномен. Він не просто переступав ніжками, а буквально тупцював ними по руці. Я подумала: боже, птах насолоджується цим!
Все це відповідало гіпотезі Пателя, яку він висловив у 2006 році: музичний ритм – це побічний наслідок вокального навчання, тобто здатності відтворювати звуки, насамперед нечувані. Люди, папуги та слони вокально навчаються. У слонів задокументовано наслідування звуків вантажівок та інших звірів, а папуги взагалі пернаті синоніми імітації. Мавпи, з іншого боку, обходяться вродженим набором вухань та криків. Патель зазначав, що голосове навчання у вибраних видів посилює зв'язки між зонами мозку, відповідальними за слух та рух, і це робить сприйняття ритму можливим.
До 2012 року гіпотеза вокального навчання, здавалося, перетворилася з обережного зауваження на багатообіцяюче пояснення біологічного походження ритму. Люди, папуги та слони невипадково еволюціонували у вокальних наслідувачів, і вони мають вроджений талант до розпізнавання та повторення чутних ритмів. Акустичноригідні примати, навпаки, не змогли його розвинути. Все струнко і логічно пояснювалося цією гіпотезою. Як раптом з води вискочило ссавець, що раніше не помічено за музичною активністю, і змусило наукову спільноту все переглянути.
Тюлені буги, бонобий біт
Через кілька років після того, як Сніжок прославився, Пітер Кук, аспірант Каліфорнійського університету в Санта-Крузі, який вивчав поведінку ластоногих, і студент того ж вишу Ендрю Рауз вирішили перевірити гіпотезу вокального навчання на прикладі якогось ластоногого. (Нагадаємо, ластоногі – це збірна група ссавців, яку раніше розглядали як самостійний загін, а нині вона втратила статус таксона, і її представники включені до загону хижих, підзагін псоподібних, причому моржі, морські леви та котики на еволюційному дереві виявляються ближчими до ведмежих. , А справжні тюлені - до кунь.
Моржі та тюлені, може, й не такі вправні в звукоімітації, як папуги, але все-таки дещо вміють. У 70–80-х один особливо видатний тюлень на прізвисько Гувер навчився наслідувати людську мову і привітав відвідувачів Акваріума Нової Англії в Бостоні фразами «Здорово!» (Hello there!), "Як ви?" (How are ya?) і «Забирайтеся!» (Get outta here!), сказаними з характерним місцевим акцентом. А ось морські леви навіть близько не набули такої вокальної гнучкості. «Вони можуть гавкати і хрюкати по команді, скоріше або повільніше, – каже Кук. – Але не схоже, щоб вони вміли змінювати частоту чи робити нові звуки».
Проте дослідники вирішили спробувати навчити морську левицю на ім'я Ронан танцювати. Спочатку Кук навчив її кивати головою під прості метрономні цокання частотою 80 та 120 ударів за хвилину. Це не доводило, що Ронан мала здатністьрозпізнавати ритм і синхронізувати з ним рухи, вона могла навчитися рухатися з двома швидкостями у відповідь на два різні звуки - подібно до собаки, яка біжить підтюпцем по одному свистку і прискорюється по іншому. У другому експерименті Кук запропонував Ронан темпи, які їй раніше не зустрічалися: 96, 88, 108, 132 та 72 удари на хвилину. Тепер їй треба було хитати головою в такт без попереднього тренування. І Ронан чудово з цим впоралася! Хіба що іноді поспішала за уповільненого темпу або запізнювалася при прискореному.
В останні роки з'явилися й інші дослідження, які показали, що тварини, які вважалися вокально ненавчаними, зокрема мавпи, також мають відчуття ритму. На відміну від папуг, слонів і тюленя Гувера примати необізнані в звуконаслідуванні і не здатні освоїти навіть елементарні людські слова, не кажучи вже про назву нашого журналу. Проте давно відомо, що дикі шимпанзе і бонобо плескають долонями і стопами своїми тілами або резонуючим об'єктам на зразок полін або пеньків, коли грають або зміцнюють свою домінантність.
Примітний випадок стався у 2010 році у науково-дослідному мавпячому розпліднику в Де-Мойні, штат Айова. Патрісія Грей, піаністка і фахівець з біомузики (музики, створеної тваринами, відмінними від людини), в очікуванні експерименту від чого робити стала настукувати рукою по скляній перегородці. З іншого боку скла бонобо на ім'я Канзі відповів таким самим точно постукуванням, потрапляючи в темп Грей. Цікаво, подумала та. Як довго він зможе витримувати темп? Спонтанний експеримент продовжився і не припинився навіть тоді, коли настав час годування Канзі: він просто перекотився на спину і почав поїдати зелені цибулини за допомогою рук, а стукати продовжив ногами.
Щоб науковим чином довести здатність бонобо відбивати біт, у 2011 році Патрісія Грей та нейробіолог Едвард Лардж, який спеціалізується на сприйнятті музики, зробили більш масштабний експеримент у зоопарку Джексонвілл, штат Флорида. Вчені замовили для бонобо спеціальний барабан, який підходив їм по зростанню і здатний витримати удари потужних мавпячих рук. Щоб підстрахуватися, його вмонтували в бетонну підлогу вольєра.
«Ми хотіли, щоб бонобо брали участь добровільно, адже вони можуть залежати від свого настрою, як і люди, – каже Грей. - Зібрані нами дані ясно показали, що Куні може відчувати ритм, навіть якщо виявляє лише тимчасову зацікавленість. Щоразу, коли з'являються нові види, що демонструють здатність до синхронізації, такі як морський лев чи бонобо, ці факти пробивають пролом у тій стрункій схемі, яка, як ми думали, достеменно описувала, хто може в ритміку, а хто – ні».
У стилі ритм-н-мозок
Незважаючи на ці нові результати, Патель та Айверсен не готові відмовитись від гіпотези вокального навчання. "Я думаю, вона все ще пояснює велику частину даних", - упертує Айверсен, зайнятий тепер у Центрі обчислювальної нейробіології імені Шварца при Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго. Разом з Пателем він хоче побачити більше експериментів з іншими видами, які не є вокальними, які навчаються, зокрема собаками і кіньми. Чому, наприклад, собаки не танцюють? Зрештою, вони тисячі років принюхувалися до нашої музики та танців. Та тому що у них немає відповідних нервових контурів, упевнений Айверсен.
І все ж, якщо майбутні експерименти підтвердять, що вроджене почуття ритму не залежить від нервових контурів, унікальних для тварин, які вокально навчаються, тоді як мозоквловлює ритм? І яке еволюційне походження цієї здібності? Настав час для пошуку альтернативного пояснення.
Як відомо, мозок усіх живих істот – надзвичайно ритмічна біомашина. Як окремі нейрони, так і їх групи демонструють повторювані флуктуації в електрохімічній активності. Якщо активність тисяч чи мільйонів з'єднаних друг з одним нейронів мозку синхронізована, її циклічні зміни можна зареєструвати з допомогою мережі електродів лежить на поверхні скальпу – так виходить електроенцефалограма (ЭЭГ), графічне зображення коливального процесу як синусоїд.
Хоча дослідники знають, що ці ритми сильно залежать від поведінки і конкретні з них корелюють з особливими фізіологічними станами (наприклад, сну та неспання), їхнє конкретне призначення залишається незрозумілим. Дехто вважає, що це неминучий і здебільшого марний побічний продукт мозкової комутації. Інші думають, що такі коливання можуть нести закодовану інформацію. Ми так і зовсім вважаємо, що ці шифрування надсилають до нас інопланетяни-пупенмейстери за допомогою ще не відкритих таємничих зейтрино, які взаємодіють із мозкотканням, – намагаються таким чином з нами спілкуватися, керуючи нашою ж поведінкою. Шкода, нудні вчені не схильні розглядати нашу гіпотезу, інші навіть сміють загрожувати нам бритвою якогось Оккама.
Спочатку Лардж та інші вчені фокусували свій інтерес на коливаннях у слуховій корі, де впорядковуються та інтерпретуються звукові сигнали. Потім завдяки дослідженням із залученням методів МЕГ та фМРТ з'ясувалося, що нейроконтури, відповідальні за рухову активність, теж сприймають звукові ритми. Що дивно, моторні зони активні навіть тоді, коли люди простоспокійно сидять і слухають, – каже Лардж. – Виходить, слухова та моторна зони синхронізуються одна з одною і одночасно із зовнішніми ритмами, і, можливо, саме це допомагає нам зберігати та запам'ятовувати патерни, які ми потім можемо відтворити!»
Цікаво, що Патель і Айверсен інтерпретують ці відкриття користь своєї улюбленої гіпотези вокального навчання. Факт відповідності макроколивань мозку зовнішнім мовним та музичним комбінаціям не є достатнім для пояснення механізму почуття ритму, запевняють вони. Музичне чуття розвивається тільки в тих видів, які мають міцні зв'язки між руховою і слуховою зоною, що дозволяють синхронізувати коливання в них з особливою точністю. Згідно з їхньою моделлю, коли ми сидимо абсолютно спокійно і слухаємо музику, ділянки мозку, відповідальні за планування наших рухів, передбачають, де стукне наступний біт. Потім слухова кора використовує ці передбачення для синхронізації з ритмом. Іншими словами, мозок знаходить у музиці сенс лише тоді, коли співвідносить її з тілесними рухами, навіть якщо саме тіло зараз не рухається.
Слід зрозуміти, що спів, танець та інша активність, що спирається на чутні біти, є лише однією з форм прояву ритму серед живих істот, зазначає Кук. Але є ще синхронні спалахи пристрасних світлячків, скоординоване полювання вовків і косаток, мальовничі мурмурації шпаків і заворожливі шлюбні танці тропічних птахів. І не забудемо про рух кінцівок при локомоції і, звичайно ж, серцебиття. Очевидно, що ритм – це фундаментальна властивість життя, відображена в незліченних зв'язках між органами почуттів та м'язами, між сенсорними та моторними зонами всіх тварин мозків. Формувати ці зв'язки, щоб використовувати інформацію,отриману ззовні, для регуляції поведінки організму, – це головне призначення нейронів і мозку, вважає Кук. «Мозок у своїй основі – це мережа контурів, спільна робота яких відбувається завдяки синхронізації, – каже він. – Ритм просто вшитий у будь-який мозок за умовчанням».
До цього часу унікальна музична обдарованість людини пояснювалася біологічними відмінностями. Деякі немовлята інстинктивно підтанцьовують і трусять кінцівками, коли бачать людей, що танцюють або співають, що начебто передбачає вроджене почуття ритму. Але чи зможе дитина розвинути почуття ритму та музичний талант, якщо не чутиме музики і бачити танці? Що якщо на відміну від інших тварин зумовлено не так біологією, як культурою?
Можливо, ми більше схожі на Сніжка, Ронан і Куні, ніж готові визнати: ми маємо природну здатність відчувати ритми, але вона вимагає правильного середовища, щоб виявити себе. Ймовірно, справа не в нашій біологічній відмінності чи зверхності, швидше ми просто досягли успіху у створенні такого середовища. Сьогодні музика пронизує кожну фазу нашого житія, супроводжує нас із материнської утроби до самої могили, від колискової до відспівування. Може, ми й не єдиний вид із почуттям ритму, але тільки ми маємо культуру музики та танцю. Ми – жадібні споживачі ритму, але також вірні його послідовники та дбайливі зберігачі.
Номер підготували: Андрій Бочегов, Віктор Ковилін. За матеріалами: Quanta Magazine. Фінальна ілюстрація: Olena Shmahalo. Фото на обкладинці: Irena Schulz/Bird Lovers Only.
Усі права на цей українськомовний текст належать нашому журналу. Переконливе прохання не копіювати його в соцмережі або ще кудись без домовленості з редакцією. Якщо хочете поділитись інформацією з вашимипередплатниками можна використовувати фрагмент і поставити активне посилання на цей номер – ми будемо раді. І, звичайно, будемо дуже вдячні за будь-яку підтримку нашого проекту. З повагою, Батрахоспермум.