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织鸟的大脑中的声控区域在他们一起唱歌时及时发射

一只雄性或雌性白眉麻雀织布者开始唱歌时,它的伴侣会在某个时间加入。他们通过依次唱歌和精确调整来相互交谈。

由Seewiesen马克斯普朗克鸟类研究所的研究人员领导的一个小组使用移动发射器同时记录来自成对的鸟类在其自然栖息地中唱二重唱的神经和声学信号。他们发现,当伴侣开始唱歌时,唱歌鸟的大脑中的神经细胞活动会改变并与其伴侣同步。这两种动物的大脑基本上都是一体的,这导致了完美的二重奏。

白眉麻雀(Plocepasser mahali)在非洲南部和东部的树木中生活在一起。每只鸟都有一个带有入口和出口的栖息巢。占优势的一对将有一个繁殖巢,一个通道关闭以防止鸡蛋掉出这一事实很容易识别。除了占优势的一对之外,该组中还有多达八只其他鸟类可以帮助建立巢穴并培养年轻人。所有小组成员通过主导对和合唱团的二重奏以及帮助者来保卫他们的领土免受敌对团体的攻击。

白眉麻雀编织者是少数几种在二重唱中唱歌的鸟类之一。假设个体之间需要一些认知协调来同步二重奏中的音节,但这种协调的潜在神经机制尚不清楚。

微型发射器可在自然条件下进行录制

“白眉麻雀编织者无法在实验室中发展他们复杂的社会结构。因此我们只能研究二重唱在鸟类自然栖息地中唱歌的机制,”Cornelia Voigt说道,他是三位主要作者之一。研究。正因为如此,Seewiesen马克斯普朗克鸟类学研究所的研究人员和技术人员开发了移动麦克风发射器来记录野外的歌声。它们仅重0.6克,像背包一样附着在鸟身上。

另一台新开发的发射器,重量只有1克,科学家们还可以同时记录鸟类在自然环境中唱歌时的大脑活动。放置在鸟树附近的天线并行记录了多达八个这样的信号。在外部声卡和笔记本电脑的帮助下,歌唱和大脑信号以毫秒精度同步记录。“我们开发的技术必须能够抵御南非北部卡拉哈里萨凡纳的极端条件,”行为神经生物学系的科学家Susanne Hoffmann说。“用于记录信号的电子设备存放在汽车中。白天,它变得非常热,以至于笔记本电脑几乎开始发光。但是录音都运行良好,

二化鸟的大脑活动同步

Lisa Trost也是该部门的科学家,他说:“幸运的是,在鸟类头部进行神经元测量的种植体固定过程并没有花费很长时间。完全恢复后,相应的鸟很快就回到了小组并做了不要失去社会地位。所有的鸟儿在返回后立即在树上唱歌。“研究人员记录了近650个二重唱。在许多情况下,男性从歌曲开始,伴侣在一些介绍性音节后加入。二重唱对之间的音节没有延迟地完全协调地相互跟随。协调是如此精确,以至于分析表明,在双语伴侣的唱歌比赛之间只有0.25秒的延迟。

鸣禽的歌唱由脑核 - 人声控制系统网络控制。在其中一个核心,即HVC中,伴侣鸟的召唤引发了开始唱歌的鸟类中神经元活动的变化。反过来,这会影响自己的歌唱。结果是两只鸟的大脑活动精确同步。“这些人的节奏二重唱是通过来自伴侣的感官信息实现的,”领导这项研究的曼弗雷德加尔说。合作伙伴的大脑形成一个网络,其功能类似于扩展电路,以组织二重唱的时间模式。研究人员怀疑,类似的机制也负责协调人类社交互动过程中的运动(例如与伴侣共舞)。

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