Морская львица помогает искать нейрофизиологические основы музыки и ритма

Самка морского льва с удивительной точностью отбивает любимые мелодии в стиле диско.

Ученые показали, что скорость ее адаптации к новому ритму можно рассчитать по формулам для колебаний маятников. А значит, в основе нашего "музыкального чувства" может лежать довольно простой физиологический механизм.

Семилетнюю самку морского льва Ронан, которая выросла в аквариуме Института морских наук Калифорнийского университета в Санта-Крузе, Эндрю Руз (Andrew Rouse) и его коллеги описывают как "самое ритмичное животное, помимо людей". Ронан прославилась на весь мир в 2013 г., когда ученые продемонстрировали запись ее "танца" под композицию Boogie Wonderland группы Earth, Wind and Fire и другие мелодии в стиле диско и фанк.

Ученым известна такая способность "держать ритм" у шимпанзе, бонобо и какаду. Но в отличие от них, морские львы неспособны к сложной и гибкой вокализации, и любовь Ронан к музыке трудно объяснить с позиций наиболее распространенной теории.

В статье, опубликованной журналом Frontiers in Neuroscience, Эндрю Руз и его коллеги замечают, что, по текущим представлениям, музыкальность развивалась в тесной связи с речевыми способностями, так что, возможно, они основываются на работе близких нейронных паттернов. Поэтому и ожидается, что без возможности точно управлять голосовым аппаратом и издавать сложные звуки никакой музыки и ритма не может быть вовсе. Однако поведение морской львицы в эту схему не укладывается, возможно, указывая на более древние основы "чувства ритма".

Авторы ссылаются на идею нейронного резонанса, выдвинутую одним из них несколько лет назад. Согласно этой гипотезе, ритмичная музыка вызывает синхронизацию срабатывания нейронов в слуховых центрах головного мозга. Это, в свою очередь, вызывает согласованные вспышки активности в нейронах других областей, связанных со слуховыми, в том числе и с моторными. По словам Эдварда Ларджа (Edward Large), такое взаимодействие не требует столь сложного мозга, как у людей или шимпанзе, и развивается по обычным законам связанных колебаний, как у пары сцепленных друг с другом маятников.

"Львица-меломан" помогла ученым проверить эту гипотезу, отслеживая скорость, с которой она адаптировала свои движения к изменению ритма звучащей музыки. Отметив точное время, которое требовалось Ронан для изменений, авторы описали этот процесс уравнениями для расчета синхронизации колебаний двух связанных маятников.

Им удалось показать, что полученные таким путем цифры дают неплохие предсказания поведения львицы. "Это позволяет предположить, что ее музыкальные способности, скорее, являются результатом простого нейронного резонанса, а не работы определенных сложных паттернов в головном мозге", – заключают ученые.