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这些唱歌的老鼠在二重唱中轮流演唱,为人类语言提供了见解

了解 Alston 的歌唱老鼠如何帮助研究人员理解人类的交流障碍,包括轮流和发声行为。

作者:Roni Dengler
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哥斯达黎加的歌唱老鼠正在帮助科学家研究大脑如何进行对话。来源:纽约大学医学院

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在哥斯达黎加的云雾林高处,一阵独特的唧唧声回荡在林间。这种高亢的断奏声并非来自鸟类,而是老鼠。如今,研究人员发现,发出这些声音的微小啮齿动物,即 Alston 歌唱鼠,它们唱歌时会像人类交谈时一样轮流放声歌唱。这一发现可能会为人类语言的交流问题提供线索。

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大约有 10% 的美国人患有交流障碍。例如,这些障碍可能源于自闭症等发育障碍,或中风引起的语言缺陷。“与这个[轮流]过程相关的障碍可能非常具有破坏性,”领导这项新研究的纽约大学医学院神经科学家 Michael Long 说。“从自闭症等发育障碍到中风引起的语言缺陷,所有这些都会影响这个过程。”

轮流

为了探究大脑中交流障碍的根源,科学家们着手寻找一种模仿人类发声行为的动物。Long 在 Alston 歌唱鼠身上找到了答案,这得益于他实验室里一名研究生敏锐的观察。起初,研究人员正在研究这些老鼠,试图弄清楚大脑是如何让动物发出歌声的。然后,那名研究生注意到,当老鼠的笼子放在一起时,它们会互相吱吱喳喳地说话。这些啮齿动物似乎在进行对话。当 Arkarup Banerjee(Long 实验室的一名研究员)来面试时,这个随意的发现吸引了他。“我完全被迷住了,”他说。

Banerjee 花费了接下来几年的时间录制老鼠的歌声。“我们只需要两个麦克风,”Banerjee 解释说。“这基本上归功于这些动物展现出的健壮行为。我们只需要用麦克风来测量它们。”

Banerjee 的录音显示,这些老鼠非常礼貌。研究人员发现,它们不会抢话。相反,老鼠会等到邻居说完话后才开始发出自己的叫声。它们的发声之间只间隔大约半秒钟。

分工合作

为了了解老鼠如何轮流唱歌,研究人员用微小的电流刺激老鼠的大脑,以找到负责该功能的脑区。他们在大脑前部发现了一个区域,并将其命名为口面运动皮层。研究人员报告说,当他们用药物暂时关闭这个脑区时,老鼠仍然会唱歌,但不再轮流歌唱,周四在《科学》杂志上发表

Long 说,这一发现意味着“动物在分担任务。”口面运动皮层控制着老鼠何时以及以多快的速度唱歌,而另一个区域则负责发出歌声本身。

他解释说:“如果你想到和搭档一起[唱歌],你需要做两件事:一个是歌曲的实际演唱,然后是能够与搭档协调。”“这些老鼠所做的就是将这两项任务委托给两个不同的脑区。”

研究人员表示,这项发现和这些老鼠将使科学家们能够查明人类交流障碍的原因,并可能找到新的疗法。

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