Connect with us

Znanost

Biljke i životinje

Matematički model objašnjava kako ptice pjevice uče pjevati

Znanstvenici koji proučavaju kako ptice pjevice uče pjevati statističkim su metodama objasnili zašto je neke stvari teže naučiti od drugih. “Izgradili smo prvi matematički model koji koristi prethodno ptičje senzomotoričko iskustvo za predviđanje njihove sposobnosti učenja”, kaže biolog Samuel Sober. “Nadamo se da će nam to pomoći da shvatimo matematiku učenja kod drugih vrsta, uključujući i ljude.”

bengalske zebe

Soberov suradnik na istraživanju bio je fiziolog Michael Brainard sa Sveučilišta u Kaliforniji.

Njihovi rezultati pokazuju da odrasle ptice ispravljaju male pogreške u svojemu pjevanju brže i sigurnije od velikih pogrešaka. Podatci o tome objavljeni su u časopisu Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS).

Soberov laboratorij koristi bengalske zebe kao model za istraživanje mehanizama pomoću kojih mozak uči ispravljati vokalne greške.
Baš kao i ljudi, ptice u najranijoj mladosti nauče vokalizirati slušajući odrasle. Već nekoliko dana nakon izlijeganja bengalske zebe počinju imitirati zvukove odraslih. “U početku je njihova pjesma izuzetno promjenljiva i neorganizirana”, kaže Sober. “To je u osnovi dječji govor.”

Mlade zebe nastavljaju uvježbavanje, slušanje vlastitih zvukova i popravljaju sve pogreške koje se javljaju, sve dok na kraju i one ne uzmognu pjevati poput svojih uzora.

Mlade ptice, kao i mladi ljudi, naprave puno velikih pogrešaka dok se uče glasati. Kako ptice i ljudi postaju stariji, varijabilnost grešaka se smanjuje. Jedna od teorija tvrdi da odrasli mozak ima tendenciju zanemarivanja velikih pogrešaka i većega obraćanja pozornosti na one manje.

“Da bi ispravio bilo koju pogrešku, mozak se mora osloniti na osjetila”, objašnjava Sober. “Problem je u tome što su osjetila nepouzdana. Ako je buka u okolišu, primjerice, mozak može misliti da krivo čuje i ignorirati osjetilno iskustvo.”

Veza između varijabilnosti i učenja može objasniti zašto mladi uče brže i zašto se odrasli više opiru promjenama.

“Bilo da ste operni pjevač ili ptica, uvijek postoji varijabilnost u vašemu glasanju”, kaže Sober. “Kada mozak registrira pogrešku, čini se da koristi vrlo jednostavnu i elegantnu strategiju ocjenjivanja vjerojatnosti je li pogreška bila samo vanjska “buka”, kao problem čitanja signala, ili je u pitanju stvarna pogreška u vokalizaciji.”

Istraživači su htjeli kvantificirati odnos između veličine vokalne greške i vjerojatnosti da mozak učini senzomotoričku korekciju. Pokusi su provedeni na odraslim bengalskim zebama koje su bile opremljene laganim, minijaturnim slušalicama.
Dok je ptica pjevala u mikrofon, istraživači su koristili opremu za obradu zvuka navodeći pticu da pomisli da je načinila vokalne greške, mijenjajući u stvarnome vremenu visinu tona i način kako se ptica čuje.

“Kada smo napravili male izmjene visine tona, ptice su jako dobro naučile brzo ispraviti svoje pogreške,” kaže Sober. “Kada smo napravili veći pomak u visini tona, ptice su to slabije prepoznavale, a u određenome su trenutku i prestale učiti.”

Istraživači su koristili podatke da razviju statistički model za veličinu vokalne greške i za procjenu uči li ptica pjevati, uključujući granične točke za učenje, iz senzomotoričkih pogrešaka. Znanstvenici sada razvijaju dodatne pokuse za testiranje i poboljšanje modela.
“Nadamo se da bi naš matematički okvir učenja pjevanja ptica pjevica mogao pomoći u razvoju terapija za vokalnu rehabilitaciju ljudi, kao i da bi mogao povećati naše opće razumijevanje o tome kako mozak uči”, kaže Sober.

Istraživanje su podržali američki Nacionalni instituta za gluhoću i komunikacijske poremećaje, Nacionalni institut za neurološke bolesti i moždani udar te Nacionalni institut za mentalno zdravlje.

 Izvor: EmoryUniversity

Kao magistar informacijske znanosti, iz profesionalnih razloga posebno prati razvoj kako gospodarskih i znanstvenih prilika u zemlji i svijetu, tako i općih kulturnih i drugih događanja poput razvoja tehnologije i njezinog utjecaja na društvo.

Ostavi komentar

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Biljke i životinje

Popularno

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh