科学家利用物理学解释鸟鸣声
时间:2017-12-07

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  训练结束后,大约有40%的鸟会听到声音。这种行为引起了许多神经学家和神经生物学家的兴趣。与此同时,另有60%的鸟能本能地发出声音。不同物种之间的多样性以及神经系统与生物力学之间的关系使得鸟儿歌曲的制作成为一个难以理解的复杂过程。布宜诺斯艾利斯大学的物理学家Gabriel Mindlin从鸟类发声器官动态物理的角度探讨了这一现象。

  Mindlin最近在美国物理联盟的子公司Chaos杂志上发表了一篇深刻的评论文章,分析了基本物理特性在微博复杂性中的作用以及与产生它们的神经指令的关系。

  我所探讨的主要问题是:这个复杂行为的哪一部分是由于涉及物理和生物机制,以及由控制它的特定神经结构引起的。Mindlin解释说,鸣禽与声音是如何相互关联的所以你可以建立一个统一的模型。

  他和他的同事们构建了一个模型来描述观鸟生产的精确非线性动力学。考虑到可能的生物学家的怀疑,Mindlin也复制了鸟类,并以与鸟类对以前的研究(使用真正的歌声鸟鸣)的反应类似的方式来测试模型。

  Mindlin和合作者使用合成鸟类歌曲再现了大部分对斑马雀的紧张反应。这以前是通过使用真实的歌曲鸟类的记录来测量的。这些神经学特征以及它们与声音之间的关系给出了语言生成的神经生物学和更纯粹的基础物理学的观点。 (宗华)