蜂鸟虽然大脑只有芝麻粒大小，但仍能感知节奏

（MENAFN- The Conversation）人类是节奏的生物。据我们所知，人类一直在唱歌，也一直在跳舞。仅凭节奏本身，我们就能辨认出一首歌，无论它是快奏还是慢奏。

我们似乎几乎不费力就能捕捉到有规律的节奏模式，并且我们一直认为，这种能力需要一种极其庞大而强大的“人类大脑”。

但今天发表在《Science》期刊上的新研究表明，人类并不是唯一掌握节奏的人。甚至连大黄蜂——它的大脑只有芝麻大小——也能迅速学习抽象节奏。

充满节奏的世界

节奏无处不在，自然界到处都是。

我们在鸟类和青蛙的歌声里听到它，也在蝙蝠超声波捕食时的鸣叫中听到它。我们还在萤火虫闪烁的显示中看见它，在孔雀尾羽有规律的抖动中看到它，在蜜蜂的摆摆舞以及果蝇的求偶舞中看到它。

但到目前为止，我们一直假设这些都是先天的节奏模式：动物并不是在学习节奏；它们只是把进化出来的行为程序“运行”出来而已。

除了人类之外，只有少数鸟类和哺乳动物被证明能够学习并识别节奏的结构，不管它是快节奏还是慢节奏。

这进一步强化了这样的观点：只有聪明的、拥有大脑的动物才能学习节奏。但在动物王国中，大脑很大的动物是例外。大多数动物都进化出了很小的大脑（按我们的标准衡量），而且它们依然能够解决生存和繁衍所需要的所有问题，并且茁壮成长。

但它们能识别节奏吗？

跟着大黄蜂的节拍走

为了解决这个问题，我们来自南方医科大学和麦考瑞大学的团队与大黄蜂合作——那些又大又漂亮、容易饲养和训练、并且强烈有动力去采集用于带回巢穴的花蜜“吮吸”的蜜蜂。

在对个体进行标记的大黄蜂身上，我们训练它们从我们可以控制的、嵌入了 LED 灯光的人工花朵中觅食。某一种闪烁光的模式提供含糖奖励，而另一种闪烁模式则不提供。

蜜蜂区分这些模式的唯一方式，是通过它们的节奏结构。这样，我们就能训练蜜蜂去偏好一种闪烁节奏模式，而不是另一种——例如，点- dash -点- dash（重复）与点-点- dash - dash（重复）之间的偏好。

在一个下午对蜜蜂完成训练后，我们用不提供糖的闪烁花朵对它们进行了测试。我们发现，蜜蜂更愿意去访问那种会以训练中获得糖奖励的节奏闪烁的花朵。这表明它们能学习识别与奖励相联系的节奏。

在不额外训练蜜蜂的情况下，我们还能证明：无论节奏被播放得更快还是更慢，它们都能识别自己训练过的节奏。这表明蜜蜂学会的是一种不受节拍速度（tempo）影响的节奏——这是蜜蜂学会“灵活节奏”的第一项证据。

识别节奏

为了进一步测试蜜蜂，我们询问它们是否能够在节奏以不同方式呈现时仍然识别。

蜜蜂对我们能听到的频率是“听不见”的，但它们对振动非常敏感。我们在迷宫中，在迷宫交汇处设置了一个会振动的地板，并用这种方式训练大黄蜂。

我们可以让地板以节奏脉冲的方式跳动。通过这种技术，我们训练出蜜蜂：一种节奏（比如点-点- dash - dash）意味着糖奖励位于迷宫的左臂，而另一种节奏（比如点- dash -点- dash）意味着糖奖励在迷宫的右臂。

我们知道蜜蜂能学会这个迷宫，因为它们第一次找到糖的成功率会随着训练而提高。一旦蜜蜂完成训练并在迷宫中表现良好，我们就改变迷宫：现在在交汇处有一个闪烁的 LED 指示灯，但不再有振动的地板。

接受过振动训练的蜜蜂能够利用光的节奏脉冲来判断应该选择迷宫的哪一侧手臂去取到糖。这表明蜜蜂能够识别节奏，不受它具体以怎样的方式呈现所影响。换句话说，蜜蜂具备抽象节奏的概念。

据我们所知，这种能力此前只在人的身上被展示过。

改变我们对“理解节奏”所需之物的认知

大黄蜂在这些节奏学习测试中表现得如此出色，会改变我们对“感知并学习节奏”所需要条件的思考。

在人类和哺乳动物中，节奏学习非常复杂，需要涉及我们庞大且复杂的脑中多个区域。

但或许，对于一只体型很小的大脑来说，要做到同样的事情，有更简单的方式。

大脑本身充满了节奏——神经元会随着脉冲发出冲动。许多神经回路会利用同步和异步神经冲动的节奏特性来组织它们的功能。或许，大脑自身的节奏特性会让它们调谐到识别自然界中的节奏。

如果我们能捕捉到这种洞见，并让微型传感器具备检测节奏时间结构的能力，那么就可能有各种各样的应用：从轻量化的语音与音乐识别方案，到心脏不规则情况的诊断，或是癫痫前期的脑波。

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