Oprettelse af en (syntetisk) sang fra en zebra finchs muskel

Fugle skaber sange ved at flytte muskler i deres vokalorganer for at vibrere luft, der passerer gennem deres væv. Mens tidligere forskning rapporterede, at hver af de forskellige muskler styrer en akustisk funktion, ny forskning viser, at disse muskler virker sammen for at skabe lyd.

Et internationalt forskerteam beskriver, hvordan zebrafink producerer sange i tidsskriftet Kaos . Brug af elektromyografiske (EMG) signaler, forskere spores aktiviteten af ​​en af ​​de vigtigste muskler, der er involveret i at skabe lyd, muskel syringealis ventralis (vS). De brugte derefter dataene fra denne muskel til at skabe en syntetisk zebrafink sang.

"Denne muskels aktivitet gav os oplysninger om gating, når lyden starter eller slutter, "sagde Juan Döppler, en af ​​forskerne og en doktorand ved universitetet i Buenos Aires. "Det interessante er, at når fuglen sover, på trods af den manglende luftstrøm, der er nødvendig for at producere lyd, denne muskel aktiverer og viser også elektrisk aktivitet, ligner den aktivitet, den viser under sang. "

Forskerne indsatte par bipolare elektroder i vS -musklen i fem voksne zebrafinker. Det blev tidligere antaget, at vS -muskelen primært var involveret i frekvensmodulation, men dette team fandt ud af, at vS -musklen også var involveret i at lave lyde eller fonation.

Ved hjælp af EMG -data, de identificerede telefoniseringsintervaller med en succesrate over 70 procent. Teamet udviklede et sæt kriterier til præcist at forudsige lydproduktionsintervaller i et sæt data fra fem forskellige fugle. Kriterierne klarede sig særligt godt i det korte, simple stavelser, når vS for det meste er tavs under oprettelsen af ​​lyd. For mere komplekse stavelser, det var klart, at inkorporering af aktiviteten af ​​andre sprøjtemuskler, der påvirker start og stop af lyd i en zebrafinkes sang, ville forbedre deres gating -forudsigelse.

Stadig, forskerne var i stand til at oprette en fuld rekonstruktion af sangen ved hjælp af aktiviteten af ​​en muskel. VS muskel er særlig aktiv under søvn, så indsamlede forskerne vS -muskels elektriske aktivitet under søvn, og oversatte disse mønstre til sang.

"Så i det store billede forventer vi snart at kunne bruge disse værktøjer til at bestemme, hvornår fugle drømmer om at synge og faktisk lytte til, hvilke sange de" synger ", når de sover, "Sagde Döppler.