Бджоли можуть сприймати ритм, незважаючи на те, що їхній мозок має розмір маку

( MENAFN- The Conversation) Люди — істоти ритмів. Наскільки нам відомо, люди завжди співали й завжди танцювали. Ми можемо впізнати пісню лише за її ритмом — незалежно від того, чи її виконують швидко, чи повільно.

У нас, здається, є майже беззусильна здатність вловлювати ритмічні патерни, і ми припускали, що для цього потрібен дуже великий і потужний людський мозок.

Але наші нові дослідження, опубліковані сьогодні в журналі Science, показують: люди не самотні в опануванні ритму. Навіть джміль, чий мозок за розміром як насінина кунжуту, має здатність швидко вчитися абстрактним ритмам.

Світ, сповнений ритмів

Ритми всюди в природі.

Ми чуємо їх у піснях птахів і жаб, а також у ультразвукових сигналах полювання кажанів. І ми бачимо їх у мерехтливих відблисках світлячків, ритмічних здриганнях хвоста павича, виляючих танцях медоносних бджіл і шлюбних танцях дрозофіл.

Але до цього моменту ми вважали, що це вроджені ритмічні патерни: тварини не вчаться ритму; вони просто реалізують еволюційно сформовану поведінкову програму.

Крім людей, лише кільком видам птахів і ссавців було показано, що вони здатні вчитися та розпізнавати структуру ритму незалежно від того, чи його виконують швидко, чи повільно.

Це підкріпило уявлення, що лише розумні тварини з великими мозками можуть вчитися ритму. Але тварини з великими мозками — виняток у тваринному світі. Більшість тварин еволюціонували з крихітними мізками (на наші мірки), і все одно вони можуть розв’язувати всі проблеми, які їм потрібно розв’язувати, щоб виживати й процвітати.

Але чи можуть вони розпізнавати ритм?

Після джмелиного бітy

Щоб це з’ясувати, наша команда з Південної медичної університету та Macquarie University працювала з джмелями — великими гарними бджолами, яких легко тримати й навчати, і які дуже мотивовані збирати ковтки нектару, щоб віднести його в своє гніздо.

Працюючи з джмелями, яких індивідуально позначили, ми навчали їх збирати корм з штучних квітів із вбудованими LED-ліхтариками, які ми могли контролювати. Один спалахувальний патерн світла давав солодку нагороду, тоді як квіти з іншим спалахувальним патерном — ні.

Єдиний спосіб, за допомогою якого бджоли могли відрізнити патерни, — це їхня ритмічна структура. Таким чином ми могли навчити бджіл віддавати перевагу одному ритмічному патерну спалахів над іншим — наприклад, цятка-риска-цятка-риска (повторюваний) проти цятка-цятка-риска-риска (повторюваний).

Коли бджіл підготували протягом дня, ми перевірили їх на мерехтливих квітах, які не пропонували цукру. Ми виявили, що бджоли воліють відвідувати квітку, що мерехтіла ритмом, який під час навчання винагородили цукром. Це показує, що вони могли навчитися розпізнавати ритм, пов’язаний із нагородою.

Без будь-якого додаткового навчання бджіл ми могли показати, що вони здатні розпізнавати свій навчений ритм незалежно від того, чи його відтворювали швидше, чи повільніше. Це свідчить, що бджоли навчилися ритму незалежно від темпу — перше підтвердження того, що бджоли навчилися гнучкого ритму.

Розпізнавання ритму

Щоб перевірити бджіл далі, ми запитали, чи можуть вони розпізнавати ритм незалежно від того, як саме його подають.

Бджоли глухі на тих частотах, які ми можемо чути, але дуже чутливі до вібрації. Ми навчали джмелів у лабіринті з вібрувальною підлогою в місці з’єднання в лабіринті.

Ми могли зробити, щоб підлога пульсувала ритмом. Використовуючи цю техніку, ми навчали бджіл: один ритм (скажімо, цятка-цятка-риска-риска) означав, що цукрову нагороду розміщено в лівій руці лабіринту, тоді як інший ритм (скажімо, цятка-риска-цятка-риска) означав, що цукрову нагороду — у правій руці.

Ми знали, що бджоли можуть навчитися лабіринту, бо їхній успіх у пошуку цукру з першого разу покращувався в процесі навчання. Коли бджіл навчили та вони добре виступали в лабіринті, ми змінили лабіринт: тепер у місці з’єднання був спалахувальний LED-світильник, а вібрувальної підлоги не було.

Бджоли, навчені з вібрацією, змогли використовувати ритмічні пульсації світла, щоб визначити, яку руку лабіринту обрати, щоб знайти цукор. Це показує, що бджоли могли розпізнавати ритм незалежно від того, як саме його відтворюють. Іншими словами, у бджіл є відчуття абстрактного ритму.

Наскільки нам відомо, ця здатність раніше була показана лише в людей.

Зміна ритму нашого розуміння

Те, що джмелі так добре впоралися з цими тестами на навчання ритму, змінює те, як ми думаємо про те, що потрібно, щоб сприймати та навчатися ритму.

У людей і ссавців навчання ритму дуже складне: воно задіює кілька ділянок наших великих і складних мозків.

Але, можливо, існують простіші способи, за допомогою яких крихітний мозок може досягати того ж самого.

Самі мозки сповнені ритмів: нейрони пульсують імпульсами. Багато нейронних схем використовують ритмічні властивості синхронних і асинхронних нервових імпульсів, щоб організувати свою роботу. Можливо, у ритмічних властивостях самих мозків є щось таке, що налаштовує їх на виявлення ритмів у природі.

Якщо ми зможемо вловити це розуміння та надати мініатюрним сенсорам здатність виявляти ритмічну часову структуру, можуть існувати різноманітні застосування: від легковагих рішень для розпізнавання мовлення та музики до діагностики серцевих нерегулярностей або передепілептичних мозкових хвиль.

MENAFN02042026000199003603ID1110937282