Ong bắp cánh có thể cảm nhận nhịp điệu, mặc dù não của chúng chỉ bằng kích thước của hạt mè

(MENAFN- The Conversation) Con người là những sinh vật của nhịp điệu. Theo như chúng ta biết, con người luôn hát và luôn nhảy múa. Chúng ta có thể nhận ra một bài hát chỉ nhờ nhịp điệu của nó, bất kể nó được phát nhanh hay chậm.

Có vẻ như chúng ta có một năng lực gần như không tốn sức để nắm bắt các mẫu nhịp điệu, và ta đã cho rằng khả năng này đòi hỏi bộ não người cực kỳ lớn và mạnh mẽ.

Nhưng nghiên cứu mới của chúng tôi, được công bố hôm nay trên tạp chí Science, cho thấy con người không phải là loài duy nhất làm chủ nhịp điệu. Ngay cả ong vò vẽ, loài có bộ não kích thước như một hạt mè, cũng có khả năng nhanh chóng học các nhịp điệu trừu tượng.

Một thế giới đầy nhịp điệu

Nhịp điệu có ở khắp nơi trong tự nhiên.

Ta nghe thấy chúng trong tiếng hót của chim và ếch, cũng như trong những tiếng “chirp” săn mồi siêu âm của dơi. Và ta nhìn thấy chúng trong những màn trình diễn chớp sáng của đom đóm, những cái lắc nhịp nhàng của chiếc đuôi công, điệu nhảy rung (“waggle dance”) của ong mật và những màn múa tán tỉnh của ruồi giấm.

Nhưng cho đến nay, chúng ta đã giả định rằng đây là những mẫu nhịp bẩm sinh: các loài động vật không học một nhịp; chúng chỉ đang vận hành một chương trình hành vi đã tiến hóa.

Ngoài con người, chỉ một vài loài chim và động vật có vú đã được chứng minh là có khả năng học và nhận ra cấu trúc của một nhịp điệu bất kể nó được phát nhanh hay chậm.

Điều này củng cố quan niệm rằng chỉ những loài động vật thông minh với bộ não lớn mới có thể học một nhịp điệu. Nhưng các loài động vật có bộ não lớn là ngoại lệ trong thế giới động vật. Hầu hết các loài động vật đã tiến hóa những bộ não nhỏ bé (theo tiêu chuẩn của chúng ta) và chúng vẫn có thể giải quyết mọi vấn đề mà chúng cần để tồn tại và phát triển.

Nhưng liệu chúng có nhận ra nhịp điệu không?

Theo đuổi nhịp của ong vò vẽ

Để tìm hiểu điều này, nhóm của chúng tôi từ Đại học Nam Y và Đại học Macquarie đã làm việc với ong vò vẽ – những con ong to lớn xinh đẹp, dễ nuôi và dễ huấn luyện, đồng thời cực kỳ có động lực để thu những giọt mật hoa mang về tổ của chúng.

Làm việc với những con ong vò vẽ được gắn nhãn riêng, chúng tôi huấn luyện chúng kiếm ăn từ các bông hoa nhân tạo có gắn đèn LED được chúng tôi điều khiển. Một mẫu đèn nhấp nháy được cung cấp đồ ngọt, trong khi những bông hoa có mẫu nhấp nháy khác thì không.

Cách duy nhất để ong phân biệt các mẫu đó là dựa vào cấu trúc nhịp điệu của chúng. Nhờ vậy, chúng tôi có thể huấn luyện ong ưu tiên một mẫu nhịp nhấp nháy này hơn mẫu kia – ví dụ: chấm-gạch-chấm-gạch (lặp lại) so với chấm-chấm-gạch-gạch (lặp lại).

Sau khi ong được huấn luyện trong một buổi chiều, chúng tôi thử nghiệm chúng với các bông hoa nhấp nháy không có đường ngọt. Chúng tôi phát hiện ong thích đến thăm bông hoa nhấp nháy theo nhịp điệu đã được thưởng bằng đường trong quá trình huấn luyện. Điều này cho thấy chúng có thể học cách nhận ra một nhịp điệu gắn với phần thưởng.

Không cần huấn luyện thêm gì cho ong, chúng tôi vẫn có thể cho thấy chúng nhận ra nhịp điệu đã được huấn luyện của mình dù nó được phát nhanh hơn hay chậm hơn. Điều này cho thấy ong đã học một nhịp điệu bất kể tốc độ – bằng chứng đầu tiên rằng ong đã học một nhịp điệu linh hoạt.

Nhận ra nhịp điệu

Để kiểm tra ong kỹ hơn, chúng tôi hỏi liệu chúng có thể nhận ra một nhịp điệu bất kể nó được thể hiện như thế nào hay không.

Ong bị điếc ở những tần số mà chúng ta nghe được, nhưng lại rất nhạy với rung động. Chúng tôi huấn luyện ong vò vẽ trong một mê cung với một sàn rung tại điểm giao nhau trong mê cung.

Chúng tôi có thể làm cho sàn rung theo nhịp. Sử dụng kỹ thuật này, chúng tôi huấn luyện ong sao cho một nhịp (ví dụ, chấm-chấm-gạch-gạch) có nghĩa là phần thưởng đường ngọt nằm ở nhánh tay trái của mê cung, còn một nhịp khác (ví dụ, chấm-gạch-chấm-gạch) có nghĩa là phần thưởng đường nằm ở nhánh tay phải.

Chúng tôi biết ong có thể học được mê cung vì khả năng thành công của chúng trong việc tìm thấy đường ngọt ngay lần đầu tăng lên theo quá trình huấn luyện. Khi ong đã được huấn luyện và hoạt động tốt trong mê cung, chúng tôi thay đổi mê cung: giờ đây ở điểm giao nhau có một đèn LED nhấp nháy và không còn sàn rung.

Những con ong đã được huấn luyện với rung động có thể dùng các nhịp xung có tiết tấu của ánh sáng để xác định nên chọn nhánh nào của mê cung để tìm thấy đường. Điều này cho thấy ong có thể nhận ra một nhịp điệu bất kể nó được thể hiện ra sao. Nói cách khác, ong có một cảm nhận về nhịp điệu trừu tượng.

Theo như chúng tôi biết, khả năng này trước đây chỉ được chứng minh ở con người.

Thay đổi nhịp điệu của hiểu biết

Việc ong vò vẽ làm tốt trong các bài kiểm tra học nhịp điệu này sẽ thay đổi cách chúng ta nghĩ về những gì cần thiết để cảm nhận và học nhịp điệu.

Ở con người và động vật có vú, việc học nhịp điệu rất phức tạp, liên quan đến nhiều vùng trong bộ não lớn và phức tạp của chúng ta.

Nhưng có lẽ tồn tại những cách đơn giản hơn để một bộ não nhỏ bé cũng đạt được điều tương tự.

Bản thân bộ não đầy rẫy nhịp điệu khi các nơ-ron xung động bằng các xung lực. Nhiều mạch thần kinh sử dụng các tính chất theo nhịp của xung thần kinh đồng bộ và không đồng bộ để tổ chức chức năng của chúng. Có thể là trong các tính chất nhịp điệu của chính bộ não đã có một điều gì đó giúp chúng phù hợp để phát hiện nhịp điệu trong tự nhiên.

Nếu ta nắm bắt được hiểu biết đó, và trang bị cho các cảm biến thu nhỏ khả năng phát hiện cấu trúc thời gian mang tính nhịp điệu, thì có thể có đủ loại ứng dụng: từ các giải pháp nhẹ cho nhận dạng lời nói và âm nhạc, đến chẩn đoán các bất thường nhịp tim, hoặc các sóng não tiền động kinh.

MENAFN02042026000199003603ID1110937282