ज़ेबरा फ़िन्चिंग गायन में बहुत अच्छे हैं, वे इसे अपनी नींद में कर सकते थे। और, वैज्ञानिकों के अनुसार, वे सब कुछ करते हैं लेकिन: जैसा कि वे झपकी लेते हैं, ज़ेबरा फ़िनिश मस्तिष्क क्षेत्रों को आग लगाते हैं और अपने मुखर डोरियों को उन तरीकों से कंपित करते हैं जो भयानक युद्ध की नकल करते हैं।
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पिछले दो दशकों में, वैज्ञानिकों ने पाया है कि नींद ज़ेबरा फिंच गीत-सीखने के प्रदर्शनों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। फ़िंचों को जन्म देने वाली अरियाज़ नहीं हैं; इसके बजाय, वे किशोरावस्था में अपने गाने सीखते हैं, एक वयस्क ट्यूटर की देखरेख में अभ्यास और छेड़छाड़ करते हैं। ट्यूटर अपने छात्रों के लिए धैर्यपूर्वक चेतावनी देगा, जो तब अपने स्वयं के अस्थायी गायन को बोलेंगे। अपनी खुद की आवाज़ सुनना थोड़ा ज़ेबरा फ़िंच के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व लगता है क्योंकि वे खुद के लिए नोट्स और सिलेबल्स का परीक्षण करते हैं।
निश्चित रूप से, अभ्यास परिपूर्ण बनाता है - लेकिन इससे भी अधिक महत्वपूर्ण? एक अच्छी रात की नींद।
स्कूल में एक कठिन दिन के बाद, प्रत्येक ज़ेबरा दिमाग पर संगीत के साथ बिस्तर पर सिर रखता है - इतना है कि इसका मस्तिष्क दैनिक अभ्यास सत्रों के दौरान होने वाले समान पैटर्न से बाहर और बाहर झिलमिलाएगा। इसका मुखर तार भी कंपन करता है, लेकिन कोई ध्वनि उत्पन्न नहीं करता है: श्रव्य शोर उत्पन्न करने के लिए पक्षी अपने गले के माध्यम से पर्याप्त हवा नहीं खींच रहे हैं।
शोधकर्ताओं का मानना है कि पक्षी, वास्तव में, गाने का सपना देख रहे हैं - नींद गायन की तुलना में अधिक नींद होंठ-सिंकिंग। यह उनके ट्यूटरों से सीखी गई क्रिस्टलीकरण और पुन: आकार देने वाली सामग्री के साथ बहुत कुछ कर सकता है — एक ऐसी घटना जो मानवों की स्मृतियों और सूचनाओं को लंबी अवधि के भंडारण में छीनने के लिए तुलनीय है। सुबह में, फिन्क जगे हुए और अव्यवस्थित होते हैं, पिछले दिन की तुलना में थोड़ा कम सुसंगत रूप से बबलिंग करते हैं - लेकिन जैसे-जैसे समय बढ़ता है, उनके गीतों में सुधार होता है।
वैज्ञानिकों का मानना है कि पक्षी अपने गीतों को सीखने के लिए नींद का उपयोग कैसे करते हैं, यह अध्ययन हमें मानव भाषा अधिग्रहण की रहस्यमय प्रक्रिया को समझने में मदद कर सकता है। मानव भाषण की तरह, बर्डसॉन्ग की धुनें जटिल और जटिल हैं, और यहां तक कि मनुष्यों के समान मस्तिष्क के मार्ग और मांसपेशियों को सक्रिय करते हैं।
"कल रात मुझे यह पागल सपना आया था लेकिन मैं इसे लिखना भूल गया।" (फ़्लिकर / कैथी) लेकिन एक ज़बरदस्त ज़ेबरा फ़िंच के ड्रीमस्केप का अध्ययन करना कोई आसान उपलब्धि नहीं है: ऐसा नहीं है कि हम जागते हुए पक्षियों से पूछ सकते हैं और पूछ सकते हैं। इन सूखे पक्षी के आंतरिक कामकाज को बेहतर ढंग से समझने के लिए, ब्यूनस आयर्स विश्वविद्यालय में गेब्रियल माइंडलिन के अनुसंधान समूह ने संगीत कमांड की श्रृंखला में एक कदम आगे बढ़ने का फैसला किया। दिमाग व्यवहार को नियंत्रित करता है, लेकिन दोनों के बीच एक मस्कली बिचौलिया है। मस्तिष्क में पैटर्न को पूर्ण विकसित सेरेनेड में अनुवाद करने के लिए, एक पक्षी के मुखर अंग को पहले अग्रसर करने के आदेश देने होते हैं। अपने सहकर्मियों के साथ, बर्डफॉन्ग के यांत्रिकी का अध्ययन करने वाले बायोफिज़िक्स के एक प्रोफेसर मिंडलिन ने सीधे तौर पर शामिल मांसपेशियों की गतिविधि को मापने के लिए एक प्रणाली तैयार की।
पिछले काम में, यूटा विश्वविद्यालय में वैज्ञानिकों के साथ साझेदारी में उनकी शोध टीम ने पाया कि ज़ेबरा फ़िंचर्स मस्तिष्क में गीत जैसी गतिविधि के साथ अपनी मुखर मांसपेशियों को स्थानांतरित करते हैं, यह दर्शाता है कि मांसपेशियों की रीडआउट पीकिंग के लिए एक अच्छा प्रॉक्सी हो सकता है। पक्षियों की मधुर श्रद्धा में।
"अब एक समय में एक [मस्तिष्क] सेल को देखने के बजाय, हम पूरे सिस्टम के आउटपुट को देख सकते हैं, और यह बहुत ही रोमांचक है, " शिकागो विश्वविद्यालय के न्यूरोबायोलॉजी के प्रोफेसर डैनियल मार्गोलीश ने कहा, जिन्होंने पक्षियों के अध्ययन पर काम किया है तीन दशक। मार्गोलीश पहले मिंडलिन के समूह के साथ सहयोग कर चुके हैं लेकिन इन अध्ययनों में शामिल नहीं थे।
अध्ययन में यह भी पाया गया कि नींद का समय पूर्वाभ्यास करने का समय नहीं था - यह पक्षियों को चुपचाप नई धुनों को सुधारने का मौका दे सकता है। पक्षियों की मुखर मांसपेशियां रात के समय फ्रिट्ज पर थोड़ा घूमती दिखाई देती हैं, जो मौन गीतों की रचना करती हैं जो दिन के समय की लिपियों से नहीं चिपकती हैं। यह नया शोध भिन्नता को पकड़ने में सक्षम था जो मस्तिष्क के पिछले अध्ययनों को नहीं कर सकता था, और सुझाव देता है कि ज़ेबरा फ़ाइनल को बंद करने पर संगीत दिमाग शांत हो जाता है।
माइंडलिन के लिए, यह बहुत बड़ा था। "अब हमारे पास एक मॉडल है जिसे मस्तिष्क की आवश्यकता नहीं है, " वे कहते हैं।
पिछले हफ्ते, दो नए अध्ययनों में, माइन्डलिन के समूह ने अपने शोध पर विस्तार किया। दोनों अध्ययन इस तरह से ध्यान केंद्रित करते हैं कि वैज्ञानिकों ने स्लॉचिंग बर्डब्रेन के अधिक रहस्यों को उजागर करने की उम्मीद में, फेशियल की मुखर मांसपेशियों का अध्ययन किया।
सबसे पहले, मिंडलिन की देखरेख में काम करने वाले एक भौतिक विज्ञानी जुआन डॉपलर के नेतृत्व में वैज्ञानिक पक्षियों की मांसपेशियों का अध्ययन करना आसान बनाना चाहते थे। स्नायु पर ध्यान केंद्रित करना स्नूजिंग के सेरेनेड के यांत्रिकी को पकड़ने का एक अधिक सीधा तरीका हो सकता है - लेकिन यह अभी भी आसान नहीं है। वयस्क ज़ेबरा फ़िन्चेस को सर्जरी से गुजरना होगा ताकि वैज्ञानिकों को कई मांसपेशियों में इलेक्ट्रोड संलग्न किया जा सके।
हालाँकि, जबकि इन मांसपेशियों को गीत निर्माण के व्यक्तिगत पहलुओं को सीधे नियंत्रित करने के लिए समझा जाता है - उदाहरण के लिए, ध्वनि की पिच निर्मित - उन्हें भी एक साथ काम करने की आवश्यकता होती है। कई शारीरिक रूप से जुड़े हुए हैं, जिसमें एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण मांसपेशियों को शामिल किया गया है जिसे सीरिंजियलिस वेंट्रैलिस कहा जाता है, जो एक गीत की आवृत्ति को नियंत्रित करने के लिए जाना जाता है।
टीम ने पाया कि अकेले सिरिंजियलिस वेंट्रैलिस की गतिविधि को मापने से कई मांसपेशियों को मापने की पुरानी तकनीक के रूप में लगभग सटीक रूप से बर्डॉन्ग बैलाड्स की गतिशीलता को पकड़ सकता है। जैसा कि अपेक्षित था, मांसपेशियों की गतिविधि में आवृत्ति के बारे में जानकारी शामिल थी, लेकिन यह भी अनुमान लगा सकता है कि जब संगीत के रूपांकन 70 प्रतिशत से अधिक सटीकता के साथ शुरू और बंद हो गए।
"हम मस्तिष्क और न्यूरॉन्स पर पूरी तरह से ध्यान केंद्रित करने से दूर जा रहे हैं, और बायोमैकेनिक्स पर भी ध्यान दे रहे हैं, जहां तंत्रिका तंत्र की जानकारी संसाधित होती है, " डॉपलर कहते हैं। “यह एक शक्तिशाली विचार है। कुछ मामलों में, बायोमैकेनिक्स को देखना आपको ऐसी अंतर्दृष्टि दे सकता है जो तंत्रिका तंत्र में इतनी स्पष्ट नहीं हैं। "
जर्नल अराजकता में वर्णित डॉपलर की सरल प्रणाली के साथ, शोधकर्ता पक्षियों के स्वप्न-गीतों का अधिक आसानी से अध्ययन कर सकते हैं; क्या अधिक है, इस शक्तिशाली मांसपेशियों के यांत्रिकी को समझना यह भी बता सकता है कि मुखर प्रणाली एक कार्यात्मक इकाई के रूप में कैसे काम करती है।
ड्यूक यूनिवर्सिटी के एक न्यूरोलॉजिस्ट कैथरीन त्सिदा कहती हैं, "मांसपेशियों की विशेषताओं से वास्तव में खून बहता है", जिन्होंने ज़ेबरा फ़िंच में गीत सीखने का अध्ययन किया है। "आप एक एकल मांसपेशी [पर] कई अलग-अलग विशेषताओं से एक रीडआउट प्राप्त कर सकते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि मांसपेशी प्राथमिक रूप से सिस्टम का कार्यात्मक चालक नहीं है।" काम में शामिल नहीं होने वाली त्सिदा ने भी प्रशंसा की। इसकी "उच्च गुणवत्ता" पद्धति के लिए अध्ययन।
यह चार्ट गायन के दौरान (ऊपर) और रात में (ग्रे, नीचे) एक सिर्च में मांसपेशियों की सक्रियता को दर्शाता है। (युवा एट अल।, पीरज (2017) में) दूसरे अध्ययन में, एलन बुश के नेतृत्व में एक टीम, जो मिंडलिन के समूह के एक भौतिक विज्ञानी भी थे, ने पाया कि वे पक्षियों को अपने स्वयं के गीतों के संस्करणों को बजाते हुए गायन में हेरफेर कर सकते हैं, जबकि वे सोए हुए थे - हार्मोनल सम्मोहन का एक रूप। बुश इस बात का अध्ययन करने के लिए उत्सुक थे कि वास्तव में मांसपेशियों को किस तरह से निकाला जाता है। उसके लिए, मुखर अंग केवल मस्तिष्क के मास्टर निर्देशों के सेट को पूरा करने वाला कठपुतली नहीं है - बल्कि, यह मस्तिष्क और व्यवहार के बीच एक रचनात्मक संपर्क है जो अंतिम उत्पाद में अपनी घंटियाँ और सीटी जोड़ सकता है। "प्रणाली की बहुत सारी जटिलता वास्तव में परिधि से आ रही है, जहां मांसपेशियां हैं, " वे बताते हैं।
बुश और उनके सहयोगियों ने पता लगाया कि जब मांसपेशियों को गतिविधि में लेप किया जाता है, तो वे सभी या कुछ नहीं फैशन में व्यवहार करते हैं। जब खुद की धुनों पर थिरकते हुए स्निपेट बजाया जाता है, तो पक्षियों की मांसपेशियां मज़बूती से हिल जाती हैं। यहां तक कि इन गीतों के सिंथेटिक संस्करण, लैब में रीमिक्स किए गए, कभी-कभी मुखर अंग प्रतिक्रियाओं को हटा सकते हैं। अक्सर, मांसपेशियों को अभी भी था - लेकिन जब वे फ्लेक्सिंग में चले गए थे, तो वे एक मुखरता के पूर्ण फायरिंग अनुक्रम को पूरा करेंगे।
वैज्ञानिकों का कहना है कि यह ज्ञान अध्ययन के नए तरीकों को खोलता है कि संगीत की मांसलता कैसे क्रिया में बदल जाती है।
सर्जरी की आक्रामकता के कारण, मिंडलिन और उनकी टीम केवल वयस्क ज़ेबरा फ़िन्चेस की मांसपेशियों की प्रतिक्रियाओं का परीक्षण करने में सक्षम रही है। हालांकि, अधिक उन्नत तकनीक के साथ भविष्य के प्रयोगों से युवा पक्षियों के सपनों की स्थिति पर प्रकाश डाला जा सकता है। इस तरह के निष्कर्षों पर पिछले शोध का पता लगाया जा सकता है कि कैसे किशोर ज़ेबरा फ़िनिश अपने ट्यूटर की शिक्षाओं के साथ खिलौना बनाते हैं और नींद के दौरान अपने स्वयं के व्यक्तिगत स्पर्श को जोड़ते हैं। लेकिन वयस्कों में यह क्या उद्देश्य हो सकता है, जो पहले से ही अपनी धुनों में महारत हासिल कर चुके हैं?
मार्गोलीश का मानना है कि यह विशेषज्ञता बनाए रखने के बारे में है। "यदि आप एक उच्च स्तर की सटीकता प्राप्त करना चाहते हैं, तो आपको वहां पहुंचने के लिए काम करना होगा, और वहां रहने के लिए अभ्यास करना होगा, " वे बताते हैं। "ज़ेबरा फ़िन्चेस- और मनुष्यों- को हमारे द्वारा प्राप्त प्रदर्शन की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए अभ्यास करने की आवश्यकता है।"
किसी दिन, तंत्रिका विज्ञान और बायोफिज़िक्स के संयुक्त बलों के साथ, वैज्ञानिक वास्तव में नींद के गीतों में एक गहरा गोता लगाने में सक्षम हो सकते हैं। प्रौद्योगिकी ने कार्य को बहुत अधिक नहीं पकड़ा है - लेकिन यह प्रत्येक बीतते दिन के साथ और अधिक शक्तिशाली होता जा रहा है। तब तक? सपने देखते रहो।
