Хит Backstreet Boys удивил точностью реакции макак: эксперимент вышел за привычные рамки

Тонкие движения макак, которые раньше казались хаотичными, оказались куда более осмысленными, чем предполагали даже опытные приматологи. Новые эксперименты показали: эти животные способны улавливать музыкальный ритм и подстраивать свои движения под темп композиции. Такой вывод удивил исследователей, ведь долгое время считалось, что подобное умение свойственно лишь видам с развитыми навыками вокального обучения.

Фото: Designed by Freepik by wirestock is licensed under publik domain

Макака

Как макаки учатся слышать и воспроизводить ритм

Исследователи решили проверить, могут ли макаки воспроизводить такт не только под метроном, но и под настоящие музыкальные композиции. Ранее животные уже проходили тренировки, в ходе которых учились синхронизировать движения с простым ритмическим сигналом. Музыкальные произведения представляют куда более сложную задачу: темп может меняться, ритмическая структура часто скрыта в многоуровневой звуковой ткани, а акценты распределены неравномерно.

Учёные выстроили эксперимент так, чтобы приматы постепенно переходили от одного этапа к другому. Небольшая порция сока служила им наградой за точное выполнение последовательности стуков. Чтобы запустить процесс, макаке требовалось разместить лапу на специальной планке — после этого начиналось воспроизведение музыки. Исчезающий с экрана желтый квадрат становился сигналом к тому, что нужно поднять лапу и синхронизировать удар с ритмом.

В одном из этапов эксперимента макакам предлагалось отбивать ритм под три разных музыкальных произведения. Несмотря на заметные различия между ними, приматы успешно подстраивали свои движения под каждое из них. Особенно значимым стало то, что при смещении тональности композиций на полтона животные продолжали сохранять синхронизацию. Это указывало на то, что они ориентируются не на абсолютные параметры звука, а на внутренний ритмический рисунок.

Чтобы лучше понять такие способности, полезно учитывать и общие механизмы восприятия, которые присущи многим видам. Например, связь между сенсорными стимулами и обработкой информации у животных исследуется довольно широко, и подобные результаты перекликаются с наблюдениями о том, как некоторые виды используют абстрактные принципы окружения, что продемонстрировано в материале о том, как животными движет не инстинкт, а рациональный расчёт — анализе когнитивных возможностей животных.

Во втором эксперименте учёные меняли структуру музыкальных композиций: разрезали их на фрагменты и переставляли части местами, тем самым разрушая ритмический каркас. В таких условиях макаки синхронизировались только тогда, когда сохранялись чёткие ритмические элементы. Этот этап стал важным подтверждением того, что животные ориентируются именно на структурированный ритм, а не просто на чередование звуков. Об этом сообщил журнал Science X.

Третья фаза эксперимента: свободное удержание ритма

На завершающем этапе приматам включали популярную композицию Everybody группы Backstreet Boys в трёх вариантах темпа и предлагали удерживать любой устойчивый ритм. Несмотря на то, что животные получали награду за соблюдение стабильного темпа, они продолжали следовать истинному ритму музыкального произведения. Это указывало на способность отличать внутреннюю структуру композиции от внешней мотивации.

Авторы исследования предложили новую идею — "гипотезу четырёх компонентов". Согласно ей, способность синхронизироваться с музыкой не обязательно связана с вокальным обучением. Она может возникать благодаря сочетанию нескольких универсальных функций: восприятию музыкального ритма, предсказанию следующего удара, способности реагировать на обратную связь и координации действий через систему поощрения.

И хотя эксперимент касается ритмического восприятия, его результаты интересны и в контексте эмоциональных и социальных способностей приматов. Например, в другом исследовании поднимался вопрос о том, как они реагируют на утрату — поведенческих особенностях приматов в моменты эмоциональных испытаний. Такие параллели показывают, насколько гибко приматы могут интерпретировать происходящее вокруг и реагировать на сложные сигналы среды.

Почему ритмические способности макак важны для науки

Для исследователей мозга подобные данные особенно ценны. Долгое время считалось, что способность двигаться в такт музыке — результат сложного вокального обучения, характерного для людей и некоторых птиц. Однако новые результаты показывают: базовые элементы музыкальности могут встречаться значительно шире. Макаки продемонстрировали умение отделять ритмические структуры от мелодических, предугадывать акценты и адаптировать движения к сложным звуковым стимулам.

Эти наблюдения помогают глубже понять механизмы, лежащие в основе восприятия музыки человеком. Музыка тесно связана с работой моторных зон мозга и нередко используется в реабилитации, где ритмические упражнения помогают улучшать координацию движений. Изучение поведения животных под музыку расширяет понимание того, как мозг предсказывает и интерпретирует повторяющиеся сигналы, формируя согласованные двигательные реакции.

Музыкальная синхронизация у макак и людей

Чтобы глубже оценить результаты исследования, важно сравнить музыкальные навыки человека и макаки. Люди обладают более развитой способностью к вокальному обучению, что позволяет им легко адаптироваться к разнообразию музыки. Макаки же ограничены в этом, и раньше считалось, что их ритмические способности заметно ниже.

Однако эксперимент показывает: сходств между нами больше, чем различий.

Макаки способны:

• распознавать устойчивые ритмические паттерны;
• предсказывать темп;
• сохранять стабильный ритм при изменённой тональности;
• ориентироваться на структуру произведения даже после его перестройки.

Эти выводы позволяют предположить, что восприятие ритма может быть свойственно многим видам животных и формироваться не только в тех эволюционных ветвях, где развилось сложное вокальное обучение.

Плюсы и минусы подхода к исследованию ритма у животных

Методика эксперимента открывает широкие перспективы для исследований, но вместе с тем имеет некоторые ограничения.

Плюсы:

• отсутствие агрессивного вмешательства;
• возможность изучения сложных когнитивных реакций;
• углубление понимания работы сенсорных систем;
• вклад в развитие прикладных нейронаук.

Минусы:

• необходимость длительной адаптации животных;
• зависимость результатов от системы наград;
• вариативность поведения отдельных особей;
• сложность интерпретации эмоциональных реакций.

Популярные вопросы о ритмических способностях макак

Могут ли макаки спонтанно двигаться под музыку?

Они способны синхронизироваться с ритмом, но обычно это требует обучения. Спонтанные реакции возможны, если ритм достаточно явный.

Почему важно изучать музыкальные реакции животных?

Это помогает понять, как мозг обрабатывает сложные звуковые сигналы, что важно для нейробиологии, психологии и реабилитационной практики.

Какой ритмический стимул эффективнее — метроном или музыка?

Метроном подходит для обучения базовой синхронизации, тогда как музыка позволяет проверить способность улавливать сложные структуры.