13 февраля ‘12
Понедельник
Москва
1:59
облачно, без осадков
-27
облачно, без осадков
утро -29
ночь -22
  • облачно, без осадков вт -14 -18
  • пасмурно, снег ср -10 -13
  • переменная облачность, без осадков чт -8 -13
USD
29.89
EUR
39.62
Brent
117.31
ещё
опубликовано  21 июл ‘09 17:00
Московские биологи расшифровали общий для человека и животных язык
текст: Надежда Маркина/Infox.ru
видео: Игорь Мостовой, Надежда Маркина, Никита Токарев/Infox, Илья Володин

Для просмотра необходимо установить Adobe Flash Player 10

Get Adobe Flash player

В речи человека и звуках млекопитающих биологам удалось найти нечто общее. У всех сходным образом кодируется информация об эмоциональном состоянии. Поэтому люди действительно могут поговорить с животными на их языке.

Все животные общаются между собой. Правда, звуки, которые издают млекопитающие, даже наши ближайшие родственники -- приматы, принципиально отличаются от речи человека. В ней звук и его значение могут соотноситься между собой совершенно по-разному. На разных языках собака может быть и дог, и хунд, и шьен, а для маленьких детей -- гав или ава. В то же время в животном мире структура звука и его функция более тесно связаны, например, крики тревоги одного вида очень похожи между собой.

Речь человека – это дискретная комбинаторная система: она состоит из конечного числа элементов – например, слов, и перестановка слов в предложении может полностью менять его смысл (сравните: «Ты пошел» и «Пошел ты!»). Речь человека контролируется корой больших полушарий, а видоспецифические звуки всех млекопитающих, в том числе и высших приматов, контролируются лимбической системой мозга.

И все же нам часто кажется, что мы понимаем животных, а они понимают нас. И это не самообман. В звуках животных и в речи человека есть некая общность – она касается эмоционального состояния.

«На это обратил внимание еще Чарльз Дарвин в книге «Выражение эмоций у человека и животных», -- напомнил корреспонденту Infox.ru старший научный сотрудник кафедры зоологии позвоночных биологического факультета МГУ и научного отдела Московского зоопарка, кандидат биологических наук Илья Володин. -- Но подробное изучение этого феномена началось совсем недавно с появлением мощных компьютерных программ для обработки звука. Мы обнаружили, что существуют общие принципы кодирования эмоционального возбуждения в звуках, которые позволяют нам понимать эмоции наших домашних питомцев, а им -- считывать эмоции из нашей речи».

Как изучают звуки

Звуковые колебания – это волновой процесс. Современная техника позволяет не только записывать звуки на магнитофон, но и проводить компьютерный спектрографический анализ, чтобы точно измерить их физические характеристики: временные, частотные и энергетические.

Временные параметры описывают длительность звука, интервалы между звуками, частоту следования звуков и долю вокальной активности за промежуток времени. Частотные параметры включают основную частоту (она соответствует частоте колебания голосовых связок), ее изменения и модуляции (интервал между максимальной и минимальной основной частотой). Наконец, энергетические параметры описывают распределение энергии в спектре звука. Среди них выделяют доминантную частоту, на которой сосредоточен максимум энергии звука. Энергия звука – это его мощность.

Близость врага заставляет кричать чаще и выше

Сотрудники научного отдела Московского зоопарка Илья и Елена Володины впервые натолкнулись на некие закономерности в звуках при разном эмоциональном состоянии в работе со светлыми песчанками. Это грызуны, живущие в Северной Африке, но их часто держат дома, так как они хорошо размножаются в неволе. По этой же причине светлые песчанки – хорошие лабораторные животные. Ученые записывали вокализацию светлых песчанок в зависимости от близости партнера-соперника. Затем они провели дополнительные эксперименты с другим видом песчанок и с обыкновенной лисицей (серебристо-черная разновидность) на экспериментальной звероферме Института цитологии и генетики РАН в Новосибирске.

В эксперименте двух взрослых самцов песчанок высаживали на незнакомой для них территории. Они начинали выяснять между собой отношения, и через какое-то время один самец признавал себя побежденным. В дальнейшем роли победителя и побежденного не менялись: один самец угрожал, другой – защищался и кричал.

При анализе видеозаписей эксперимента расстояние от победителя до побежденного считали показателем степени дискомфорта (страха), который испытывает побежденный. Чем меньше расстояние, тем больше страх. Крики побежденного самца записывали и анализировали.

В опытах с лисицами на звероферме источником опасности выступал человек. Дикие лисы боятся человека и стараются от него подальше отодвинуться, иногда принимают при этом странную позу – встают в стойку на передних лапах у противоположной стены вольеры, буквально распластавшись по сетке. Некоторые лисицы проделывали этот трюк молча, однако большинство из них кричат. В эксперименте человек постепенно приближается к лисице, а затем удаляется, при этом все ее крики записывают. Расстояние человека от зверя – мера дискомфорта.

«Оказалось, что у двух видов песчанок и у лисиц некоторые характеристики звуков изменялись сходным образом, -- рассказывает Илья Володин. – Чем короче расстояние до противника либо до человека, то есть чем сильнее страх, тем чаще становятся крики. Это временной параметр. Изменяются и частотные параметры – при сокращении дистанции до потенциального агрессора увеличивалась основная частота криков и усиливалась глубина частотной модуляции. Наконец, происходило перераспределение звуковой энергии в более высокочастотную область спектра».

Другими словами, чем больший страх испытывал зверь, тем чаще он кричал, тем более высокой была основная частота и тем мощнее звук в высокочастотной области. Страх – это пример негативного эмоционального состояния, так что эти закономерности можно распространить и на все прочие негативные эмоции (при положительных эмоциях животные обычно более молчаливы).

Плохо всем одинаково

При анализе литературы исследователи выяснили, что эти закономерности верны и для многих других видов млекопитающих. Вот несколько примеров.

Грызуны (суслик, пищуха, полевки, большая песчанка, сурок) реагируют на приближающегося человека более частыми криками тревоги. У сурикат при усилении угрозы от наземного или воздушного хищника длительность криков увеличивалась. Евразийская рысь при приближении человека реагировала увеличением доминантной частоты звуков.

Когда домашние собаки облаивали чужака, число лаев в единицу времени, а также основная и доминантная частоты были выше, чем при лае в других ситуациях. У домашних коров и быков при клеймении раскаленным железом крики отличаются более высокой основной частотой, большей глубиной частотной модуляции и большей интенсивностью, чем при ложном клеймении холодным железом. Те же закономерности наблюдаются при кастрации поросят. У голодных поросят число звуков в единицу времени, их длительность и доминантная частота выше, чем у недавно покормленных.

Когда к тупайям (древесная землеройка) в клетку подсаживали чужака, основная частота звуков у обороняющихся чужаков была выше, чем у нападающих резидентов. У обыкновенных игрунок (мартышки) при увеличении степени изоляции животного возрастала длительность, амплитуда, основная и доминантные частоты криков. У павианов гамадрилов на высоком уровне возбуждения отмечалась большая частота ворчаний и более высокая основная частота звука.

При страхе и радости мы повышаем голос

Но самое интересное, что эти закономерности обнаружили и в речи человека. Увидеть отражение в речи настоящих эмоций помогают несколько видов исследований. В первом специалисты расшифровывают «черные ящики» самолетов и вертолетов после катастрофы. При анализе голосов пилотов они обращают внимание на короткие фрагменты гласных звуков. Их анализируют теми же методами, что и звуки животных.

По этим показателям сравнивают разговор пилота с диспетчером при обычном, рутинном общении и голоса пилотов в момент, когда они осознают, что машина падает, и они ничего не могут предпринять. Другие расшифровки были сделаны в ситуации, когда пилоты военных истребителей внезапно понимают, что залетели в чужое воздушное пространство. И в том, и в другом случае оказалось, что на фоне сильных эмоций в гласных звуках возрастала основная частота, и энергия звука смещалась в высокочастотную область спектра.

У человека можно исследовать как отрицательные, так и положительные эмоции. Оказалось, что в ответах людей как на словесное одобрение, так и на порицание, увеличивалась основная и доминантная частота гласных звуков. То же происходит при страхе, гневе или, наоборот, радости в речи человека.

Наконец, выражение эмоционального состояния в звуках изучают на плаче младенцев. Выяснилось, что при болезнях или хирургических вмешательствах, во время которых младенцы испытывали боль, они начинают плакать не только чаще, но и на более высокой частоте. У голодных младенцев также более высокочастотный плач. И на него однозначно сильнее реагируют не только женщины, но и мужчины.

эмоции
звуки

Возможно, считают Илья и Елена Володины, отражение эмоционального состояния в частотных и энергетических параметрах звуков – это и есть то кольцо Соломона, которое позволяет нам понимать братьев наших меньших, а им – понимать нас.

 

Поделиться
К этому материалу пока нет комментариев, ваш будет первым.
 
Новости партнёров
опрос
4 марта 2012 года граждане России будут впервые выбирать президента на 6-летний срок
Голосов:
24358
Самое популярное видео
Кэтчер помогает детям, Джоли тусуется на Оскаре
Кэтчер помогает детям, Джоли тусуется на Оскаре
Объявлены номинанты на «Оскара», а Seal не хочет снимать кольцо
Объявлены номинанты на «Оскара», а Seal не хочет снимать кольцо
Сурок Фил предсказал еще шесть недель зимы
Сурок Фил предсказал еще шесть недель зимы
новости партнёров
новости партнёров
новости партнёров
новости партнёров
Ищите нас на Facebook