Зерттеулер әртүрлі жануарлар, соның ішінде жарқырауық қоңыздар мен киттер, сигналдарды 0,5-тен 4 герцке дейінгі тар жиілікте жеткізетінін көрсетті. Компьютерлік модельдеу бұл әмбебап ырғақ дауыстық аппараттың ерекшеліктеріне емес, сигналдарды қабылдайтын жүйке жасушаларының жұмыс жылдамдығына байланысты екенін анықтады.

Табиғаттағы бақылаулар

Таиландтағы экспедиция кезінде АҚШ ғалымдары жергілікті шегірткелердің әні мен жарқырауық қоңыздардың жыпылықтауы арасындағы синхрондылықты тіркеді. Мұндай синхрондау кездейсоқ емес деген болжам айтылды.

Деректерді талдау

Гипотезаны тексеру үшін ғылыми жарияланымдар мен xeno-canto жабайы табиғат дыбыстарының базасы зерттелді. Құстардың, жарқанаттардың, қосмекенділердің, жәндіктер мен сүтқоректілердің ырғақты сигналдары таңдалды. Нәтижелер көрсеткендей, массасы жүз миллион есе айырмашылығы бар түрлер (мысалы, жәндіктер мен киттер) коммуникация үшін ұқсас диапазонды — секундына 0,5-тен 4 импульске дейін — пайдаланады. Неврологияда бұл диапазон мидың төмен жиілікті дельта-ырғақтарына сәйкес келеді.

Нейрондық желілерді модельдеу

Зерттеушілер нейрондық резонанс гипотезасын ұсынды: ми сыртқы сигналдарды ең тиімді түрде қабылдайды, егер олардың жиілігі ішкі ырғақтарымен сәйкес келсе. Бұл гипотезаны тексеру үшін биофизикалық шектеулерді ескеретін нейрондық желінің математикалық моделі жасалды: бір жүйке жасушасына заряд жинап, жаңа импульс тудыру үшін бірнеше жүз миллисекунд қажет, бұл нейронның өзіндік жұмыс жиілігін шамамен 2 герцке анықтайды.

Желілік байланыс архитектурасының 1500-ден астам нұсқасы сыналды, ал виртуалды нейрондық тізбектерге әртүрлі жиіліктегі сыртқы сигналдар берілді. Резонанстың тиімділігі тәртіп (R) параметрі бойынша бағаланды. Модельге жасушалар арасындағы биологиялық айырмашылықтарды имитациялайтын гетерогенділік те енгізілді.

Симуляция нәтижелері

Симуляция виртуалды нейрожелінің сыртқы стимулға ең тиімді түрде жауап беретінін көрсетті, егер оның жиілігі нейрондардың негізгі жиілігімен (шамамен 2 герц) сәйкес келсе. Желінің топологиясы нәтижеге іс жүзінде әсер етпеді, ал биологиялық хаосты қосу жүйенің жұмысын жақсартып, идеал ырғақтан сәл ауытқитын сигналдарды да қабылдап, резонанс жасауға мүмкіндік берді.

Музыкалық талғаммен байланысы

Анықталған әмбебап ырғақ поп-музыкада кең таралған ритммен сәйкес келеді: минутына 120 соққы, бұл 2 герцке тең — нейрондық тізбектер үшін оңтайлы жиілік. Бұл ережеден ауытқулар негізінен ірі жануарлардың ым-ишара арқылы коммуникациясында кездеседі, мұнда үлкен масса аяқ-қолдарды тез қозғалтуға мүмкіндік бермейді.

Коммуникацияның эволюциясы

Коммуникация эволюциясы жіберушінің қабылдаушы мүмкіндіктеріне бейімделуі арқылы жүрді. Жануарларға әр түрге арналған жеке шифрлау жүйесін жасау қажет болмады. Табиғи сұрыпталу дыбыстық және жарық сигналдарын беру жиілігін жүйке жасушаларының негізгі физикалық шектеулеріне сәйкес калибрледі, осылайша бүкіл биосфера үшін бірыңғай коммуникация ырғағын қалыптастырды.