新研究表明，当一只鸣禽唱歌的时候，一部分大脑神经元需要为接下去的声音做好准备，而其他的神经元需要同步当前的声音——这是一种大脑活动和身体行为间的复杂活动。鸟类的身体活动是许多更小行为的集合体。芝加哥大学的有机体生物学、解剖学和心理学教授马戈里阿史说：“令人震惊的是，鸟类的前脑部分竟能将如此之小的运动单元精确地组编起来。”芝加哥大学心理学教授和语言学专家霍华德说：“这个研究对于大脑发声信号所产生的行为是如何控制发音提供了新的认识。”
　　阿根廷大学的物理学教授明德林和他的学生创建了鸣禽的鸣管活动的数学结构模型，鸣管是鸟类的发声器官。他们利用这模型来追踪鸣禽在唱一首歌时的大脑反应和物理行为之间的联系。他们将描述鸣禽歌唱的变量因素筛减到两个——一个是歌唱时鸣管推动空气的压力，另一个是歌唱时鸣管振动膜的张力。同时，他们将模型所预测的歌唱时序同鸣禽“歌唱系统”的神经元反馈所测得时序进行对比。
　　这项研究揭示了大脑上层的活动是如何追踪基本运动功能的。这个研究团队同时也避免了之前学者们遇到的一个问题。据马戈里阿史说，在过去，研究人员不知道将鸣禽的歌唱同压力和张力联系起来，因此他们对于神经元如何控制歌唱了解得不完全。通过研究查看鸣禽控制歌唱的一些生理变量，研究团队还发现了其他一些从没关注的内容：神经元冲动和与之对应的行为之间的精确时序。
　　马戈里阿史说：“一个另人振奋的观察报告着实震惊到我们：一个声音传播的同时，前脑神经元精准地产生冲动，但要使这前脑活动影响到鸣禽的外部发音却需要太长时间。大脑下层是控制声音输出的，然而这些神经元的时序被认为是帮助评估声音反馈信息的。”
　　在协调人类语言以及运动员和音乐家的专业表现上，类似的反馈起着至关重要的作用。目前，用一个数学描述将鸣禽美妙歌唱时大脑的活动同高技术性的表现所匹配尚属首次。
　　薛莹/编译
　　内容来源：Science Daily 网站