《Annals of the New York Academy of Sciences》：Female Budgerigars Attend Equally to Rhythmic Beat or Repetition, While Humans Prioritize Their Combination
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节奏是人类音乐的基本特征，通常以声音事件的时间规律性和节奏模式的重复性为特征。人类节奏行为的一个关键生物学特征是能够将运动与声音事件同步（entrainment），这一能力可能与发声学习（vocal production learning）相关。鹦鹉与人类共同
节奏是人类音乐的基本特征，通常以声音事件的时间规律性和节奏模式的重复性为特征。人类节奏行为的一个关键生物学特征是能够将运动与声音事件同步（entrainment），这一能力可能与发声学习（vocal production learning）相关。鹦鹉与人类共同拥有这两项关键特征。虎皮鹦鹉（budgerigar）尤其能够与节拍同步，且雌性虎皮鹦鹉与人类一样偏好节奏性声音。目前尚不清楚这种对节奏的吸引力是否基于对人类而言重要的相同特征。若如此，则可能暗示共享的机制和/或功能。研究人员采用三选位置偏好范式（three-choice place preference paradigm）对两个物种进行研究，结果发现雌性（而非雄性）虎皮鹦鹉偏好节奏性而非非节奏性刺激，且对重复性与规律性的偏好程度相同。人类则偏好包含规律节拍的刺激，并倾向于优先关注规律性与重复性的组合。研究人员认为，雌性虎皮鹦鹉的偏好受求偶情境中展示的虎皮鹦鹉颤鸣歌（warble song）特征驱动，而人类则受群体合唱行为（group chorusing behavior）驱动。研究人员讨论了共享生物学特征的不同行为利用可能产生不同的进化后果，并提出了可检验这些假设的建议。
一、研究背景与问题
音乐是人类生活中普遍存在的文化现象，其基础是一组受生物学约束的认知能力，即“音乐性”（musicality）。人类节奏的两个基本结构特征是重复性（repetition，即声音元素序列的模式重现）和规律性（regularity，即声音事件起始时间之间存在小整数比关系）。尽管这两种特征在人类音乐中经常共同出现，但二者各自对节奏偏好的贡献尚不明确。已有研究表明，雌性虎皮鹦鹉和人类均偏好节奏性而非非节奏性刺激，但此前研究无法区分这种偏好究竟源于规律节拍还是声音模式的重复，也无法确定偏好是源于对偏好刺激的吸引还是对非偏好刺激的回避。此外，虎皮鹦鹉作为能够进行终身发声学习和节拍同步的物种，为跨物种比较节奏感知机制提供了独特模型。因此，研究人员设计了三个实验，系统探究规律性和重复性在虎皮鹦鹉和人类节奏偏好中的相对作用。
二、研究设计与结论
实验1采用包含静音选项的三选位置偏好范式，对13只成年虎皮鹦鹉（7雌6雄）进行测试。结果显示雌性虎皮鹦鹉对完全节奏性刺激的倾听时间显著多于非节奏性刺激和静音，而雄性则倾向于选择静音。通过结合此前Hoeschele和Bowling（2023）的二元选择研究数据进行分层贝叶斯狄利克雷回归分析，研究人员获得收敛性证据表明雌性虎皮鹦鹉存在对节奏结构的潜在偏好，而雄性偏好则不一致。
实验2仅测试12只雌性虎皮鹦鹉，将规律性（regular only，模式不断变化但保持节拍规律）与重复性（repeating only，模式重复但时间被打乱）分离。结果显示雌性虎皮鹦鹉对两类刺激的倾听时间均显著多于静音，但两类刺激之间无显著差异，表明规律性和重复性对雌性虎皮鹦鹉具有同等吸引力。
实验3测试38名人类参与者（9男29女），使用与鸟类实验相同的三选位置偏好范式，以乐器声替代虎皮鹦鹉发声单元。结果显示人类显著偏好完全节奏性刺激和仅规律性刺激，二者均优于仅重复性和非节奏性刺激。完全节奏性与仅规律性之间无显著差异，表明人类优先关注规律节拍，且倾向于规律性与重复性的组合。
三、关键技术方法
研究人员使用的主要方法包括：三选位置偏好范式（three-choice place preference paradigm），通过红外光束中断系统记录个体在各刺激条件下的倾听持续时间；分层贝叶斯狄利克雷回归（hierarchical Bayesian Dirichlet regression）用于整合不同实验设计的数据；线性混合模型（linear mixed model）进行统计分析；声学特征分析用于排除刺激间非节奏维度的差异。样本来源为维也纳大学生物行为与认知生物学系的虎皮鹦鹉群体及奥地利科学院声学研究所的人类参与者。
四、研究结果
实验1结果：全模型与零模型比较未达显著（χ2 = 10.189, df = 5, p = 0.070），但探索性分析显示雌性虎皮鹦鹉倾向于偏好完全节奏性刺激而非非节奏性和静音，雄性则倾向于选择静音。贝叶斯分析表明，两项研究数据支持雌性存在潜在节奏偏好的概率为0.827。
实验2结果：全模型显著优于零模型（χ2 = 10.670, df = 2, p = 0.005）。FDR校正后的成对比较显示，雌性虎皮鹦鹉对仅规律性刺激（估计边际均值 = 7419秒）和仅重复性刺激（估计边际均值 = 6741秒）的倾听时间均显著多于静音（估计边际均值 = 3114秒），但两类刺激之间无显著差异（p = 0.679）。
实验3结果：全模型显著优于零模型（χ2 = 135.679, df = 6, p < 0.001）。FDR校正后的成对比较显示，完全节奏性刺激显著优于非节奏性（β = ?78.01, p < 0.001）和仅重复性刺激（β = ?68.96, p < 0.001）；仅规律性刺激显著优于非节奏性（β = ?54.70, p = 0.002）和仅重复性刺激（β = 45.64, p = 0.011）。完全节奏性与仅规律性之间无显著差异（p = 0.198）。女性参与者总体倾听时间显著长于男性（差异 = 45.3秒, p = 0.028），音乐训练年限无显著效应。
五、讨论与结论
研究人员认为，雌性虎皮鹦鹉对规律性和重复性的同等偏好可能源于求偶情境中的颤鸣歌和头部摆动行为，这些行为中的规律性和重复性可能被雌性视为技能水平更高的信号。人类对规律节拍的优先关注则可能反映群体合唱行为的需求，规律节拍为同步发声和预期性偏差提供了可预测的框架。尽管虎皮鹦鹉和人类共享发声学习和节拍同步能力，但感知偏好的差异可能取决于物种特有的行为生态学利用方式。此外，人类对规律性的偏好可能与其推断层级节拍结构的句法能力相关，而虎皮鹦鹉的序列处理主要基于表面特征。本研究首次系统比较了人类与虎皮鹦鹉对节奏规律性和重复性的偏好，表明能够进行节拍同步的物种可能在驱动这些能力的审美动机上存在更深层次的平行性。该范式可适用于跨物种、跨文化和发育研究，以进一步阐明生物学特征、行为生态学和进化之间的相互作用。
