研究人员跟踪了一只鸟的声道肌肉收缩，重建了它在睡梦中默默唱出的歌声。由此获得的音频是一种非常特殊的叫声，这让研究小组得以弄清这只鸟的梦境。鸟类在睡眠时，其大脑中专门用于白天歌唱的部分仍然处于活跃状态，并显示出与清醒时相似的模式。布宜诺斯艾利斯大学（UBA）的研究人员此前曾证实，这些大脑模式可以激活鸟类的发声肌肉，使它们能够在睡眠中无声地"重放"一首歌曲。
但是，直到现在，人们还无法绘制出这种夜间活动是如何被处理的。在他们的新研究中，巴西利亚大学的研究人员将鸟类做梦时的发声肌肉运动变成了合成歌曲。
研究鸟鸣背后物理机制的专家、该研究的通讯作者加布里埃尔-明德林（Gabriel Mindlin）说："梦是我们生存中最亲密、最难以捉摸的部分之一。知道我们与如此遥远的物种分享这一点非常令人感动。而有可能进入一只正在做梦的鸟儿的心灵--聆听它梦中的声音--则是一种无法抗拒的诱惑。"
鸟类的声音是由一个只有它们才拥有的独特器官--咽鼓管发出的。咽鼓管位于气管的底部，空气通过时会引起部分或全部管壁振动，而周围的气囊就像一个共鸣腔。声音的高低取决于周围肌肉对咽鼓管和气道施加的张力。
研究人员选择了大基斯卡迪鸟进行研究，因为这是他们以前研究中使用过的物种。大基斯卡迪鸟常见于中美洲和南美洲，这种喧闹、好斗的鸟以其三音节的叫声而闻名--事实上，它的"kis-ka-dee"声就是它名字的由来。在捍卫自己的领地时，大基斯卡迪会发出一种独特的发声模式--由短音节组成的"颤音"，并伴有竖起头顶羽毛的动作。
睡眠时记录的颤音肌电图活动和动态模型生成的合成声音
研究人员在鸟体内植入定制的肌电图（EMG）电极，以测量腹侧斜肌的肌肉反应和电活动，腹侧斜肌是产生基斯卡迪鸟鸣声的最主要肌肉。在鸟儿清醒和睡眠时，同时记录肌电图和鸟鸣音频。我们利用现有的基斯卡迪鸟声音产生机制的动力系统模型，将信息转化为合成歌曲。基本而言，动态系统模型将声音在咽鼓管中产生时的情况分解为一系列数学公式。
"在过去的 20 年里，我一直在研究鸟鸣的物理学原理以及如何将肌肉信息转化为歌声，"米德林说。"通过这种方式，我们可以将肌肉活动模式作为鸟鸣产生模型的随时间变化的参数，并合成相应的歌声"。
通过分析睡眠时的肌肉活动，发现了与基斯卡德鸦白天争夺领地时发出的颤音相对应的活动模式。有趣的是，"梦中颤音"与头部羽毛的扬起有关，这与白天的情况相同。研究人员根据收集到的数据合成了其中一种颤音。
鸟的梦听起来像什么？米德林说："想象那只孤独的鸟儿在梦中重现领土争端，我感到非常同情。我们与其他物种的共同点比我们通常认识到的要多得多。"
研究人员说，他们的研究为"观察鸟类大脑提供了一个独特的窗口"，利用动态生物力学模型将信号转化为行为的方法可以推广到其他物种。换句话说，在这项工作中，我们展示了如何利用物理模型来倾听鸟儿在做什么梦。
这项研究发表在《混沌》杂志上。