Понять, о чем «говорят» крысы или мыши, ученые смогут при помощи специально созданной программы, которая преобразует высокочастотные сигналы в сонограммы.
Большинство звуков, издаваемых мышами и крысами, человек не слышит, так как они относятся к ультразвуковой части спектра. Это представляет большое неудобство для ученых, исследующих поведение грызунов или желающих узнать реакцию подопытных крыс и мышей на различные раздражители. Программа DeepSqueak может зафиксировать эти сигналы и помочь исследователям сопоставить вокализации грызунов с их поведением.
«Оказывается, у крыс и мышей весьма богатое голосовое общение, но оно происходит далеко за пределами диапазона нашего слуха ... так что было действительно трудно обнаружить и проанализировать эти сигналы, – говорит один из авторов работы Рассел Маркс. – Наше программное обеспечение позволяет визуализировать все эти звуки, рассмотреть их форму и структуру, воспроизводить и классифицировать их».
Разработали программу сотрудники Вашингтонского университета. Она строит сонограммы услышанных сигналов мышей и крыс – визуальные изображения, отражающие спектральные характеристики звуков. Затем применяется алгоритм машинного обучения, который анализирует эти сонограммы и ищет устойчивые типы сигналов, сопоставимые с определенным поведением и эмоциями животных.
На данный момент команда исследователей обнаружила, что лабораторные мыши используют около 20 различных типов звуковых сигналов. Мыши издают счастливые восклицания, когда получают угощение, например, сахар, или когда играют друг с другом. Когда самцы видят самок или чувствуют их запах, они поют особые брачные песни.
Но цель мышиного переводчика – не просто исследовать коммуникацию животных. Лаборатория, где применяется эта программа, изучает психологический аспект наркомании, и знание того, какие звуки указывают на положительные и отрицательные эмоции, может помочь исследователям понять, что животные испытывают во время экспериментов.
«Мы в первую очередь заинтересованы в использовании DeepSqueak для улучшения понимания психических расстройств, таких как тревога и депрессия. Вокализация дает представление о внутреннем состоянии животного, которое мы можем использовать для оценки эффективности нашего лечения, – рассказывает другой автор работы Кевин Коффи (Kevin Coffey). – По сути, животные могут сказать нам напрямую, как они себя чувствуют. Вокализация также может быть эффективной для отслеживания нейродегенеративных нарушений, влияющих на речь, таких как болезнь Альцгеймера».
Исследование опубликовано в журнале Neuropsychopharmacology.
