動物個(gè)體(tǐ)之間正常的社會交往(wǎng)有(yǒu)利(lì)於(yú)形成(chéng)穩定的社會(huì)網絡，對個體(tǐ)的生存(cún)和種(zhǒng)族的繁(fán)衍(yǎn)有重要(yào)意(yì)義。社會行(háng)為(wéi)包括(kuò)動物(wù)之間動態(tài)，復雜的(dí)社(shè)交，這(zhè)可(kě)以(yǐ)促(cù)進群(qún)體內(nèi)的(dí)合作或(huò)競爭。

動物通過視覺，嗅覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)，聲音等(děng)多(duō)個方麵完成(chéng)社(shè)交(jiāo)行為，其中聲(shēng)音具(jù)有重要作用，它可(kě)以警告(gào)種(zhǒng)群內其他動物成員規(guī)避掠食者(zhě)，也(yě)可以(yǐ)作為(wéi)求偶時的一種信號。

科(kē)研人員利(lì)用小(xiǎo)鼠(shǔ)作為(wéi)模型(xíng)係(xì)統，已(yǐ)經(jīng)在(zài)社(shè)交行為的(dí)神經(jīng)生(shēng)物(wù)學以(yǐ)及(jí)復雜的(dí)社交(jiāo)群體中的(dí)行(háng)為(wéi)等方麵取得重要(yào)進(jìn)展。

小(xiǎo)鼠(shǔ)是(shì)群居動(dòng)物(wù)，會伴隨著超聲波(bō)發聲（USV）參與多(duō)種(zhǒng)行(háng)為(wéi)。研究表(biǎo)明小(xiǎo)鼠更加願(yuàn)意(yì)接近(jìn)能夠發聲(shēng)的同類(lèi)，它(tā)們不(bù)喜(xǐ)歡(huān)和(hé)啞(yǎ)巴(bā)一(yī)起玩。

盡管在社(shè)交(jiāo)中USV起到(dào)溝(gōu)通的(dí)作(zuò)用，但尚無直接證據將(jiāng)發(fā)聲(shēng)模式(shì)與(yǔ)特定的社(shè)會行(háng)為(wéi)進行直(zhí)接(jiē)聯(lián)係(xì)。

2020年3月美(měi)國(guó)特拉華大學(xué)心(xīn)理(lǐ)與腦(nǎo)科學(xué)研(yán)究(jiū)所Joshua P. Neunuebel 研(yán)究團隊在Nature Neuroscience雜誌上發表文(wén)章(zhāng)揭示(shì)了(liǎo)運用深(shēn)度學習(xí)的(dí)方式證實(shí)了(liǎo)上述聯係：不(bù)同(tóng)社交(jiāo)行為(wéi)下小(xiǎo)鼠(shǔ)的發聲(shēng)模式，揭示(shì)了小(xiǎo)鼠在不同的社交(jiāo)行為的“竊(qiè)竊私語”，對鼠(shǔ)語進(jìn)行翻(fān)譯。

不(bù)同(tóng)物(wù)種之所以(yǐ)會(huì)形(xíng)成不同的聽(tīng)力(lì)範(fàn)圍(wéi)，小鼠聽力(lì)頻率(shuài)範圍：4K-100K HZ, 人(rén)的聽力(lì)範圍為20-20000HZ，所(suǒ)以(yǐ)對(duì)人類來(lái)說很小的聲音對小鼠(shǔ)就是很大聲了(liǎo),因(yīn)此(cǐ)在進行動物實驗時需(xū)要注意(yì)了(liǎo)，否則影響你(nǐ)的行(háng)為學結(jié)果。

在研(yán)究(jiū)發聲(shēng)和社交行為的(dí)關(guān)聯，還(huán)是(shì)存在一(yī)些困難的，科研(yán)人(rén)員需要解(jiě)決(jué)這(zhè)些技術問(wèn)題才能(néng)更好的(dí)開展工(gōng)作(zuò)。

首先(xiān)，需要準確的識別在社(shè)交(jiāo)行(háng)為(wéi)中(zhōng)哪(nǎ)隻小鼠進(jìn)行發聲(shēng)，並(bìng)追蹤(zōng)社交行(háng)為。其(qí)次，對(duì)不(bù)同社交(jiāo)行為(wéi)的發聲(shēng)模(mó)式(shì)進(jìn)行分類(lèi)，這(zhè)就需要(yào)一(yī)種係統(tǒng)，客觀，無(wú)偏倚的(dí)方(fāng)法。後(hòu)，同(tóng)時(shí)也要(yào)注(zhù)意到(dào)在動(dòng)物社(shè)群中，並(bìng)不(bù)是一隻，而是很多隻一起，因(yīn)此(cǐ)需要(yào)開發高(gāo)通量檢測(cè)的方法(fǎ)同(tóng)時檢測多隻(zhī)小鼠的(dí)社交行(háng)為(wéi)和發聲模式。

研究人(rén)員共觀察了11組小(xiǎo)鼠，每組包含兩隻發情的雌(cí)性(xìng)小(xiǎo)鼠(shǔ)和(hé)兩(liǎng)隻(zhī)雄(xióng)性小鼠(shǔ)，一起共(gòng)同(tóng)生(shēng)活。為了能(néng)夠觀(guān)察這些社交行為(wéi)狀態(tài)小(xiǎo)鼠的發(fā)聲情(qíng)況(kuàng)，研(yán)究人員(yuán)利(lì)用(yòng)人(rén)工智能(néng)算(suàn)法檢測(cè)小(xiǎo)鼠特定的行為，並(bìng)利(lì)用聲源定(dìng)位係統(tǒng)追蹤(zōng)每一(yī)隻(zhī)小鼠的發(fā)聲(shēng)狀況。

根(gēn)據不(bù)同的行(háng)為(wéi)特點(diǎn)，將雄(xióng)性小(xiǎo)鼠(shǔ)的社交其分(fēn)為(wéi)6大類：散(sàn)步，圍繞(rào)著另外(wài)一(yī)隻雄鼠(shǔ)轉(zhuǎn)圈(quān)，攻擊，逃(táo)跑(pǎo)，雄性追逐雌(cí)性，雄(xióng)性追(zhuī)逐雄性(xìng)(是的(dí)，你沒(méi)看錯(cuò)，男同)。

他(tā)們通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這些(xiē)雄性小(xiǎo)鼠(shǔ)的社交行(háng)為(wéi)特(tè)點不一樣，主(zhǔ)要表現為完成(chéng)行為的次數和(hé)持續的時(shí)間(jiān)，這(zhè)點和人(rén)類(lèi)很相(xiāng)似(sì)。

通過聲(shēng)音檢(jiǎn)測係(xì)統，共(gòng)檢(jiǎn)測到(dào)小鼠135,078個信(xìn)號，其中雄性(xìng)小鼠(shǔ)產生的超聲信號比(bǐ)例(lì)為(wéi)82.5%，這些聲音(yīn)信號是雜亂無序的，如(rú)何進行(háng)有(yǒu)效(xiào)的(dí)區分呢？根據(jù)其聲(shēng)學結(jié)構特點(diǎn)，研(yán)究(jiū)人員開發(fā)了(liǎo)一種自(zì)動對語音信號(hào)進行(háng)分組(zǔ)的聚類(lèi)方法(fǎ)，對上述(shù)信(xìn)號(hào)分為22個亞(yà)類(lèi)。對聲(shēng)音(yīn)信號(hào)進(jìn)行(háng)分類(lèi)使我(wǒ)們能夠更加(jiā)客觀的描(miáo)述雄性(xìng)小(xiǎo)鼠的(dí)發(fā)聲模(mó)式，這(zhè)些(xiē)信(xìn)號的(dí)持(chí)續時間(jiān)，頻率範圍(wéi)和(hé)幅度(dù)在(zài)不同(tóng)亞類之間存(cún)在不(bù)同(tóng)。

令(líng)人(rén)意外的(dí)是，並不是這些聲(shēng)音信號的(dí)持(chí)續時(shí)間等(děng)特點影響(xiǎng)社交行(háng)為，而是(shì)社交(jiāo)行為影(yǐng)響發(fā)聲(shēng)模(mó)式(shì)。

 上(shàng)述研究結(jié)果(guǒ)是(shì)基於整體(tǐ)進行的，並未進行特(tè)定(dìng)某種社交(jiāo)行為分(fēn)析。通(tōng)過(guò)深(shēn)度學習(xí)算法研究人(rén)員發現社會等(děng)級高的小鼠在(zài)進行社交行(háng)為更(gēng)有可能(néng)發出不同的聲音信(xìn)號。這是(shì)鼠王(wáng)在給(gěi)各個兵鼠(shǔ)布置(zhì)任(rèn)務的節(jié)奏嗎(má)？

更有意(yì)思(sī)的(dí)是(shì)在(zài)攻(gōng)擊(jī)，逃(táo)跑(pǎo)或(huò)追趕其他(tā)雄性的(dí)社交(jiāo)行(háng)為(wéi)下(xià)，雄性小(xiǎo)鼠更(gēng)加喜歡發出(chū)音調(tiáo)下降的(dí)聲音信(xìn)號，聲(shēng)音趨於(yú)重，粗，就是(shì)發(fā)飆亂吼的(dí)感(gǎn)覺(jué)；而(ér)在進行(háng)散(sàn)步，求(qiú)偶的社交(jiāo)行為中雄性小(xiǎo)鼠(shǔ)中更喜(xǐ)歡發出音調(tiáo)上(shàng)升(shēng)的信號(hào)，聲音趨於輕(qīng)，短(duǎn)，給同類溫柔的(dí)感覺。

此外(wài)，研(yán)究人員(yuán)發(fā)現(xiàn)在同(tóng)一個社交(jiāo)網絡(luò)中的雄(xióng)性(xìng)小鼠的發(fā)聲(shēng)的模式(shì)會(huì)影響(xiǎng)社(shè)交(jiāo)夥(huǒ)伴的行為(wéi)。

總結(jié)

總(zǒng)的來說本(běn)文基於(yú)人(rén)工智能算法分析了在社交(jiāo)中小鼠之(zhī)間的聲(shēng)音(yīn)交流(liú)信號(hào)，發現特(tè)定(dìng)的社(shè)交行為(wéi)會產生(shēng)特定的(dí)發(fā)聲(shēng)模式。社(shè)會交(jiāo)流是(shì)兩種或(huò)多種動(dòng)物之間(jiān)的信息傳(chuán)遞(dì)，通(tōng)常(cháng)會(huì)促使行(háng)為(wéi)發生改變。在人(rén)類中，社交障礙(ài)是自(zì)閉症等(děng)神經發(fā)育障(zhàng)礙(ài)的(dí)特征。這些發(fā)聲模式的(dí)發(fā)現為社(shè)交障(zhàng)礙(ài)相關疾病的的研究(jiū)奠定(dìng)了(liǎo)基(jī)礎。

參考(kǎo)文(wén)獻：

1.Ultrasonic signals associated with different types of social behavior of mice

如(rú)有侵權(quán)請聯(lián)係刪(shān)除(chú)。