p O lindo som do canto dos pássaros saindo das árvores é um exemplo maravilhoso de quanto a natureza ainda pode nos ensinar, até mesmo sobre suas origens ainda são misteriosas para nós. Cerca de 40 por cento das espécies de pássaros aprendem a vocalizar quando são expostas a um tutor, um comportamento de interesse para muitos neurologistas e neurobiologistas. Os outros 60 por cento podem vocalizar instintivamente de forma isolada. A variedade entre as espécies, e a relação entre o sistema nervoso e a biomecânica torna a produção do canto dos pássaros um processo complexo de desvendar e entender. p O físico Gabriel Mindlin, da Universidade de Buenos Aires na Argentina, tem olhado para os fenômenos do que é uma das perspectivas mais unificadoras e potencialmente esclarecedoras da questão:a física dinâmica dos órgãos vocais das aves. Em seu recente, revisão aprofundada do tópico, publicado esta semana no jornal Caos , ele explora o papel das propriedades físicas fundamentais na complexidade acústica do canto dos pássaros, e a relação que eles têm com as instruções neurais para sua produção.

p "Minha pergunta principal era:qual parte desse fenômeno complexo, este comportamento complexo, é devido à física e aos biomecanismos que [estão] envolvidos, e quanto é devido às estruturas neurais particulares que o controlam, "Disse Mindlin." Minha formação é dinâmica não linear; Portanto, Eu estava preparado para aceitar que muitas das complexidades do comportamento poderiam estar associadas ao fato de que o dispositivo vocal era um dispositivo não linear e, portanto, mesmo com parâmetros simples, você poderia descrever um comportamento complexo. "

p Com base nas descobertas experimentais de observações diretas - incluindo um estudo que usou um sistema de transdutor em miniatura montado nas costas de um pássaro para medir as mudanças na pressão do saco de ar do pulmão - Mindlin analisa os principais parâmetros estruturais envolvidos na produção do canto.

p "Os pássaros canoros compartilham características principais na maneira como produzem suas canções, então você pode construir um modelo unificador e a maioria das diferenças acústicas que eles podem alcançar são devido à região no espaço de parâmetro onde operam, "Disse Mindlin." Existem algumas características universais que são preservadas entre as espécies. "

p A partir da evidência direta da acústica e biomecânica envolvida, Mindlin e seus colegas construíram modelos desse espaço de parâmetros para descrever as propriedades dinâmicas não lineares precisas que governam o processo. Cauteloso com o potencial ceticismo da comunidade biológica, ele também testou os modelos recriando canções e usando-as para estudar as reações dos pássaros de maneira semelhante a estudos mais antigos que usavam gravações de canções reais.

p Usando cantos de pássaros sintéticos, Mindlin e seus colaboradores foram capazes de recriar grande parte da resposta neural em tentilhões-zebra que foi medida ao usar gravações de suas canções reais. Essas assinaturas neurais, e como eles se relacionam com a produção de som, oferecem muitos insights sobre a neurobiologia da produção da linguagem, bem como, talvez surpreendentemente, à física mais puramente fundamental.

p "O interessante é que isso abre muitas questões para a comunidade da física, como passar de um neurônio às atividades coletivas das fibras musculares e ao controle microscópico da biomecânica. É uma questão em aberto para mecânica estatística fora de equilíbrio, "Disse Mindlin.