對發(fā)聲動物而言，動物聲音包含著物種信息、個體特征、地理位置、資源占有及行為狀態(tài)等諸多信息；可見，聲音通訊是發(fā)聲動物交流的重要手段，是其生存與繁殖成功的重要保證。既往研究發(fā)現(xiàn)，動物聲音的不同部分往往具有明顯不同的時頻域特征，同種個體對這些不同部分亦表現(xiàn)出行為差異，暗示著聲音的不同部分可能具有不同的生物學意義。對這一問題進行深入研究，有助于進一步理解聲音通訊的發(fā)生、發(fā)展過程及聲音感知的潛在機制。
中國科學院成都生物研究所行為及其神經(jīng)機理課題組的樂西子、方光戰(zhàn)等人以仙琴蛙(Babina daunchina）為對象，在其端腦、間腦和中腦左右兩側(cè)分別埋植電極，記錄同一廣告鳴叫不同音節(jié)的刺激下的腦電信號，通過疊加平均，得到失匹配負波（mismatch negativity，MMN）。由于MMN表征著大腦對信息的自動加工能力，其幅度反映大腦投入的加工資源；同時，既往研究發(fā)現(xiàn)聲音種類和鳴叫類型的識別主要依賴第一個音節(jié)，因此我們預測：不同音節(jié)誘發(fā)的MMN幅度存在著顯著差異，且第一個音節(jié)對應的MMN幅度最大；第一音節(jié)的時頻域特征與其他音節(jié)差異明顯。
結(jié)果顯示：（1）第一個音節(jié)誘發(fā)的MMN幅度總是大于其他音節(jié)誘發(fā)的MMN幅度，而且第一個音節(jié)在多維尺度空間中與其他音節(jié)更遠，提示第一個音節(jié)可能在仙琴蛙鳴聲感知和聲音通訊中起著更為重要的作用；（2）總體而言，左側(cè)腦區(qū)的MMN幅度大于右側(cè)，這種偏側(cè)性與仙琴蛙存在右耳優(yōu)勢的結(jié)論一致。說明仙琴蛙廣告鳴叫的不同音節(jié)對鳴聲感知而言貢獻不同，且第一個音節(jié)具有最重要的生物學意義。也就是說，第一個音節(jié)可能包含著用于物種識別和個體識別的主要信息。另外，廣告鳴叫包含著不同音節(jié)與仙琴蛙生存和繁殖的需求息息相關；而且這類具有不連續(xù)鳴聲的動物或許和高等動物類似，它們說的“話”具有豐富多彩的含義。
相關研究結(jié)果發(fā)表在期刊Scientific Reports上 (Yue et al., 2017 Scientific Reports 7(1): 10128)。