Макаки скоординировали движения друг с другом

Японские исследователи научили макак двигать вертикальный стержень из стороны в сторону вдоль дорожки, чтобы узнать, будут ли животные координировать свои движения с сородичем или с видео. Макаки, которые наблюдали друг за другом, пока перемещали стержни, координировали движения лучше, чем те, кто смотрел за такими же действиями обезьяны на видео. А наименьший эффект произвело видео, где стержень перемещался сам по себе. Это говорит о социальной природе двигательной координации. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Музыкантам, танцорам и спортсменам нередко приходится координировать и синхронизировать свои движения с движениями другого. Да и в обычной жизни мы нередко повторяем позу собеседника, начинаем идти с кем-то в ногу или даже моргаем в такт. Такую синхронизацию движений еще называют моторным вовлечением, и оно, возможно, способствует социальным связям. У людей с расстройствами аутического спектра такое вовлечение часто нарушено.

Человекообразные обезьяны — шимпанзе и бонобо — тоже координируют свои движения с сородичами. Подобное наблюдали и у японских макаков. Исследователи из Высшего университета перспективных исследований SOKENDAI Саэка Томацу (Saeka Tomatsu) и Масаки Исода (Masaki Isoda) проверили, насколько это подражание макак социально. Поскольку макаки могут синхронизировать свои движения не только друг с другом, но и с движущимися объектами, авторы решили сравнить, как работает моторное вовлечение в обоих случаях

И чтобы выяснить это, они научили трех японских макаков (Macaca fuscata) — N, G и M — хватать вертикальный стержень правой рукой и перемещать его из стороны в сторону по прямой дорожке длиной 25 сантиметров. На концах дорожки были светодиоды: как только обезьяна перемещала стержень к одному концу, на другом загорался светодиод. За каждые несколько движений макаке давали кусочек еды в качестве поощрения. Движение стержня в одну сторону должно было занимать не менее 400 миллисекунд — если макака дергала его быстрее, ее не поощряли.

Затем обезьян попарно сажали друг перед другом: у каждой был свой стержень. Они начинали перемещать его после стартового сигнала и прекращали после стоп-сигнала. Если какая-то обезьяна начинала двигать стержень слишком быстро или смотреть по сторонам, ее светодиоды гасли, сигнализируя о том, что поощрения не будет. Вторая обезьяна при этом могла продолжать двигать палку.

Затем исследователи рассчитывали разность фаз между положениями каждого стержня в каждый момент времени. Они обнаружили, что разность фаз была последовательна и примерно постоянна во всех испытаниях для каждой конкретной пары. Они вычислили направление и длину среднего результирующего вектора: направление показывало саму разность фаз, а длина — насколько постоянной была эта разность (чем длиннее, тем постояннее). При этом направление и длина среднего результирующего вектора различалась между парами обезьян. Так, направление составляло —0,38 радиан для пары M—N; —0,12 радиан для пары G—N и —2,01 радиан для пары G—M. То есть обезьяны координировали свои движения друг с другом — и каждая пара делала это по-разному.

Затем исследователи поместили между обезьянами экран, который мог становиться непрозрачным. Теперь в некоторых испытаниях животные не могли видеть друг друга. Когда это происходило, разность фаз больше не была устойчивой: то есть моторного вовлечения не происходило. Авторы заметили, что когда животные видели друг друга, они двигали стержень быстрее.

Еще ученые посчитали, сколько времени макаки наблюдали друг за другом. Оказалось, что в испытаниях, где они уделяли друг другу меньше внимания, разность фаз была не такой устойчивой.

Социальный ранг обезьян тоже влиял на взаимодействие. У N был самый высокий ранг, а у M — самый низкий. В некоторых испытаниях экран становился непрозрачным только для одной обезьяны, а вторая продолжала видеть партнера. Постоянство разности фаз сохранялось, только когда N (макака с самым высоким рангом) наблюдала за M или G, но не наоборот. Возможно, более доминантные особи сильнее склонны координировать свои движения с другими.

Таким образом, моторное вовлечение у макак лучше работает при социальных взаимодействиях в реальном времени — когда они смотрят друг на друга.

Когда обезьяны наблюдают друг за другом, активность коры мозга одной особи синхронизируется с активностью коры другой. Скорее всего, это связано и с синхронизацией движений.