سر علامة 40 كيلوهرتز: كيف تعبر الفئران عن حبها الشديد للشوكولاتة؟

تصدر الفئران أصواتا لا يستطيع الإنسان سماع كثير منها، نظرا لأن ترددها يقع في نطاق الموجات فوق الصوتية الأعلى من نحو 20 كيلوهرتز، وهو الحد التقريبي الأعلى للسمع البشري. وأراد باحثون من كلية العلوم الطبية بجامعة فوكوي باليابان معرفة ما إذا كانت الفئران تصدر نمطا صوتيا مميزا عند تناول طعام تحبه بدرجة كبيرة مثل الشوكولاتة.

وللاجابة عن ذلك، راقب الباحثون الأصوات فوق السمعية التي تصدرها الفئران أثناء تناول الشوكولاتة وقارنوها بالأصوات الصادرة أثناء تناول الطعام العادي. ووجد الباحثون في دراستهم المنشورة بدورية "إي نيورو" (eNeuro) نمطا صوتيا محددا عبارة عن إشارة فوق سمعية عند نحو 40 كيلوهرتز ذات شكل ترددي يشبه حرف (U) مقلوب.

ولم يعتمد الباحثون على الاستماع اليدوي للتسجيلات، بل سجلوا الأصوات وحللوا خصائصها باستخدام أدوات تحليل تعتمد على التعلم الآلي. واستطاعت خوارزميات التحليل تمييز الإشارة فوق السمعية المرتبطة بقوة بتناول الشوكولاتة، والتي ظهرت بشكل أكبر بكثير أثناء تناولها مقارنة بالطعام العادي رغم تقارب الكميات المتناولة.

وعززت تجربة إضافية هذه الفكرة، حيث اختار 15 فأرا من أصل 16 الشوكولاتة بنسبة 93.75% عند تخييرهم بينها وبين الطعام العادي. وظهرت الغالبية العظمى من أصوات 40 كيلوهرتز خلال ثانية واحدة من حدث التغذية، مما ربط الصوت زمنيا بلحظة الحصول على الطعام.

وربط الباحثون هذه الإشارة بمنظومات عصبية وكيميائية لمعالجة المكافأة والمتعة في الدماغ تشمل نظام الأفيونات الداخلية مثل الإندورفينات. وعند تثبيط هذا النظام، انخفضت الإشارة الصوتية المميزة بشكل حاد، مما يربط الصوت بآلية عصبية معروفة لمعالجة المكافأة.

وفيما يتعلق بالاستفادة البشرية، يشير الباحثون إلى أن هذه النتائج ربما تساعد مستقبلا على تشخيص مشكلة "الأنهيدونيا" أو انعدام اللذة المرتبطة باضطرابات مثل الاكتئاب، من خلال دراسة المؤشرات الصوتية والمكافأة لدى الحيوانات.