Szczury (jak również myszy) mają bogaty język. A przynajmniej coś na kształt języka. Jednak my, ludzie, nie jesteśmy w stanie ich usłyszeć. Ludzkie uszy słyszą do około 20kHz, przynajmniej młodzi ludzie. Czy słyszysz ton o częstotliwości 20kHz? A może masz nadzieję, że słyszysz ton o częstotliwości 15kHz? W miarę jak ludzie się starzeją i tracą słuch, tony o wyższej częstotliwości odchodzą jako pierwsze. Jednak dla szczurów, 20kHz jest bardzo niską częstotliwością. Dzieje się tak, ponieważ szczury „mówią” od 22kHz aż do 100,000 Hz lub więcej. Nazywamy je częstotliwościami „ultradźwiękowymi”, ponieważ są to częstotliwości, których ludzie nie słyszą. I przez wieki, kiedy my, ludzie, żyliśmy ze szczurami, a przynajmniej obok nich, nie mieliśmy o tym pojęcia. Dopiero w 1954 roku profesor John Anderson z Cornell nagrał rozmawiające szczury. John pomyślał, że nietoperze mogą wydawać ultradźwiękowe dźwięki tak samo jak świnki morskie, dlaczego więc szczury nie mogłyby? Do 1954 roku wiedzieliśmy, że szczury mogą wydawać ultradźwięki, jednak wszystko, co zostało nagrane w tym czasie, to szczury wydające czyste tony o częstotliwości około 20 kHz (zobacz poniższy filmik na 37 sekundzie). Brzmiały one bardzo podobnie do sinusoidy, do której link znajduje się powyżej; po prostu solidne, ciągłe nawoływania bez prawdziwej substancji (tonalności). Jednakże, dzięki specjalnemu wzmacniaczowi, John Anderson był w stanie nagrać szczury wydające „całą serię dźwięków” od 20 do 80kHz z przesuwającymi się częstotliwościami; o wiele bardziej przypominających rozmowy lub „mówienie” niż tylko czyste tony (zobacz poniższy film na 40 sek.). Dalsze prace wykazały, że szczury mają bogaty repertuar wywołań, wydają się nawet śmiać, gdy są łaskotane!
Dzięki nowoczesnym postępom w technologii, badania nad ultradźwiękowymi wokalizacjami gryzoni znacznie się rozwinęły
Mikrofony, które mogą nagrywać na ultradźwiękowe częstotliwości kosztują tylko kilkaset dolarów. Oprogramowanie pozostało w tyle, z niektórymi komercyjnymi produktami dostępnymi za wysokie ceny. Jednakże, powstało bardzo dużo oprogramowania open source do nagrywania i analizowania dźwięków ultradźwiękowych. Audacity może nagrywać (i edytować) dźwięki o dowolnej częstotliwości, jeśli tylko mikrofon jest w stanie je odebrać. Do niedawna analiza danych bioakustycznych była bardzo pracochłonna, a biedni studenci przewijali godziny nagrań w poszukiwaniu ultradźwięków. Jednak dzięki wykorzystaniu narzędzi takich jak uczenie maszynowe i sieci neuronowe, dostępne stało się oprogramowanie bioakustyczne typu open source. Jeden z takich pakietów oprogramowania nosi nazwę „DeepSqueak” i został stworzony przez dr Kevina Coffery’ego i Russela Marxa w laboratorium profesora Johna F Neumaiera na Uniwersytecie Waszyngtońskim. DeepSqueak to biblioteka zbudowana w Matlabie, która może automatycznie wykrywać nawoływania szczurów w nagraniu audio. Zamiast spędzać tygodnie na analizowaniu szczurzych odgłosów, godzinę nagrania można przeanalizować w kilka minut (w zależności od komputera). Co więcej, DeepSqueak przeprowadza analizę wykrytych rozmów. Na przykład DeepSqueak będzie klasyfikował rozmowy; zasadniczo próbuje znaleźć rozmowy, które są podobne i grupuje je razem, abyśmy mogli lepiej zrozumieć, o czym rozmawiają szczury.
Rozmowy szczurów
Tutaj jest kilka nagrań, które zrobiłem moim szczurom, gdy wykonywały różne zadania. Używam mikrofonu Dodotronic Ultramic 250k z Audacity do nagrywania moich szczurów. Do analizy ich rozmów używam Audacity i DeepSqueak. Jak wspomniano na górze tej strony, my, ludzie, nie słyszymy szczurów. Wszystkie ich rozmowy tutaj zostały spowolnione o ~10 – 20 razy, abyśmy mogli je usłyszeć. Należy pamiętać, że podczas słuchania te rozmowy toczą się w czasie rzeczywistym przez zaledwie kilkaset milisekund, wiele z nich jest krótszych niż czas potrzebny na mrugnięcie okiem.