鸣禽可以通过观察和试错获得新的能力

孩子们不断地学习新的东西，但对他们来说，总结所学并将其应用于新的情况是容易还是困难，可能取决于他们如何学习新的东西。鸣禽的情况也大致如此。在他们生命的最初几个月，他们也必须学习很多东西；比如他们物种的特色歌曲。像人类一样，鸟类以不同的方式学习。这些方法如何影响促进能力是斑马雀研究的主题，该研究由苏黎世联邦理工学院和苏黎世大学教授Richard Hahnloser领导的研究小组进行。

在他们的实验中，研究人员能够证明斑胸雀可以通过观察其物种同伴来学习。必须通过反复试验来区分鸟和两种鸟，一种鸟和另一种鸟。在没有任何特殊准备的情况下，鸟类完成任务所需重复次数的中位数是4700次。但是如果他们在学习这个任务的时候能够观察到其他的雀，那么这个任务只需要重复900次。在这个实验设置中，出于统计原因，需要重复800次来评估动物的表现。这意味着观鸟几乎从一开始就掌握了这项任务。

更好的概括

在实验的下一阶段，研究人员测试了斑胸雀如何解决第二个类似的任务，即鸟类必须区分不同长度的不同鸟类样本。这表明，从一开始就通过试错来学习第一项任务的鸟类几乎可以立即解决第二项任务：它们的中位数只有800次尝试。相比之下，主要通过观察学习第一项任务的鸟类需要3600次尝试的中位数。

“这些结果表明，在斑胸雀中，通过反复试验来学习是一种更有效的方法，”哈恩洛瑟总结道。“通过试错来学习感知技能的鸟类能够更好地将这种技能扩展到新的情况，而不是新的情况。那些通过观察学到的东西。”

这两种学习方法各有优点。

哈恩洛瑟集团博士后、该研究的主要作者加甘纳鲁拉(Gagan Narula)指出了儿童和青少年学习方式的相似之处：“主动学习，注重实验和试错，在学校越来越普遍。在中学，即使现在借助实验来教授数学。”

“这两种方法各有优势，”哈恩洛瑟说，“但通过观察学习更快。”他指出，瑞士的教育体系有意识地结合了两种学习方式：一方面是讲课和观察，另一方面是实验、练习和作业。

不同程度的大脑参与

计算机模型帮助科学家解释他们的发现。从这些模型计算中，研究人员推测，尽管观察行为涉及雀形目大脑神经元之间的许多突触，但这些突触相对较弱。相比之下，试错学习涉及的突触数量较少，但它们更强大，从而增强了泛化能力。哈恩洛瑟解释说：“在观察时，鸟类可能会注意到很多歌曲细节，其中很多与解决手头的问题无关。在反复试验的情况下，他们记住的细节更少，但会专注于最突出的歌曲的各个方面，比如它的持续时间。”

不同的学习方法是否以同样的方式影响儿童和青少年的大脑还有待研究。“过去，对斑胸草雀的研究多次为研究神经生物学过程提供了重要的线索和假设，特别是与声乐学习相关的线索和假设，”哈恩洛瑟说。“我们在雀类中的最新发现也导致了一种假设，即可以在人类中进行研究，以更好地理解社会学习过程。”

这个实验

在实验中，科学家用两个相邻的鸟笼隔开一块隔板，每个笼子里都有一只斑胸草雀。其中一种雀类不得不用试错法来学习区分两种鸟。另一只鸟观察了学习过程。

每只鸟只能坐在隔壁窗户旁边的笼子里的特定栖木上才能看到另一只鸟。因为斑胸草雀是群居动物，自然会被这种特殊的栖息地所吸引。

如果“实验者”雀飞到那个栖木上，它会听到斑马雀歌声的十个变奏之一。样本的长度差异很小，这是将歌曲样本分为两类的定义属性：A类包含五个较短的歌曲样本(持续0.9到1.0秒)，而B类包含五个较长的歌曲样本(1.03到1.13秒)。在B级样品播放一秒钟后，该团队给这只鸟一次空气喷射。

如果一只鸟能区分这两类，那么它就能避开稍微令人不快的空气。这样，科学家就可以确定一只鸟是否学会了这项任务。

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