Saturday Citations: Der Klang der Musik, hinterlistige Vögel, bessere Ausbildung für LLMs. Plus: Diversität verbessert die Forschung

In dem kleinen Fischerdorf, in dem ich aufwuchs, hatten wir nicht viel. Aber wir halfen unseren Nachbarn, erzogen unsere Kinder mit Respekt vor dem Meer und setzten auf eine integrative wissenschaftliche Methodik mit einem Querschnitt an Geschlecht, Rasse und Gender unter den Studienteilnehmern, die die Ergebnisse unserer Forschung bereicherten.

Diese Woche berichteten wir über eine Studie, die bisherige Ergebnisse der Gehirnforschung auf den Kopf stellte, indem sie sowohl Männer als auch Frauen einbezog. Wissenschaftler berichten außerdem, dass Kuckucke möglicherweise eine wichtigere ökologische Funktion haben als bisher bekannt. Außerdem gibt es eine neue Trainingsmethode für LLMs und Erkenntnisse darüber, wie Menschen Musik von Sprache unterscheiden.

Jerkvögel erhöhen die Artenvielfalt

Viele Kuckucke sind Brutparasiten, die ihre Eier in die Nester anderer Vögel legen. Wenn die Eier schlüpfen, werfen die Kuckucksnestlinge die anderen Eier aus dem Nest, damit ihre Pflegeeltern nicht durch ihren eigenen Nachwuchs abgelenkt werden. So füttern sie ihre Babyparasiten wochenlang, obwohl sie selbst ihre eigene Familie hätten großziehen können.

Singvögel haben sich angepasst, um seltsam aussehenden Nachwuchs abzulehnen. Daher haben sich bronzene Kuckucksnestlinge entwickelt, die ihren Wirtseltern ähneln. Eine neue Studie von Forschern der Universität Cambridge berichtet, dass diese Koevolution die Entstehung neuer Kuckucksarten und damit die Artenvielfalt im Allgemeinen vorantreibt.

Die Forscher führten eine groß angelegte Analyse aller Kuckucksarten durch und fanden heraus, dass die Abstammungslinien, die für ihre Wirte in Bezug auf Ressourcen und Aufzuchtzeit am kostspieligsten sind, sich so angepasst haben, dass sie ihren Wirtsvögeln am ähnlichsten sind. Dr. Clare Holleley vom CSIRO sagt: „Dieser Befund ist für die Evolutionsbiologie von Bedeutung, da er zeigt, dass die Koevolution zwischen interagierenden Arten die Artenvielfalt erhöht, indem sie die Artbildung vorantreibt.“

Einschließlich Frauen hilfreich, Wissenschaftler finden

In Bezug auf die Geschlechtervielfalt ist ein Großteil der wissenschaftlichen Forschung in den 1950er Jahren stecken geblieben. Forscher rekrutierten überwiegend Männer als Versuchspersonen für Studien und Versuche und gingen davon aus, dass die Ergebnisse in gleicher Weise auf Frauen anwendbar seien. Nun haben Forscher von Weill Cornell Medicine Bericht der erste Beweis dafür, dass Astrozytenrezeptoren im Gehirn bei männlichen und weiblichen klinischen Modellen gegensätzliche Auswirkungen auf die kognitive Funktion haben, was darauf schließen lässt, dass Astrozyten an geschlechtsspezifischen Gehirnmechanismen beteiligt sind. Frühere Studien über die kognitive Funktion von Astrozyten bezogen sich nur auf Männer, was zu der weit verbreiteten Annahme führte, dass der Mechanismus bei beiden Geschlechtern derselbe sei.

Bei vielen neurologischen Erkrankungen gibt es bekannte Unterschiede zwischen den Geschlechtern, darunter Schizophrenie, Schlaganfall und Demenz. Das Forschungsteam konzentrierte sich auf mGluR3, einen Glutamatrezeptor in Astrozyten und ein bei Demenz am häufigsten verändertes Gen, und manipulierte gezielt Astrozyten in Tiermodellen, um die Auswirkungen von mGluR3 auf Lernen, Gedächtnis und kognitive und verhaltensbezogene Ergebnisse zu untersuchen.

Bei Frauen verbesserte eine Erhöhung des mGluR3-Spiegels das Gedächtnis älterer Frauen, während eine Verringerung des mGluR3-Spiegels bei jüngeren Frauen zu einer Beeinträchtigung des Gedächtnisses führte. Bei Männern verbesserte eine Verringerung des mGluR3-Spiegels das Gedächtnis, während eine Erhöhung des mGluR3-Spiegels keine Auswirkungen hatte. „Therapeutika, die astrozytische Rezeptoren beeinflussen, können geschlechtsspezifische kognitive Effekte haben, was teilweise auf die unterschiedlichen Rollen der Astrozyten bei Männern und Frauen zurückzuführen ist“, sagte Dr. Anna Orr.

Bessere Pädagogik für LLMs

Durch das Training von LLMs mit einer neuen Modalität, die dem Sprachtraining im menschlichen Gehirn ähnelt, entwickelten Forscher der Hong Kong Polytechnic University KI-Modelle, die mehr wie Menschen funktionieren. Das derzeitige LLM-Training ist auf kontextbezogene Wortvorhersage ausgelegt. Die Forscher untersuchten stattdessen Aufgaben zur Vorhersage des nächsten SatzesSimulation des Diskursverständnisses im menschlichen Gehirn, um die Kohärenz eines Satzpaares zu bewerten.

Sie trainierten zwei Modelle, eines mit und eines ohne NSP-Erweiterung. Sie wurden auch auf Standardwortvorhersage trainiert. Die Forscher verglichen die Muster der Modelle mit fMRI-Daten, die von Personen gesammelt wurden, die entweder zusammenhängende oder zusammenhängende Sätze lasen. Das Modell mit NSP-Training stimmte mit der menschlichen Gehirnaktivität besser überein als das LLM ohne NSP-Training. Die Forscher hoffen, neue Trainingsmodalitäten für LLMs zu entwickeln, die nicht ausschließlich auf einen riesigen Textkorpus angewiesen sind, um intelligente Ergebnisse zu erzielen.

Musik, Sprache ausgezeichnet

Menschen sind in der Lage, die Klänge von Musik von Sprache zu unterscheiden und sich in einer Umgebung mit Musik genau auf die Sprache zu konzentrieren. Ein internationales Forscherteam hat diesen Prozess in einem Studie Dies könnte therapeutische Programme verbessern, die mithilfe von Musik Menschen mit Aphasie helfen, ihre Sprachfähigkeit wiederzuerlangen.

Die Forscher spielten den Studienteilnehmern Audio-Rauschclips vor. Diesen wurde gesagt, sie würden geräuschmaskierte Sprache oder Musik hören, und sie sollten diese unterscheiden. Während die Teilnehmer Hunderte von Clips sortierten, verfolgten die Forscher, inwieweit Geschwindigkeit und Regelmäßigkeit ihre Urteile beeinflussten.

Den Forschern zufolge verwendet das Gehirn einfache akustische Parameter, um Sprache von Musik zu unterscheiden. Sie fanden heraus, dass langsamere, gleichmäßigere Soundclips mit zufälligen Geräuschen eher wie Musik klingen, während schnelle, unregelmäßige Clips eher wie Sprache klingen. Genauer gesagt ist Sprache zwei- bis dreimal schneller als die meiste Musik. Darüber hinaus sind Lautstärkeänderungen (oder Amplitudenmodulation, wenn Sie einen Gutachter beeindrucken möchten) bei Musik gleichmäßig, während sich die Lautstärke menschlicher Sprache häufig ändert.

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