معمای صدای دوست‌داشتنی؛ گربه‌ها چگونه خرخر می‌کنند؟

یکی از خوشایندترین صداها برای افراد گربه‌دوست صدای خرخری است که گربه کوچک آن‌ها در هنگام خوشحالی از خود درمی‌آورد. با‌این‌حال، این موضوع که گربه‌ها چگونه صدای خرخر را تولید می‌کنند، مدت‌ها معما بوده است.

دانشمندان در مجله‌ی Current Biology گزارش کرده‌اند که گربه‌های اهلی دارای بالشتک‌هایی درون تارهای صوتی خود هستند که لایه اضافه‌ای از بافت چربی فراهم می‌کند. این امر به آن‌ها اجازه می‌دهد در فرکانس‌های پایین ارتعاش کنند. علاوه‌براین، به‌نظر نمی‌رسد حنجره این حیوانات برای ایجاد صدای خرخر به ورودی از مغز نیاز داشته باشد.

درحالی‌که گربه‌های بزرگ مانند شیرها و ببرها قادر به ایجاد صدای غرش بلند هستند، گربه‌های خانگی فقط قدرت تولید صدای خرخر با فرکانس پایین را دارند.

بیشتر صداهای پستانداران، ازجمله صداهای دیگر گربه مانند میومیو و صدای هیس (که هنگام تهدید شدن تولید می‌کند) به روش مشابهی تولید می‌شوند: سیگنالی از مغز باعث می‌شود تارهای صوتی به هم فشرده شوند و جریان هوا در حنجره باعث می‌شود که تارها صدها بار در ثانیه به هم برخورد کنند و صداهای مذکور را تولید کنند. این فرایند که به «نوسان خودنگهدار ناشی از جریان» معروف است، پدیده غیرفعالی است: وقتی تارهای صوتی شروع به ارتعاش کنند، برای ادامه کار به ورودی عصبی دیگری نیاز نیست.

در دهه ۱۹۷۰، دانشمندان پیشنهاد کردند خرخر کردن متفاوت است. طبق فرضیه «انقباض عضلانی فعال»، گربه‌های اهلی فعالانه عضلات حنجره خود را حدود ۳۰ بار در ثانیه منقبض و منبسط می‌کنند تا صدای خرخر تولید کنند. این ایده که براساس اندازه‌گیری فعالیت الکتریکی در عضلات حنجره گربه‌هایی که خرخر می‌کردند، مطرح شده بود، از آن زمان توضیح رایج نحوه خرخر کردن گربه‌ها بوده است.

در مطالعه جدید دانشمندان حنجره هشت گربه خانگی را که به دلیل بیماری بدون علاج اُتانازی شده بودند و با رضایت صاحبان آن‌ها مورد مطالعه قرار داشتند، خارج کردند. پژوهشگران تارهای صوتی را به هم برخورد دادند و هوای گرم و مرطوب را درون آن‌ها پمپ کردند. با جدا کردن حنجره، دانشمندان اطمینان حاصل کردند هر صدایی که تولید می‌شود، بدون انقباضات عضلانی یا ورودی از مغز ایجاد می‌شود.

گروه پژوهشی موفق شد در کل جنجره‌ها صدای خرخر تولید کند. بدون هیچ گونه کنترل عصبی فعال، هر هشت حنجره نوسانات خودنگهداری را در فرکانس‌های بین ۲۵ تا ۳۰ هرتز تولید کردند که نشان می‌دهد خرخر کردن لزوما به انقباضات عضلانی فعال نیازی ندارد.

با نگاه دقیق‌تر به آناتومی، پژوهشگران توده‌های غیرعادی از بافت فیبری را بررسی کردند که در تارهای صوتی گربه‌ها تعبیه شده بود. دانشمندان قبلا متوجه این توده‌ها شده بودند، اما کسی نمی‌دانست عملکرد آن‌ها چیست. نویسندگان مقاله می‌گویند این بالشتک‌ها ممکن است تارهای صوتی را سنگین‌تر کنند و موجب شوند آن‌ها آرام‌تر مرتعش شوند و گربه بتواند صداهایی با فرکانس پایین تولید کنند.

آزمایش جدید نشان می‌دهد خرخر کردن پدیده منفعلی است که پس از اینکه مغز گربه‌ها سیگنال اولیه خرخر را ارسال می‌کند، به طور خودکار ادامه پیدا می‌کند. متخصصان می‌گویند این توضیح با آنچه درمورد نحوه تولید صدا در سایر مهره‌داران می‌دانیم، همخوانی بیشتری دارد.

منتقدان می‌گویند هیچ تضمینی وجود ندارد که تارهای صوتی گربه‌های زنده مانند تارهای صوتی عمل کنند که طی عمل جراحی از گربه‌ها جدا شده است.

خرخر کردن احتمالا توسط ترکیبی از کنترل عصبی و نوسانات خودنگهدار انجام می‌شود، اما تشخیص قطعی این موضوع دشوار است. گربه معمولا فقط زمانی خرخر می‌کند که احساس امنیت، راحتی و رضایت داشته باشد. اگر گربه‌ها تحت آزمایش باشند و وسیله‌ای در حنجره‌ی آن‌ها باشد، حس امنیت و راحتی ندارند، بنابراین امکان مطالعه نحوه تولید صدای خرخر در این حالت میسر نخواهد بود.