鸣鸟通过听父亲的声音并尝试复制声音来学习唱歌的方式与人类学会说话的方式类似。鸟的大脑会向声带发出命令以唱歌，然后听到声音，然后大脑会继续尝试调整命令，直到声音回响父母的声音。

在埃默里大学的科学家的一项研究中，在感觉运动学习的这种反复试验过程中，一只鸟不仅记住了最佳的命令，而且还记住了一整套可能性。

美国国家科学院院刊(PNAS)发表了研究结果，其中包括用于学习中感觉错误分布的新数学模型。

“我们的发现表明，动物知道即使是完美的神经命令也不会每次都导致正确的结果，”埃默里大学生物物理学教授，该论文的资深作者伊利亚·内曼曼说。“动物，包括人类在内，都希望在学习某些东西时探索并跟踪各种可能性，以补偿变化。”

内曼曼(Nemenman)以学习挥拍网球拍为例。他说：“您很少会在球拍的最佳位置击球。”“而且，当您每天捡起球拍打秋千时，都会有所不同，因为您的身体不同，球拍和球也不同，环境条件也不同。因此，您的身体需要记住各种命令，以适应这些不同的情况并使球到达您想要的位置。”

研究的第一作者是物理学研究生周宝华。合著者包括David Hofmann和Itai Pinkoviezky(物理学博士后)和生物学副教授Samuel Sober。

传统的学习理论提出，动物会根据周围的可能误差的正态分布(即所谓的钟形曲线)，根据最佳运动指令将感觉误差信号归零。但是，这些理论无法解释行为观察，即较小的感觉错误更容易纠正，而较大的感觉错误可能会被动物完全忽略。

对于PNAS论文，研究人员分析了之前与Sober实验室合作收集的孟加拉雀科的实验数据。实验室使用雀科作为模型系统，以了解大脑通常如何控制复杂的声音行为和运动行为。

微型耳机是为成年鸟类量身定制的，用于提供听觉反馈，其中可以操纵鸟感知到的发声的音高，用操纵后的版本代替鸟类听到的声音-自然的听觉反馈。鸟会设法纠正他们听到的音高，以使其与他们试图发出的声音相匹配。实验允许研究人员记录和测量鸟类感知到的声音错误的大小与大脑进行特定大小的校正的可能性之间的关系。

研究人员分析了这些数据，发现校正误差的变异性不像以前提出的那样具有钟形曲线的正态分布。取而代之的是，分布具有长尾巴的可变性，表明该动物认为，即使运动命令中的较大波动有时也会产生正确的音高。研究人员还发现，鸟类将关于运动命令和音高之间关系的假设与他们唱歌时大脑从耳朵接收到的新信息结合在一起。实际上，他们做到了这一点出奇的准确。