Насекомые способны к абстрактным понятиям

Мозг насекомых способен конструировать и оперировать абстрактными понятиями. Он может даже использовать два разных понятия одновременно для принятия решения в новой ситуации.

Это неожиданный результат, полученный профессором Мартином Джурфой и его командой в Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CNRS/Университет Тулузы III — Поль Сабатье). Ранее считалось, что только люди и некоторые приматы способны на столь сложный когнитивный анализ. Новые данные показывают, что отсутствие языка и крошечная нейронная архитектура не препятствуют этой способности. Работа команды, опубликованная в журнале PNAS, ставит под сомнение многие теории в таких областях, как когнитивные способности животных, психология человека, нейронауки и искусственный интеллект.

Эксперимент с медоносными пчёлами

Исследователи показали, что медоносные пчёлы способны конструировать и использовать понятия для достижения источника пищи. Пчёл обучали залетать в камеру, где два коротких коридора вели к стимулам-изображениям. Каждый стимул состоял из двух разных изображений, расположенных либо рядом, либо друг над другом.

Между этими парами изображений размещали резервуар с наградой (капля сахарной воды) или наказанием (капля хинина). Пчёл награждали согласно одному понятию (например, «над/под») и наказывали за другое («рядом»), или наоборот. Изображения постоянно менялись, но отношения «над/под» и «рядом» и их связь с наградой или наказанием сохранялись. После тридцати тренировок пчёлы научились распознавать отношение, ведущее к сахарной воде.

Тестирование абстракции

В одном из экспериментов тем же пчёлам предъявляли новые изображения. Единственной общей чертой с тренировочными изображениями было их расположение: друг над другом или рядом. Несмотря на то что пчёлы никогда не видели эти новые стимулы, они делали правильный выбор, основываясь на абстрактном отношении, определяющем их положение.

Одновременное использование двух понятий

Во время обучения два изображения, указывающие на награду, всегда отличались друг от друга. Чтобы проверить, усвоили ли пчёлы также понятие «различие», им предъявили новые стимулы, где изображения были в «наградной» позиции (например, одно над другим), но были либо разными, либо одинаковыми.

Пчёлы игнорировали стимулы, составленные из одинаковых изображений. Это показывает, что помимо понятий «над/под» и «рядом» они могли одновременно оперировать понятием различия для принятия решения.

Значение открытия

Результаты этого исследования ставят под сомнение идею о том, что для концептуального знания необходимы мозги млекопитающих (включая наш) с их большим размером. Они также демонстрируют, что формирование понятий возможно в отсутствие языка. С философской точки зрения это подпитывает дебаты о том, что является уникальным для человечества.

Команда Мартина Джурфы сейчас работает над идентификацией нейронных сетей, ответственных за эту концептуализацию.