Мозг пчел ставит под сомнение превосходство крупного мозга в понимании концептуальных отношений
Исследования показали, что медоносные пчелы способны понимать концептуальные отношения, такие как «одинаковый/разный» и «выше/ниже». Эта способность, которая у приматов связана с активностью нейронов в префронтальной коре (PFC), была обнаружена у насекомых, не имеющих PFC.
Ученые Ауроре Аваргю-Вебер и Мартен Жиюрфа из Университета Тулузы и CNRS проанализировали эту способность пчел в статье для Proceedings of the Royal Society B.
Эксперименты с концепциями
В экспериментах пчел обучали находить раствор сахарозы (вознаграждение), используя визуальные цели:
- Для проверки понятий «одинаковый/разный» пчеле сначала показывали образец, а затем в лабиринте она должна была найти целевой образец, который был либо таким же, либо отличался от первого. Пчелы справлялись с задачей даже при изменении физических характеристик образцов.
- Аналогичные тесты подтвердили, что пчелы понимают отношения «выше/ниже» и «слева/справа», а также могут одновременно оперировать понятиями «выше/ниже» и «одинаковый/разный».
Роль грибовидных тел
Поскольку у пчел нет PFC, ученые предполагают, что за концептуальные отношения может отвечать часть их мозга — грибовидные тела (MBs). Как и PFC приматов, MBs связаны с памятью, вниманием и подкреплением, но содержат гораздо меньше нейронов. Однако наличие MBs само по себе не гарантирует таких способностей. Например, плодовые мушки (Drosophila), также имеющие MBs, не могут решать даже более простые задачи. Их MBs, в отличие от пчелиных, не способны комбинировать информацию от нескольких сенсорных модальностей (обоняние, зрение, вкус). Неизвестно, обладают ли этой способностью другие перепончатокрылые (например, осы и муравьи) с мультимодальными MBs.
Ключевые выводы и вопросы
- Способность к концептуальному обучению у пчел с мозгом из 950 000 нейронов ставит под сомнение представление о том, что для высших когнитивных задач обязательно нужен крупный и сложный мозг (например, человеческий из 100 миллиардов нейронов).
- Для такой способности, вероятно, необходимы не только мультимодальные MBs, но и другие факторы: навигационные способности, собирательная активность и гибкая система распознавания зрительных образов.
- Открытие поднимает фундаментальные вопросы: одинаково ли пчелы и люди понимают эти отношения, и следует ли считать концептуальные отношения высшими или низшими понятиями.
Планы на будущее
Ученые планируют регистрировать активность мозга (в первую очередь в грибовидных телах) у пчел, решающих концептуальные задачи, чтобы идентифицировать задействованные нейронные цепи и лучше понять возможности этих маленьких мозгов.