Что делает птиц такими умными?
Исследователи из Рурского университета в Бохуме объясняют, как небольшие мозги голубей, попугаев и врановых могут работать так же хорошо, как мозги млекопитающих, несмотря на значительные различия.
С конца XIX века среди учёных было распространено мнение, что высокий интеллект требует высокой вычислительной мощности больших мозгов. Также было обнаружено, что кора головного мозга, типичная для млекопитающих, необходима для детального анализа и связывания информации.
Мозг птиц, напротив, очень мал и не имеет структуры, напоминающей кору. Тем не менее, учёные показали, что попугаи и врановые способны планировать будущее, выстраивать социальные стратегии, узнавать себя в зеркале и создавать орудия труда. Эти и подобные способности ставят их в один ряд с шимпанзе.
Даже менее одарённые птицы, такие как голуби, изучают орфографические правила, позволяющие им распознавать опечатки в коротких словах или классифицировать изображения по категориям, таким как «импрессионизм», «вода» или «рукотворное». Как они это делают с такими маленькими мозгами и без коры? Своей статьёй в Trends in Cognitive Science профессор Онур Гюнтюркюн, доктор Роланд Пуш и профессор Йонас Роуз из Рурского университета в Бохуме приблизились к разгадке этой более чем столетней загадки.
Сходные механизмы мозга
Авторы исследования показывают, что птицы независимо от млекопитающих развили в ходе эволюции четыре сходных новшества для интеллекта.
Во-первых, в небольших мозгах птиц гораздо больше нервных клеток, чем считалось ранее. Врановые, в частности, размещают эту дополнительную порцию вычислительной мощности в тех областях мозга, которые наиболее важны для познания.
Вторая причина — у птиц есть специализированная структура мозга, похожая на префронтальную кору млекопитающих и критически важная для абстракции и планирования. Эта область мозга, кроме того, исключительно велика у умных птиц и млекопитающих.
В-третьих, и птицы, и млекопитающие имеют систему, которая использует нейромедиатор дофамин для постоянной обратной связи о качестве их решений с префронтальной системой. В результате вычислительные процессы префронтальной области постоянно адаптируются к меняющимся ситуациям и успеху или неудаче решений особи.
Наконец, птицы независимо развили очень похожую рабочую память для временного удержания вещей в кратковременной памяти. Подобно жонглёрам, которые постоянно удерживают в воздухе много мячей, птицы и млекопитающие используют гибкую картину активности своих нервных клеток, чтобы одновременно удерживать много информации активной.
Нейронная основа интеллекта
Все эти нейронные свойства, по-видимому, развились параллельно и независимо друг от друга у птиц и млекопитающих. Поэтому есть веские основания полагать, что они входят в число основных механизмов мозга, обеспечивающих когнитивные способности.
Следовательно, сравнительное исследование бохумских нейробиологов из Коллаборативного исследовательского центра «Угасающее обучение» Рурского университета в Бохуме — это ещё один элемент мозаики в понимании общих нейробиологических принципов интеллекта.