Сравнение ёмкости рабочей памяти у людей и птиц
Исследователи из Рурского университета в Бохуме (RUB) сравнили механизмы рабочей памяти — способности мозга временно хранить и обрабатывать информацию — у птиц и млекопитающих. Несмотря на кардинально разную архитектуру мозга, у ворон и обезьян обнаружились одинаковые ключевые механизмы и пределы ёмкости рабочей памяти.
Результаты опубликованы в журнале eLife 3 декабря 2021 года.
Исследование мозга птиц дополняет существующие модели
Ёмкость рабочей памяти ограничена: человек может одновременно удерживать около четырёх единиц информации. Существующие модели этого ограничения были основаны исключительно на исследованиях приматов.
«Рабочая память некоторых птиц, например ворон, имеет ёмкость, сходную с человеческой, хотя архитектура их мозга сильно отличается от мозга млекопитающих», — отмечает профессор Йонас Роуз. Целью исследования было выяснить, как мозг с иной структурой может демонстрировать схожие возможности рабочей памяти.
Эксперимент с воронами по методике для макак
Учёные адаптировали для серых ворон тест, изначально разработанный для макак:
- Воронам показывали на экране разное количество цветных квадратов, которые нужно было запомнить.
- После паузы с чёрным экраном (1 секунда) квадраты появлялись снова, но один из них менял цвет.
- Задача птицы — определить, какой квадрат изменился.
Во время выполнения задания исследователи записывали активность нейронов в области птичьего мозга, аналогичной префронтальной коре — центральному узлу когнитивных функций у млекопитающих.
Общие механизмы при разной архитектуре мозга
Результаты показали:
- Нейроны в мозге ворон реагировали на изменение цвета практически так же, как нейроны у обезьян.
- Увеличение количества запоминаемых объектов меняло количество информации, кодируемой отдельными нейронами, в той же степени, что и у обезьян.
«Сходства между столь отдалёнными видами, как птицы и млекопитающие, подтверждают существующие основные идеи о пределах рабочей памяти. Более того, они позволяют предположить, что, несмотря на разную архитектуру мозга, вороны и обезьяны разделяют одни и те же ключевые механизмы и ограничения рабочей памяти», — заключает первый автор работы Лукас Хан.
В будущем учёные планируют исследовать, как разные области мозга птиц взаимодействуют при обработке сигналов рабочей памяти.