Помста “мозку горобців” Мозок; Психо
Сюрприз у світі нейронауки: мозок птахів має вражаючу схожість із людським. Щоб наділити цих тварин совістю ...
Досить тренуючись, голуби можуть розрізнити роботи Пікассо та роботи Моне ... Це не жарт! Що стосується ворон, вони здатні впізнати себе в дзеркалі, як люди старше 18 місяців. А в університетському містечку в Японії було виявлено, що ворони навмисно залишають горіхи на пішохідному переході, щоб вони розбивали шкаралупу під час прогулянки ... Таким чином, багато видів птахів неймовірно розумні, далеко від прізвись, накинутих на голови. та інші мізки горобців.
Дві статті, які щойно з’явилися у вересні 2020 року в журналі Science, руйнують популярний погляд на обмежені когнітивні здібності птахів. На їх думку, у птахів мізки, які набагато більше схожі на наші, ніж на все, що ми думали раніше.
Що таке кора ?
Протягом багатьох років вважалося, що мозок птахів обмежений у своїх когнітивних функціях, оскільки йому бракує того, що називається "неокортекс". У ссавців неокортекс - це еволюційно найновіший і найефективніший зовнішній шар мозку, який дає можливість складного пізнання та творчості, і який складає більшу частину того, що у хребетних разом ми називаємо "палієм".
Однак ці нові відкриття показують, що птахи також мають структуру мозку, порівнянну з неокортексом, навіть якщо вона набуває іншої форми. Дійсно, виявляється, що на клітинному рівні у відповідних регіонах мозку існує організація, що дуже нагадує організацію кори ссавців, що пояснює, чому багато птахів проявляють поведінку та навички. Когнітивні навички високого рівня, які вже давно спантеличені вчені. Ці нові дані навіть припускають, що птахи також мають певний рівень свідомості.
Як виглядає кора ссавців? Ми бачимо нейрони, зібрані у "колони", маленькі циліндричні об'єкти в кілька мікрометрів, всередині яких нейрони тісно пов'язані між собою. Кожна колонка має шість шарів нейронів, від найглибшого до найближчого до поверхні кори. Нейрони спілкуються вертикально один з одним всередині колони, а стовпці - горизонтально зв’язані між собою всередині кори. Натомість, мозок птахів, як вважалося, складався із зіставлення розсіяних скупчень нейронів, званих «ядрами», одне з яких називається «дорсальний шлуночковий гребінь», або DVR (для спинного шлуночкового хребта), а інший - "вульс".
Ядра також організовані в шари та стовпці
В одній з цих двох нових робіт Онур Гюнтюркюн, невролог з Рурського університету в Бохумі, Німеччина, та його колеги проаналізували регіони відеореєстратора та шуму, задіяного в обробці звуків та зображень. Нещодавно вони використовували техніку, яка називається тривимірна поляризована світлова зйомка, або 3D-PLI. Цей метод мікроскопії дозволяє візуалізувати нервові волокна в найдрібніших зразках мозку. І вони, таким чином, виявили, що у голубів та сипухів ці ділянки мозку побудовані подібно до нашої неокортексу: організація в шари та колони, горизонтальні та вертикальні ланцюги, що з'єднують різні нейрони ... Результати підтверджені завдяки маркуванню та відстеженню нерва волокна за допомогою молекули, що називається "біоцитин", техніка фарбування нейронів.
«Палій ссавців та птахів мають подібне походження та зв'язок у розвитку, і тому їх слід вважати рівноцінними структурами. Тут дослідники показують, що задоволення тим, що ми бачимо неозброєним оком, може ввести в оману. »Сузана Геркулано-Хоузел
"Зараз ми можемо сказати, що ця подібна до кори багатошарова організація справді є особливістю всього переднього мозку більшості, якщо не всіх, птахів", - говорить Мартін Стахо, співавтор дослідження та колега Гюнтюркюна з Рурського університету. Бохум. "DVR - це не неокортекс", - сказала Сюзана Еркулано-Хоузел, невролог з Університету Вандербільта, яка написала коментар до двох нових статей, не беручи безпосередньої участі у дослідженні. «Але палій ссавців та птахів мають подібне походження та зв'язок у розвитку, і, отже, їх слід вважати рівноцінними структурами. Автор Мартін Стачо тут показує, що покладатися на те, що ви бачите неозброєним оком, може ввести в оману. "
Вже в 1960-х ...
Взаємозв'язок між мозком птахів і мозком людини був висвітлений ще в 1960-х роках неврологом Гарві Картеном. Однак ця ідея насправді не зачепила. Згодом різні вчені стверджували, що ця ключова область мозку птахів, вентральний шлуночковий гребінь (знаменитий DVR), насправді відповідала іншим регіонам мозку ссавців, зокрема мигдалині, яка, серед інших завдань, бере участь у обробці емоцій. «Теорія кореляції DVR, мабуть, була однією з найбільших суперечок у порівняльній нейробіології, - говорить Стачо. Тепер його нова робота надає довіри початковій гіпотезі Картена.
Стачо та його колеги також вважають, що знахідки представляють собою погляд на еволюцію мозку давніх тварин. Останнім загальним предком птахів і ссавців був чотириногий, який жив на Землі, можливо, 350 мільйонів років тому. І його мозок, як припускає команда, швидше за все, був попередником двох ліній - ссавців та птахів, які розходилися під час еволюції. "Ніхто точно не знає, як виглядав мозок останнього спільного предка", - пояснює Стачо. Ймовірно, він не був таким, як неокортекс або відеореєстратор. Швидше, це було щось середнє. Ця структура у ссавців перетворилася на шестишаровий неокортекс, а у птахів - на вульст та відеореєстратор. "
Доступ до "суб'єктивної свідомості"
Ще одне відкриття: друга наукова стаття, написана командою з Тюбінгенського університету, Німеччина, розповідає нам трохи більше про мозок птахів, припускаючи, що птахи мають певну здатність чуттєвого усвідомлення, тобто вони пам’ятають суб’єктивне досвіду. Здавна вважалося, що свідомість є властивістю кори головного мозку розумних приматів, таких як шимпанзе, бонобо або людина. Проте ворони мали б, принаймні, мати елементарну форму чуттєвого усвідомлення.
Експеримент нам це показує. Дослідники навчили двох чорних ворон реагувати кивком, якщо вони бачать, що червоний квадрат з'являється на екрані через 2,5 секунди після сірого квадрата, і не рухати головою, якщо вони бачать синій квадрат через 2,5 секунди після сірого квадрата. Фокус експерименту полягає в тому, що якщо в першу чергу не з’являється сірий квадрат, послідовність змінюється навпаки: птах повинен рухати головою, якщо це синій квадрат, який з’являється, і залишатися нерухомим, якщо він є. Це червоний площа. Таким чином, ми оцінюємо здатність птиці запам'ятовувати, побачила вона спочатку сірий квадрат чи ні. Отже, тварина, мабуть, мала суб’єктивний досвід цього сприйняття і зберігала свій слід у пам’яті принаймні 2,5 секунди ...
І це працює! За допомогою цього тесту Андреас Нідер та його колеги підтвердили, що ворони не просто виконують умовні реакції на подразник, а покладаються на попередній суб'єктивний досвід.
Крім того, імплантуючи електроди в область їхнього мозку, яка називається каудолатеральним нідопалієм (НКЛ), дослідники одночасно контролювали електричну активність кожного нейрона у відповідь на подразники. Таким чином, коли ворони бачать дуже світло-сірий квадрат, на межі свого порогу сприйняття нейрони НКЛ активізуються в період між цим подразником і поданням кольорового квадрата, але лише якщо птахи бачили квадрат правильно. Сірий! Якщо вони не можуть це виявити, їх нейрони мовчать. Цей результат свідчить про те, що унікальний суб'єктивний досвід виявляється нейрональною активністю.
Остерігайтеся антропоморфізму ...
Однак Нідер не стверджує, що ворони усвідомлюють своє існування або усвідомлюють себе, як це, мабуть, буває у великих мавп. Він просто припускає, що ці тварини можуть брати участь у сенсорному досвіді у відповідь на подразник. "Взагалі, я не є прихильником присвоєння тваринам складних, схожих на людину когнітивних станів, і я вважаю за краще дотримуватися консервативної позиції", - говорить він. Чоловіки мають легку тенденцію проектувати власні психічні стани на інші живі істоти (або навіть предмети). Але коли справа стосується чуттєвого усвідомлення, то, мабуть, справедливо припустити, що у розвинених хребетних, таких як ссавці та птахи, він є. "
Результати команди Нідера виявляють ще один дуже важливий факт: нервові основи чуттєвої свідомості існували, ймовірно, ще до еволюції ссавців, або ж розвивалися незалежно в обох родах. Крім того, мозок птахів показує нам, що для появи свідомості не обов’язково потрібна велика кора головного мозку.
Стільки ж нейронів у тілах, скільки у приматів
Тому що мозок птахів справді дуже малий. Але він містить багато нейронів! Дійсно, робота Геркулано-Хоузела встановила, що мозок тілець, сімейства так званих "розумних" птахів, до складу якого входять ворони, ворони і сороки, містить дуже високу концентрацію нервових клітин, сильно пов'язаних з ними. інший. Тому ці дослідження безпосередньо відповідають новим науковим статтям. "З огляду на висновки Гюнтюркюна, що зв'язок палію дійсно дуже схожа у птахів і ссавців ... все поєднується дуже добре", - каже вона, відзначаючи, що палій тілець містить майже стільки ж нейронів, скільки нейронів приматів з більший мозок. Висновок Геркулано-Гузеля? "Я сподіваюся, що більше людей спокуситься відмовитись від думки, що в людському мозку є щось дуже унікальне і виняткове ..."