Вороны славятся своим интеллектом: они используют инструменты, устраивают «похороны» и запоминают лица людей. Прошлые исследования показывают, что они даже умеют считать до четырех и понимают основы геометрии.
Теперь новое исследование свидетельствует о том, что эти птицы способны принимать решения на основе визуальной информации с невероятной скоростью — почти в два раза быстрее человека. Результаты, опубликованные 22 октября в журнале Science, могут пролить свет на эволюционную историю ворон.
Мозг ворон определенно работает «на высоких скоростях», рассказал соавтор исследования Андреас Нидер, физиолог животных из Тюбингенского университета (Германия).
В ходе работы Нидер и Филипп Шмидбауэр, нейробиолог из того же университета, наблюдали за двумя черными воронами по имени Игги и Лемми. Каждая птица сидела перед сенсорным экраном, в центре которого отображалась группа точек. Часть точек начинала двигаться в одном направлении (влево или вправо), тогда как остальные хаотично перемещались, создавая визуальный шум. Как только начиналось движение, птицы должны были максимально быстро клюнуть в левую или правую часть экрана, чтобы указать, куда направляются основные точки. За правильный ответ они получали вкусное вознаграждение — мучного червя.
Вороны выполнили эту задачу тысячи раз. В некоторых попытках почти все точки двигались синхронно. В других — лишь крошечная их часть, что сильно усложняло выбор.
В среднем воронам требовалось 235 миллисекунд (около пятой доли секунды), чтобы указать правильное решение. Согласно предыдущим исследованиям, это примерно в два раза быстрее, чем обезьяны и люди могут выполнять аналогичные задачи без потери точности.
Более того, «даже когда паттерны движения было трудно распознать, решения ворон все равно оказывались точнее, чем случайный выбор», — отмечает Шмидбауэр. «А при четких сигналах они достигали точности почти в 100 процентов».
Пока вороны принимали свои молниеносные решения, ученые записывали активность их мозга. В частности, они отслеживали работу нервных клеток (нейронов) в области «nidopallium caudolaterale» — регионе, аналогичном префронтальной коре приматов, который отвечает за высшую нервную деятельность и принятие решений.
Команда обнаружила, что нейроны в этой области мозга начинали подавать сигналы уже через 70 миллисекунд после того, как птицы видели визуальный стимул. Активность нейронов возрастала по мере формирования решения вплоть до достижения «порога», после чего животное клевало экран. Прошлые исследования показывают, что мозг приматов следует точно такому же паттерну — это означает, что два совершенно разных вида животных полагаются на схожий нейронный процесс.
Андреас Нидер:
Более глобальный вывод заключается в том, что мозгу совершенно не нужен неокортекс (новая кора) млекопитающих, чтобы выполнять сложные вычисления.
С этим согласен и нейробиолог Майк Коломбо из Университета Отаго (Новая Зеландия). По его словам, результаты показывают, что «дело не в архитектуре, а в нейронных цепях, и у ворон и приматов эти цепи одинаковы».
Почему же одни и те же нейронные механизмы делают ворон быстрее? Возможно, это связано с требованиями птичьего образа жизни. Отличное зрение и скорость реакции критически важны для сложной навигации в полете, быстрых движений клювом и мгновенного обнаружения хищников. Другими словами, эволюция сама могла заставить птиц развить столь быструю визуальную обработку информации.
Тем не менее, исследователи пока не знают, насколько широко эта скоростная особенность распространена среди других пернатых. Как отмечает Аарон Блейсделл, нейробиолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе: «Остается выяснить, является ли это общим отличием птиц от млекопитающих, или же это уникальная способность именно ворон».
Больше позитивных новостей науки:
Представлено универсальное противоядие от укусов змей
Использованные источники:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aed6459?referrer=https%3A%2F%2F
Фото обложки: www.magnific.com/free-photo
