@ 2016.06.15 , 10:00

鸟为啥这么聪明?秘密都在神经元上

鸟类会有各种复杂的行为表现,比如解决复杂的谜题和制作工具等,现在人们找到了其中的原因所在。新研究表明,按照平均重量换算,鸟类那小脑袋中的神经元比哺乳动物(包括灵长类动物)更多。

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该研究被发表在《美国国家科学院院刊》上,这也是第一个系统测量多种鸟类大脑神经元数目的研究,该研究测量了小斑胸草雀和鸸鹋(也被称作澳洲鸵鸟,高约1.8米)等鸟类大脑神经元的数目。范德堡大学的神经科学家Suzana Herculano-Houzel及其团队这样做之后,发现每平方英寸鸟类大脑比每平方英寸哺乳类动物的大脑所含神经元更多。

这意味着鸟儿每磅大脑可以压缩的脑力比哺乳动物更多,这为它们那非同寻常的认知天赋提供了解释。更重要的是,该研究显示进化已经找到了一种构建复杂大脑的方法。

长期以来,科学家们一直想知道鸟类的小脑袋如何让它们实施复杂的行为。它们可以制造工具、藏匿食物、为将来做打算、通过镜像测试、利用洞察力解决问题并理解因果关系。人们还发现它们看到别的鸟类的时候会将食物藏起来,等别的鸟飞走了它们才会将食物找出来。这意味着鸟儿有一种“心智理论”,能够推断其它鸟类的思维。目前仅有极少数动物能够做到这一点。

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在此之前,科学家们以为鸟类的大脑与灵长类动物的大脑连接方式不同。但这一猜测站不住脚:研究表明鸟类的大脑与哺乳类动物大脑的构造非常相似。

现在鸟类很蠢这一老观念也跟不上时代了。Herculano-Houzel表示:“我们发现鸟类,尤其是鸣鸟和鹦鹉,其前脑(能让鸟类具备为将来做打算或者寻找图案等更高级认知功能)中含有非常多神经元。这能够解释为何它们会有像灵长类动物一样复杂的认知级别。”

以鹦鹉为例,它们大脑(相当于胡桃大小)中的神经元数目与猕猴大脑(差不多为柠檬大小)差不多。人类为鸟类大脑记录功能连通性的时候,发现它看起来与哺乳动物大脑(比如老鼠、猫、猴子甚至是人类)非常相似。

拥有密集神经元的鸟类,其每磅大脑拥有的认知力比哺乳动物更高。

Herculano-Houzel说道:“自然在设计大脑的时候,拥有两个变动的参数:大脑的大小和神经元数目、大脑不同部位分布的神经元,我们在鸟类身上发现大自然用到了这两点。”

这意味着进化构造强力大脑的方式不止一种。先前,神经科学家们认为大脑越大,神经元也会越大以便覆盖更远的区域。新研究表明自然还有其它增加神经元的方法,即让神经元变小进行局部连通,同时让少部分神经元变大进行远程连接。这既保证了神经元的平均大小,也维持了大脑的小体积。

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研究人员们并不确定哪种大脑进化方式最先出现。有可能超密集的鸟类大脑先出现,接着哺乳动物进化出了不同的大脑。也有可能从恐龙进化而来的鸟类,在为了保持必不可少的飞行才拥有如此高效的大脑。

从概念上来说,越来越多的科学家、生物伦理学家和法律学者认为这种聪明且拥有复杂认知能力动物应该拥有人格地位,人类应给予它们特殊的保护。因此,除了所有类人猿(包括人类)、鲸鱼、海豚和大象之外,我们也应该将特定鸟类(比如乌鸦和鹦鹉)纳入聪明的动物这个范围。

本文译自 Gizmodo,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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