蒂宾根大学研究发现,小嘴乌鸦视觉决策平均仅需235毫秒,速度约为人类的两倍,其神经元在70毫秒内即可识别运动方向。

在高速飞行的鸟类世界里,快速做出决定是生存的关键。蒂宾根大学神经生物学研究所的研究团队在2026年10月22日发表于《科学》杂志上的研究表明,乌鸦在处理视觉信息并做出决策方面的速度具有显著优势。

研究人员对两只小嘴乌鸦进行了视觉识别测试。在实验中,乌鸦需要观看触摸屏上移动的点阵图案,并判断大多数点是在向左移动还是向右移动。乌鸦通过用嘴啄击屏幕左侧或右侧的目标圆圈来表达选择,如果选择正确就会获得食物奖励。有些图案的点阵运动方向非常容易辨认,而有些图案则较为模糊。

测试结果显示,乌鸦完成一次视觉决策平均仅需235毫秒,这一速度大约是人类或猴子的两倍,同时乌鸦还保持着极高的准确率。参与研究的Philipp Schmidbauer指出,即便在运动图案难以辨认的情况下,乌鸦的选择依然优于随机猜测,而在信号清晰时,其准确率几乎达到了100%。

研究发现乌鸦能在1/4秒内做出决策,比人类快一倍

为了弄清乌鸦大脑如何如此快速地处理视觉信息,Philipp Schmidbauer与Andreas Nieder教授记录了乌鸦大脑尾外侧套层区域单个神经元的活动。尾外侧套层在鸟类大脑中负责信息处理与决策,其功能类似于人类和灵长类动物的前额叶皮层。

脑电信号记录显示,在移动点阵出现仅仅70毫秒后,乌鸦大脑内的神经元就已开始区分两种可能的运动方向。随着乌鸦持续接收并处理视觉信号,神经元活动逐渐增强,直到达到与做出决策相关的临界阈值。这些神经信号不仅反映了运动方向信号的清晰程度,还准确预示了乌鸦最终做出的选择。

Andreas Nieder教授表示,这些发现表明,鸟类大脑中的神经元动态变化与人类及非人灵长类动物已建立的决策模型保持一致。尽管鸟类没有像人类和其他灵长类动物那样具有分层结构的大脑皮层,但研究结果表明,它们的大脑在决策时遵循着相似的基本机制。

更令人惊叹的是乌鸦执行这一决策过程的高超速度。Andreas Nieder教授推测,这种惊人的反应速度可能与鸟类的日常生存需求密切相关。鸟类在飞行动作中需要依靠敏锐的视觉进行快速而精确的操纵,在觅食时也需要依靠视觉引导鸟喙精准捕捉目标。

这项研究揭示了鸟类大脑高效运转的奥秘。研究团队未来还将进一步探究究竟是何种具体机制,使得鸟类能够在视觉决策速度上大幅超越灵长类动物。

原文:https://scitechdaily.com/scientists-discover-crows-make-decisions-twice-as-fast-as-humans/