Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Почему птицы умные, если у их мозга нет коры?

За высшие умственные способности «отвечает» кора головного мозга. Благодаря ей млекопитающие заняли вершину пищевой цепи практически во всех экологических нишах и научились решать сложные задачи.

Почему птицы умные, если у их мозга нет коры?

У другого преуспевающего класса – у птиц – такой структуры нет, вместо коры у них уплотненный паллиум. Однако исследования врановых и попугаев показали, что их когнитивные способности находятся на одном уровне с приматами. Значит, сложная шестислойная кора млекопитающих не обязательна для развитого мышления. Но что выполняет ее функцию у птиц? Ответы на эти вопросы опубликованы в обзоре в Trends in Cognitive Sciences.



Конвергентная эволюция


Птицы и млекопитающие разошлись в эволюции около 300 миллионов лет назад. Развитый мозг этих классов — результат длительной конвергентной эволюции. У тех и других основной объем мозга — это конечный мозг. Он может быть разделен на паллиум, или плащ, и субпаллиум, или подплащевые структуры. Причем субпаллиум у птиц и млекопитающих организован поразительно похожим образом (впрочем он похож у всех от миног до людей). А вот плащ у разных классов эволюционировал по-разному.

У млекопитающих плащ в основном превратился в неокортекс — шестислойную структуру, отличительную черту млекопитающих. У птиц такой слоистой структуры нет. Вместо нее несколько крупных ядер.

Бытовало мнение, что класс млекопитающих появился последним. А значит, и неокортекс, обеспечивающий наши мощные когнитивные способности, появился последним. Выходит, птицы «не дотягивают» до венца творения и не способны к сложным мыслительным процессам.

Сейчас мы знаем, что это не так. Но не переоцениваем ли мы птиц? Если у них и развитое мышление, то за счет чего — ведь коры нет?

Для начала нужно немного разобраться с понятиями из анатомии мозга. Конечный мозг — это самый передний отдел мозга, делится на паллиум и субпаллиум. Паллиум или плащ — кора или ее гомологи, гиппокамп, миндалевидное тело, ограда мозга и обонятельная луковица. Субпаллиум или подплащевые структуры — это полосатое тело, бледный шар, диагональная полоска Брока и некоторые другие. Неокортекс же — шестислойная структура из серого вещества, самая внешняя часть головного мозга млекопитающих.

Не хуже, чем у млекопитающих


Птицы давно используются в качестве модельных организмов. На них изучают память, стратегии добывания пищи, пение. Недавно поняли, что птицы способны и к вещам посложнее (‘higher’ cognitive abilities). Например, они умеют планировать, логически рассуждать и контролировать импульсивное поведение. Теперь считается, что эти и другие сложные мысленные операции (‘complex’ cognition) у птиц и млекопитающих сопоставимы.

Что умеют врановые и попугаи? Может, они хорошо справляются с узко направленными заданиями (например, умеют добывать еду, но больше никак не применяют мозг)? Давайте сравним навыки птиц с навыками млекопитающих.

  1. Постоянство объекта.
    Врановые, попугаи и приматы понимают, что объект продолжает существовать, даже если его не видно. Это уровень развития двухлетнего ребенка.

  2. Отложенная награда, контроль импульсивного поведения.
    Как врановые, так и приматы способны отказаться от немедленной награды, чтобы получить ее позже, но в большем количестве или лучшем качестве. Кстати, животные готовы дольше ждать ради качества, а не количества.

  3. Мысленное путешествие во времени.
    То есть память о прошлых событиях и планирование будущих. Калифорнийские кустарниковые сойки запоминают, какую еду, где и когда они спрятали. Они заранее планируют места для новых «кладов». Это могут делать и обезьяны — они, например, хранят инструменты.

  4. Выбор методом исключения или по аналогии.

  5. Знание о собственных знаниях.
    Большеклювая ворона понимает, хорошо или плохо она справилась с заданием. Обезьяны не только понимают это, но и могут искать информацию, нужную для выполнения следующего задания.

  6. Узнавание в зеркале.
    Большинство человекообразных обезьян и некоторые врановые узнают себя в зеркале. Попугаи и капуцины пытаются взаимодействовать с отражением, как с другой особью.

  7. Теория разума. Выводы о намерениях, знаниях, убеждениях других особей.
    Вороны и шимпанзе мгновенно различают конкурентов, которые знают или не знают о местоположении пищи.


То есть навыки птиц не ограничены узкими областями и сопоставимы со способностями обезьян. Может, мы недооцениваем птиц?

Сходства и различия


Было принято искать отличия в архитектуре мозга птиц и млекопитающих. На первый взгляд, они очевидны: у птиц мозг компактный, потому что нейроны расположены очень плотно, нет коры. Если приглядеться, найдем ли мы сходства? Да!

1. У птиц есть функциональный эквивалент PFC (префронтальной коры). Им оказалась nidopallium caudolaterale (NCL), это ассоциативная область в задней части переднего мозга птицы. Видимо, две эти структуры — впечатляющий случай конвергентной эволюции. Они обе возникли из паллиума и обеспечивают одинаковые когнитивные функции.

2. Кроме того, и мозг млекопитающих, и мозг птиц имеет модульное строение.

3. Строение птичьего паллиума оказалось сложнее, чем думали раньше. Сенсорные отделы паллиума по структуре — слои и колонки, как и кора млекопитающих.

Выходит, когнитивные способности птиц с компактным «некорковым» мозгом сопоставимы со способностями обезьян — обладателей развитой коры. А неслоистый паллиум птиц все же слоистый.

Отметим отдельно, что обзор снова учитывает только нейроны, не вдаваясь в особенности глиального строения мозга птиц, а, вероятно, тут тоже может обнаружиться много интересного.

Текст: Анастасия Новицкая





Ссылка на источник

Tags: животные, когнитивистика, мозг, нейроновости, нейрофизиология, орнитология, эволюция
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

Buy for 20 tokens
По поводу моего вчерашнего поста "Я разорён", каюсь, был не прав, однако получил очень полезный фитбек. Об этом подробно... (фото: Яндекс Картинки, кадр из к/ф Во все тяжкие) Возможно было глупо использовать стандартную подачу информации, а именно "кликбейт", когда пишу…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 5 comments