Ма какав „птичји мозак": Зашто су гаврани мајстори у доношењу брзих одлука

Вране су одавно познате по својој интелигенцији, способности решавања проблема и сналажењу у сложеним ситуацијама. Ипак, ново истраживање показало је да би њихове когнитивне способности могле бити још импресивније него што се до сада претпостављало.

У експерименту који су спровели неуробиолози са Универзитета у Тибингену у Немачкој, две одрасле мужјаке црне вране тестирали су задатком који се већ користио за испитивање способности перцептивног одлучивања код људи и мајмуна.

Резултати су били изненађујући: вране су доносиле одлуке у просеку за око 235 милисекунди, што је приближно двоструко брже од времена забележеног код људи и мајмуна у ранијим истраживањима. При томе нису жртвовале прецизност зарад брзине. Истраживање је објављено у научном часопису Science.

Интелигенција птица која одавно изненађује научнике

Вране, гаврани, чавке, гачци и сојке припадају породици птица врана (Corvidae), чији су представници познати по изузетним способностима учења, памћења и решавања проблема.

Претходна истраживања показала су да новокаледонске вране могу да праве сложене алате и планирају више корака унапред. Западне жбунасте сојке показале су способност памћења прошлих догађаја, док су гаврани демонстрирали понашања која указују на способност процене намера других јединки.

Нова студија, међутим, бави се једним другачијим питањем: како птице тако ефикасно обрађују информације и доносе одлуке, упркос томе што им је мозак грађен другачије од мозга сисара?

Истраживачи Филип Шмидбауер и Андреас Нидер желели су да испитају не само колико су вране интелигентне већ и који неуронски механизми омогућавају такве способности.

Мозак птице ради другачије од мозга човека

Једна од најзанимљивијих карактеристика птичјег мозга јесте његова грађа.

Код сисара, укључујући људе и мајмуне, важну улогу у сложеној обради информација има мождана кора, организована у слојеве. Птице немају такву слојевиту мождану кору, али то не значи да су њихове способности обраде информација мање развијене.

Уместо тога, ослањају се на другачије организоване неуронске мреже које потичу из дела предњег мозга познатог као палијум.

Иако је мозак вране мањи од људског, њени неурони су такође мањи и густо распоређени, што омогућава да се информације преносе на краћим растојањима и обрађују веома ефикасно.

Нидер је у ранијем научном раду објаснио да оваква организација мозга омогућава вранама изузетну концентрацију неурона.

„Са оваквом независно еволуираном организацијом предњег мозга, мозак врана има двоструко више неурона него мозак примата исте масе, што омогућава огромну процесорску моћ у малом и густо организованом ‘птичјем мозгу’“, навео је Нидер.

Овакав начин организације нервног система показује да сличне когнитивне способности могу да настану и кроз различите еволутивне путеве.

Како су вране решавале тест одлучивања?

У експерименту су учествовале две одрасле мужјаке црне вране (Corvus corone).

Свака птица била је постављена испред екрана осетљивог на додир. На екрану се најпре појављивало мноштво тачака, а затим би део њих почео да се креће у једном од два смера – улево или удесно.

Задатак вране био је да препозна смер кретања и кљуном додирне одговарајућу мету на левој или десној страни екрана.

За сваки тачан одговор птица је добијала награду у виду ларве брашнара.

Тест је био осмишљен тако да птице не морају да реагују што је брже могуће. Имале су довољно времена да донесу одлуку када буду сигурне у свој избор.

Пре прикупљања резултата, обе вране прошле су више од 100 тренинга како би се уверили да су у потпуности савладале задатак.

Сличан тест, познат као задатак разликовања кретања насумичних тачака, раније је коришћен за испитивање људи и мајмуна. Ово је, међутим, први пут да је примењен на вранама.

Одлука за само 235 милисекунди

Резултати су показали да су вране доносиле одлуке у просеку за приближно 235 милисекунди.

То је око два пута брже од времена забележеног код људи и мајмуна у претходним истраживањима која су користила исти задатак.

Посебно је значајно што повећана брзина није довела до пада тачности одговора.

Истраживачи су тако показали да вране не реагују само брзо, већ успевају да обраде визуелне информације и на основу њих донесу прецизну одлуку у изузетно кратком времену.

Научници пратили активност појединачних неурона

Након бихевиоралног дела експеримента, истраживачи су отишли корак даље и испитали шта се дешава у мозгу врана током доношења одлуке.

Хируршким путем су уградили електроде у део мозга познат као каудолатерални нидопалијум (NCL), који садржи неуроне укључене у обраду информација и перцепцију смера кретања.

Након опоравка од операције, вране су поново решавале исти задатак, док су научници бележили активност 248 појединачних неурона.

Утврђено је да су ти неурони почели да шаљу сигнале повезане са предстојећом одлуком свега 70 милисекунди након што су тачке на екрану почеле да се крећу. То се дешавало приближно 170 милисекунди пре него што би врана кљуном означила свој коначни избор.

Овај налаз омогућио је истраживачима да прате не само брзину одговора птица већ и временски ток неуронских процеса који претходе одлуци.

Према ауторима студије, резултати указују на то да мозак врана има динамику обраде информација сличну оној код примата, али у потпуно другачијој неуронској архитектури и са изразито већом временском ефикасношћу.

Еволуција обликовала изузетно брз мозак

Зашто су вране развиле овако ефикасан систем обраде информација? Једно од могућих објашњења лежи у еволутивним притисцима којима су птице изложене током лета и проналажења хране.

Њихов опстанак често зависи од способности да брзо уоче препреке, процене растојање и прецизно усмере покрете.

„Птице се ослањају на свој вид како би изводиле прецизне и брзе маневре током лета и усмеравале кљун ка објектима приликом тражења хране“, објашњава Нидер.

Такви захтеви могли су током еволуције да подстакну развој изузетно ефикасних механизама за обраду визуелних информација.

Важно откриће, али уз једно велико ограничење

Иако су резултати изузетно занимљиви, истраживачи упозоравају да студија има значајно ограничење: у експерименту су учествовале само две вране.

Тако мали узорак не омогућава да се са сигурношћу закључи да све вране имају исте способности или да су резултати карактеристични за целу врсту.

Такође, поређење са људима и мајмунима заснива се на резултатима претходних истраживања, а не на директном тестирању свих група у истом експерименту.

Ипак, студија представља важан корак у разумевању начина на који различите врсте развијају сложене когнитивне способности.

Њени резултати показују да величина мозга и његова анатомска сличност са људским нису једина мерила интелигенције.

Можда је време да израз „птичји мозак“, који се често користи као увреда за некога ко није нарочито паметан, добије сасвим другачије значење.