Ніколи раніше «пташиний мозок” не був таким компліментом: в останні роки було виявлено, що птахи можуть створювати інструменти, розуміти абстрактні концепції та навіть впізнавати картини Моне і Пікассо. Але відсутність у них неокортексу – області мозку ссавців, де відбувається робоча пам’ять, планування і розв’язання проблем – давно спантеличило вчених. Тепер дослідники виявили раніше невідоме розташування мікросхем в головному мозку птахів, яке може бути аналогом неокортексу ссавців. А в окремому дослідженні інші дослідники пов’язали цю ж область зі свідомим мисленням.
Дійсно, саме через схожих когнітивних здібностей птахів і ссавців Мартін Стахів з Рурського університету в Бохумі, вирішив досліджувати передній мозок птахів, який контролює сприйняття. Грубе порівняння мозку ссавців і птахів показує, що у них немає нічого спільного, – говорить він. Проте у птахів і ссавців багато в чому схожі когнітивні навички.
Щоб з’ясувати, як мозок птиці підтримує ці розумові здібності, Стах і його колеги досліджували мікроскопічні зрізи мозку трьох самонавідних голубів, використовуючи тривимірну візуалізацію в поляризованому світлі. Цей метод з високою роздільною здатністю дозволив їм проаналізувати схему області переднього мозку, званої палієм, яка вважається найбільш схожою на неокортекс ссавців. Хоча в палії відсутні шість шарів кори, він має відмінні структури, з’єднані довгими волокнами.
Вчені порівняли зображення палії птахів із зображеннями кори головного мозку щура, мавпи та людини. Їх аналіз показав, що волокна палії птахів влаштовані разюче схожим на волокна кори головного мозку ссавців.
Дослідники також візуалізували зв’язку між нейронами в мозку двох віддалено споріднених видів птахів: голубів і сов. Після видалення мозку птахів, які зазнали сильного наркозу, вчені вводили кристали в розсічений мозок і виявили ланцюга в сенсорних областях, які були подібні до тих, що виявлені в неокортексе ссавців. Саме ця нейроархітектура – зв’язку між структурами, а не самі структури – пояснює, чому птахи мають такі ж когнітивними здібностями, як і ссавці, повідомляють сьогодні в Science.
«Це дослідження підтверджує старе прислів’я, що зовнішній вигляд може бути оманливим», – каже Марцлафф. Хоча мозок птахів і ссавців «виглядає дуже по-різному, це дослідження показує нам, що насправді вони взаємопов’язані дуже взаємодоповнюючими способами».
Але чи є у птахів свідомий досвід? Чи знають вони про те, що бачать і роблять?
Щоб з’ясувати це, Андреас Нідер, нейрофізіолог з Тюбінгенського університету, спостерігав за мозком ворони – падальщики (Corvus corrone), коли вони реагували на сигнали. Відомі за свій інтелект як «пернаті мавпи», ці ворони і їх кузени, як було показано, навіть міркують причино. Але зробити висновок про свідомість з таких експериментів непросто, говорить Нідер.
Отже, він і його колеги використовували тест, аналогічний тесту, який досліджує приматів на предмет наявності ознак свідомості – стану свідомості, яке, як вважається, виникає при раптовій активації певних нейронів. Вони навчили двох вирощених в лабораторії однорічних ворон – падальщиков рухатися або залишатися на місці у відповідь на слабкий сигнал, який відображається на екрані монітора. Коли все правильно, птахи були винагороджені. Потім вчені імплантували електроди в мозок ворони, щоб записувати їх нейронні сигнали, коли вони реагують. Коли ворони відреагували, їх нейрони спрацювали, що говорить про те, що вони свідомо сприйняли сигнал, але коли вони цього не зробили, їх нейрони мовчали. Нейрони, які активувалися відповідно до дії ворони, були розташовані в палії, повідомляють дослідники сьогодні, також в Science. Нідер називає це «емпіричним маркером сенсорної свідомості в мозку птахів», аналогічним тому, який спостерігається у приматів.
Це напевно викличе суперечки, оскільки «деякі дослідники стверджують, що свідомість виключно людське», – каже Ірен Пепперберг, порівняльний психолог з Гарвардського університету, відома своєю роботою з Алексом, сірим африканським папугою, який англійською говорив про абстрактні концепції. Пепперберг не брав участі в цих нових дослідженнях, але вважає їх «дійсно що захоплює».
Стахів та Нідер додають, що будівельні блоки для пізнання ссавців і птахів могли бути у їх останнього спільного предка близько 320 мільйонів років тому. «Звичайно, мозок ссавців і птахів еволюціонував по-різному, – каже Стахів. «Що дивно, так це те, наскільки вони як і раніше схожі за своїми перцептивних і когнітивних здібностей».