鳥類の驚くべき知能の軌跡: 2 つの研究により、なぜ一部の鳥種の脳力が霊長類の脳力と競合できるのかが明らかになりました。したがって、鳥の脳は予想以上に人間の思考器官に似ているということになります。研究者らは、鳥の脳の神経構造が哺乳類の新皮質のものと類似していることを発見しました。 2番目の研究チームは、これらの領域をカラスにおける意識的な感覚認識と結び付けることができました。
「このスズメの脳！」 長い間、鳥には脳がないと考えられていました。理由: 彼らの脳は小さく見え、哺乳類の高度な認知能力を担う構造を持っていないようです。しかし、現代の研究は、鳥は決して愚かではないことを印象的に示しました。特にオウムとカラスは非常に複雑な関係を理解し、道具を使い、他の生き物と共感することができます。したがって、彼らの脳のパフォーマンスは、最も知的な哺乳類のそれに匹敵することができます。
神経学的研究でも、なぜ鳥の脳がこれほど高いパフォーマンスを発揮できるのかについての手がかりがすでに得られています。鳥の脳は特に高い神経密度を持っているからです。しかし、不明のままだったのは、哺乳類のより高度な認知能力を担う鳥類の大脳皮質（新皮質）の典型的な構造が明らかに欠如していることだった。私たちの脳のこの領域は 6 つの層で構成されており、これらの層に垂直な列に配置されています。しかし、一見したところ、鳥の脳にはニューロンの集合体しか存在しないように見えます。しかし、ルール大学ボーフムのオヌール・ギュンテュルキュン率いる研究者らは、鳥の脳にも哺乳類の脳と同様の組織構造があることを示すことができた。
同様に複雑な方法で編成されている
彼らの視界には、哺乳類の新皮質に最も似ていると考えられているパリウムと呼ばれる鳥の前脳領域がありました。科学者たちはまず、偏光イメージングを使用してこの領域を調査しました。個々の神経線維とその方向を表示することが可能になります。研究者らが報告しているように、ハトとフクロウの脳の研究では、哺乳類の脳と同様の組織が明らかになった。パリウムの繊維も、新皮質の繊維と同様に水平および垂直に走っている。
さらなる実験で、研究者らは、脳切片の神経細胞の最も細い枝に輸送された小さな結晶を使用して、脳の薄い切片を調べた。これにより、鳥の脳の細胞ネットワークをこれまでよりも正確に記録できるようになりました。 「これにより、信号が上から下、またはその逆に伝達される列の構造と、水平方向に長いファイバーも明らかになりました」とギュンテュルキュン氏は報告しています。この結果は、なぜ鳥が哺乳類と同じくらい認知能力があるのかを説明する同様の神経構造が存在することを示している、と研究者らは結論づけた。
カラスは脳を覗いた
これはまさに、今回の 2 番目の研究で明らかになったことです。テュービンゲン大学のアンドレアス ニーダー率いる研究者らは、脳信号を測定することによって、カラス (カラス属) の意識的な感覚知覚が、外套の神経細胞による処理に基づいていることを実証することができました。 。これは、羽の生えた賢い人々の驚くべき能力の基礎となるプロセスを示す初めての神経科学的証拠です。
この研究のために、科学者らは2羽のカラスを訓練した。おやつをもらうためには、頭を押して画面上の刺激を見たかどうかを示さなければならなかった。最初の決定は簡単でした。鳥に明確な光点を与えるか、まったく刺激を与えないかのどちらかでした。しかし、その後、事態は複雑になりました。研究者らは、鳥の知覚限界内に収まるように、いくつかの刺激が非常に弱くなるように設計しました。カラスは、弱い刺激を見たということを示す場合もありましたが、否定的なメッセージを選択した場合もありました。したがって、カラスの主観的な認識が必要でした。これは意識的なプロセスであると研究者らは説明しています。
主観的な認識のサイン
次に、埋め込まれた電極を使用して脳内で何が起こっているかを記録しました。カラスが光刺激に反応している間、研究者らは脳内の個々の神経細胞の活動を記録しました。これは、カラスが何かを見たと思ったとき、刺激提示から行動反応までの間、パリウム内の神経細胞が活動していることを示した。神経細胞の活動に基づいて、その刺激に対してカラスがどのような主観的な経験をしたかを予測することができました。 「主観的な要素を持たずに視覚的な印象を表す神経細胞は、一定の視覚刺激に対して常に同じように反応するはずです」とニーダー氏は説明しました。「一方、私たちの結果では、神経細胞はより高い処理レベルで、カラスの脳は主観的な経験の影響を受ける、より正確に言えば、主観的な経験を生み出すのです」とニーダー氏は言う。
両方の研究は現在、哺乳類と鳥類の認知の基礎となる同様の構造とプロセスがどのように進化したのかという疑問を提起しています。科学者らによると、約3億2000万年前の両方の進化系統の最後の共通祖先には、基本的な要素がすでに存在していた可能性があるという。さらに、同様の構造と機能を独自に導いた並行開発の可能性もあります。 「いずれにせよ、意識的に物事を経験する能力は、異なる構造の脳によって可能です」とニーダー氏は結論づけています。
出典: テュービンゲン大学ユーリッヒ研究センター
専門記事:
科学、土井: 10.1126/science.abc5534
