Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 189: найдены истоки птичьей сообразительности

Немецкие биологи проанализировали структуру волокон птичьего мозга и связи между нейронами в нем. Они обнаружили, что некоторые области мозга птиц схожи с аналогичными отделами млекопитающих. Исследование опубликовано в журнале Science.

Credit: Martin Stacho, Christina Herold, Noemi Rook, Hermann Wagner, Markus Axer, Katrin Amunts


В последние годы стало известно, что птицы могут создавать инструменты из палочек или листьев — так им удобно вытаскивать вкусные личинки из дупел на деревьях. А еще они умеют отличать мелодии Баха от Стравинского и картины Моне от Пикассо.

Ученые были озадачены: как пернатым это удается, ведь у них нет неокортекса — области коры больших полушарий, позволяющей млекопитающим формировать сложные формы поведения – проще говоря, быть сообразительными.

В поиске ответов на этот вопрос немецкие биологи изучили микроскопические срезы мозга трех домашних голубей. Ученых заинтересовала часть мозга,  называемая паллием или плащом мозга, наиболее похожая на неокортекс млекопитающих.

Исследователи сравнили снимки плаща мозга птиц с изображениями коры головного мозга крысы, обезьяны и человека. Анализ показал, что волокна этих структур расположены поразительно схожим образом — в птичьем мозге обнаружено подобие клеточных слоев.

Также исследователи визуализировали связи между нейронами в мозге голубей и сов и пришли к выводу, что нервные цепи в сенсорных областях похожи на те, что найдены в неокортексе млекопитающих. Именно эти связи между структурами, по мнению биологов, объясняют развитые когнитивные способности птиц. Так что отсутствие неокортекса — интеллекту не помеха.

Но осознают ли птицы то, что видят и делают? Чтобы выяснить это, Андреас Нидер, нейрофизиолог из Тюбингенского университета, наблюдал за мозгом вороны-падальщика (Corvus corrone), получившей за свой недюжинный интеллект прозвище «пернатая обезьяна».

Ученые использовали тест, схожий с тем, который оценивает наличие у приматов признаков сознания. Нейрофизиологи научили двух выращенных в лаборатории годовалых ворон двигаться или останавливаться в ответ на сигналы на мониторе. При правильных действиях птицы получали вознаграждение.

Затем ученые имплантировали электроды в птичий мозг и записали их нейронные сигналы. Когда вороны реагировали — нейроны срабатывали. Эти нейроны также были расположены в плаще мозга. Авторы исследования называют это «эмпирическим маркером сенсорного сознания в мозге птиц». Он аналогичен тому, который есть у приматов.

Авторы добавляют, что кирпичики, необходимые для построения когнитивных способностей млекопитающих и птиц, могли быть уже у их последнего общего предка, жившего около 320 миллионов лет назад.


Текст: Вера Васильева

A cortex-like canonical circuit in the avian forebrain by Martin Stacho, Christina Herold, Noemi Rook, Hermann Wagner, Markus Axer, Katrin Amuntsin Science 2020.

https://10.1126/science.abc5534

 

«GPS» для птиц: ученые выяснили, как камышевки ориентируются по магнитной карте

Международная группа исследователей, куда вошел профессор СПбГУ Никита Чернецов, выяснила, что для ориентации по магнитной карте перелетные птицы используют глазничную ветвь тройничного нерва — именно благодаря ей животное…

Искусственный свет нарушает ночной сон у птиц

Отрицательное влияние искусственного освещения на ночной сон у человека и других животных хорошо известно, причем, считается, что наиболее выражено это действие у коротковолнового синего света,…

Как фрегаты спят в полёте

Швейцарские учёные при помощи изящной экспериментальной установки сумели доказать, что большие морские птицы фрегаты действительно могут спать на лету. Работа исследователей из Высшей технической школы…

Мозг певчих птиц работает синхронно во время пения дуэтом

Исследователи открыли механизм вокальной регуляции активности мозга при синхронизированном пении у ткачиковых воробьев. Песня одного партнера активирует мозг второй птицы, что ведет к слаженному дуэту….

Нейронауки в Sciencе и Nature. Выпуск 111. Развитие мозга – обзор Science

На прошлой неделе новый выпуск Science порадовал всех любителей нейронаук превосходными обзорами, посвящёнными последним достижениям в понимании процессов, лежащих в основе развития мозга. Разумеется, в…

Птицы и обезьяны: у кого больше нейронов

Многие птицы способны «разговаривать» в каком-то смысле и даже часто ведут себя достаточно осознанно. Ученые из университета Вандербильдта (США) под руководством Сюзаны Эркулано-Хаузел (Suzana Herculano-Houzel),…