很多鳥十分聰明。一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,烏鴉可以從鏡子中認(rèn)出自己,會(huì)制造工具;鴿子學(xué)習(xí)英文拼寫的水平足以與6歲兒童媲美,還能區(qū)分得出莫奈和畢加索的畫。
盡管鳥類表現(xiàn)出了非凡的認(rèn)知能力,有一個(gè)問題卻讓科學(xué)家困惑了一百多年:它們的大腦組織看起來是如此的簡單,與我們?nèi)祟悶榇淼牟溉閯?dòng)物無法相提并論。
根據(jù)19世紀(jì)以來的科學(xué)觀點(diǎn),哺乳動(dòng)物擁有的大腦新皮層在水平方向和垂直方向都形成了有序的分層結(jié)構(gòu),這個(gè)重要的組織特點(diǎn)為學(xué)習(xí)、記憶等認(rèn)知功能提供了基礎(chǔ)。相比之下,鳥類的大腦看起來就是密集堆積的一團(tuán)團(tuán)灰色細(xì)胞。
而在*新一期《科學(xué)》上,同時(shí)發(fā)表的兩篇研究終于解開了這一世紀(jì)謎團(tuán)。
德國波鴻魯爾大學(xué)(Ruhr University Bochum)的研究人員,利用一種高分辨率成像的新技術(shù)分析了多種鳥類的大腦。這種技術(shù)名為3D偏振成像,用不同方向的光對(duì)大腦重復(fù)成像,能夠顯示單個(gè)神經(jīng)纖維的方向。
令研究人員驚訝的是,對(duì)鴿子大腦的分析結(jié)果顯示,其大部分神經(jīng)纖維也是縱橫交錯(cuò)的,形成了水平方向的層狀和垂直方向的柱狀,與哺乳動(dòng)物的皮層組織十分相似。
接下來的一組實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家們將一種神經(jīng)回路追蹤劑,分別注入鴿子和貓頭鷹的大腦中,仔細(xì)檢查了神經(jīng)細(xì)胞的相互連接。在處理感覺信息的腦區(qū),研究人員同樣觀察到了神經(jīng)纖維的有序組織。
另一篇研究論文中,科學(xué)家們采用了與測(cè)試靈長類動(dòng)物意識(shí)類似的方法,考察了小嘴烏鴉(Corvus corone),重點(diǎn)關(guān)注了它們大腦中一個(gè)叫NCL(nidopallium caudolaterale)的腦區(qū),這個(gè)腦區(qū)被認(rèn)為負(fù)責(zé)**認(rèn)知功能,類似于我們哺乳動(dòng)物的前額葉皮層。
研究人員訓(xùn)練兩只烏鴉完成視覺檢測(cè)任務(wù),與此同時(shí)用植入的電極記錄了它們NCL數(shù)百個(gè)神經(jīng)元的單細(xì)胞活性。他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)烏鴉意識(shí)到視覺刺激存在和不存在時(shí),單個(gè)神經(jīng)元會(huì)相應(yīng)地有不同的反應(yīng)模式。研究人員指出,這種神經(jīng)活動(dòng)可能是意識(shí)的標(biāo)志。
《科學(xué)》雜志對(duì)這兩項(xiàng)新研究給予了高度評(píng)價(jià),認(rèn)為它們是開創(chuàng)性的,從神經(jīng)“硬件”的角度,為我們理解“意識(shí)”等復(fù)雜認(rèn)知能力的起源提供了新的洞見。
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