
思维要快!根据今天发表在《科学》(Science)杂志上的一项最新研究,乌鸦在准确执行感知决策任务(例如对视觉刺激做出反应)时,其速度是包括人类在内的灵长类动物的两倍。
作为鸦科动物的成员,乌鸦与哺乳动物的最后共同祖先生活在3亿元多年前,并表现出截然不同的神经结构。它们缺乏哺乳动物的分层新皮层,取而代之的是核团状的 pallium(脑 pallium)。此前,这些鸟类已经展现出各种智慧迹象:它们能够通过与数字相关的神经元进行计数、识别几何图形并使用工具等。
该研究的首席研究员、蒂宾根大学动物生理学教授 Andreas Nieder 表示,这项新工作证实了它们的大脑同样处于“快车道”上。
Nieder 介绍,他和同事研究了小嘴乌鸦(Corvus corone)根据视觉线索做出选择的能力——这并非深思熟虑意义上的决策。他补充说,他们并未研究基于权衡价值的经济决策等其他类型的决策。
宾夕法尼亚大学生物学教授 Marc Schmidt(未参与该研究)表示,当他读到乌鸦在执行感知决策任务时比灵长类动物快多少时,他忍不住惊叹。他说,这项研究展示了“比较研究方法的强大力量,以及我们能从中有多少收获和惊喜”,因为乌鸦和灵长类动物处理的是相同的信息,但方式和速度不同。
Nieder 介绍,实验室里两只名叫 Iggy 和 Lemmy 的乌鸦学会完成了一项标准的感知决策任务,该任务在非人灵长类动物中已经使用了三十年。研究人员向乌鸦展示了一团在屏幕上向不同方向移动的白点——一部分白点会一起向左或向右移动,而其余的则随机移动。乌鸦必须判断聚合的白点朝哪个方向移动,并啄击屏幕的那一侧以获得面包虫奖励。
经过数千次的任务训练,乌鸦平均在 235 毫秒内就啄击了屏幕的正解一侧,这比以往研究中面对相同任务的灵长类动物快了一倍,同时保持了 74% 的相当准确率。
加州大学洛杉矶分校行为神经科学系主任 Aaron Blaisdell(未参与该工作)指出:“很高兴看到这样一项样本量较小的研究,能够在两只鸟之间获得一致性。”研究人员在论文中写道,其速度和准确性的高度一致性可能反映了内在的生物学能力。
进一步分析表明,早在乌鸦看到视觉刺激后 70 毫秒,其尾侧 nidopallium(nidopallium caudolaterale,类似于灵长类动物的前额叶皮层,支持决策等执行功能)中数百个神经元的活动,就已经能够预测乌鸦将如何做出反应。
Author: Andreas Nieder et al.