Honnan van a madarak elképesztő kognitív képessége?

Az emlősök nagyon okosak, fejlett aggyal és agykéreggel rendelkeznek, ezért gyakran azt feltételezzük, hogy az emlősök fejlett kognitív képességei szorosan összefüggenek az agykéreg evolúciójával. Azonban a madarak is nagyon okosak lehetnek elképesztő kognitív képességekkel, bár nincs agykérgük. De akkor hogyan csinálják?

A tudat forrásai

Az utóbbi években egyre újabb és újabb eredmények érkeznek arról, hogy a madarak eszközöket készítenek, megértik az elvont fogalmakat, sőt felismerik Monet és Picasso festményeit. De ugye nincs neocortexük, ami az emlős agyának azon területe, ahol a munkamemória, a tervezés és a problémamegoldás történik.

Ez sokáig zavarba hozta a tudósokat, ám most a kutatók felfedeztek egy eddig ismeretlen mikrohálózatot a madarak agyában, mely az emlősök neocortexének sokat keresett és nagyon hiányolt analógiája lehet. Egy külön tanulmányban más kutatók ugyanezt a régiót összekötötték a tudatos gondolkodással is.

Már ez a két felfedezés önmagában is hatalmas előrelépés a madarak intelligenciájának kutatásában. „Gyakran azt feltételezik, hogy a madarak idegen agyi architektúrája korlátozza a gondolkodást, a tudatot és a legfejlettebb megismerést” – mondta John Marzluff, vadbiológus és varjúszakértő a Seattle-i Washington Egyetemről. „Azokat a kutatókat, akik bebizonyították a madarak kognitív képességeit, nem lepték meg ezek az eredmények, de megkönnyebbültek.”

Hasonló képességek

Martin Stacho, a Rochr-Bochumi Egyetem neuroanatómusa a madarak és az emlősök hasonló kognitív képességei miatt döntött úgy, hogy megvizsgálja a madarak észlelést irányító előagyát. „Az emlősök és a madarak agyának átfogó összehasonlítása azt sugallja, hogy semmi közös nincs bennük. A madaraknak és az emlősöknek ugyanakkor sok hasonló kognitív képességük van” – mondta el Stacho.

Annak kiderítésére, hogy a madarak agya miként támogatja mentális képességeiket Stacho és kollégái 3D-s polarizált fényképezés segítségével megvizsgálták három postagalamb agyának mikroszkopikus szeleteit. A nagy felbontású technológia lehetővé tette számukra, hogy elemezzék a pallium nevű előagyi régió kapcsolatait, melyet leginkább az emlősök neocortexéhez hasonlíthatnánk. Bár a palliumból hiányzik a kéreg hat rétege, jellegzetes szerkezete van, hosszú szálakkal összekötve.

A tudósok összevetették a madarak palliájának képét a patkány, a majom és az emberi agykéreg képeivel. Elemzésükből kiderült, hogy a madarak palliájában található rostok az emlősök agykérgében lévő rostokhoz hasonlóan vannak elrendezve. A kutatás során két távoli rokonságban álló madárfaj, a galamb és a bagoly agyának neuronjai közötti kapcsolatokat vizualizálták. A kutatók a madarak agyának érzékszervi területein olyan hálózatokat fedeztek fel, melyek hasonlóak voltak az emlősök neocortexben találhatókhoz.

Ez a neuroarchitektúra, vagyis a struktúrák közötti kapcsolatok, nem pedig maguk a struktúrák magyarázzák, hogy a madarak miért olyan kognitívan tehetségesek, mint az emlősök.

Hálózatok mindenütt

„Bár a madár és az emlős agya nagyon másképp néz ki, ez a kutatás megmutatta, hogy valójában nagyon hasonló módon vannak bekötve” – mondta Marzluff.

De vajon vannak-e tudatos tapasztalatai a madaraknak? Tisztában vannak azzal, amit látnak és csinálnak? Ennek megismerésére Andreas Nieder, a Tübingeni Egyetem neurofiziológusa megvizsgálta a kormos varjak (Corvus corrone) agyát, miközben azok ingerekre reagáltak. Az intelligenciájukról tollas majmokként is ismert varjak még ok-okozati okfejtésre is képesek. „De a tudatosság beazonosítása az ilyen kísérletekből kihívást jelent” – mondta Nieder.

A dolog megfejtéséhez egy ahhoz hasonló tesztet használtak, mellyel a főemlősök tudatosságának jeleit is azonosítják. A tudatosság olyan lelkiállapot, mely bizonyos neuronok hirtelen aktiválódása esetén jön létre. Két laboratóriumban felnevelt egy éves korú kormos varjút megtanítottak arra, hogy mozogjanak vagy mozdulatlanok maradjanak, reagálva egy monitoron megjelenő halvány jelre. Ha helyesen reagáltak, a madarakat megjutalmazták.

A tudósok ezután elektródákat ültettek be a varjak agyába, hogy rögzítsék idegsejtjeik válaszait. Amikor a varjak reagáltak, az idegsejtjeik kisültek, ami arra utalt, hogy tudatosan észlelték a jelzést, de amikor ezt nem tették meg, az idegsejtjeik is némák maradtak. A varjak tudatos akciói során elektromos aktivitást mutató idegsejtek a palliában helyezkedtek el. Nieder ezt a szenzoros tudat empirikus markerének nevezte a madarak agyában, hasonlóan a főemlősöknél tapasztaltakhoz.

„A kísérletek után nagy vita várható, mert egyes kutatók azzal érvelnek, hogy a tudat egyedülállóan emberi” – mondta el Irene Pepperberg, a Harvard Egyetem összehasonlító pszichológusa, aki Alex-el, az afrikai szürke papagájjal végzett munkájáról ismert, ami képes volt angolul kommunikálni elvont fogalmakról. Pepperberg nem vett részt az új kutatásokban, de „igazán izgalmasnak” tartja őket.

(raketa.hu)