Почему некоторые птицы такие умные, и возможно — даже самосознательные

Никогда прежде выражение «птичий мозг» не было таким комплиментом: в последние годы было обнаружено, что птицы могут создавать инструменты, понимать абстрактные концепции и даже узнавать картины Моне и Пикассо. Но отсутствие у них неокортекса ­—­ области мозга млекопитающих, где происходит рабочая память, планирование и решение проблем — долгое время озадачивало учёных. Теперь исследователи обнаружили ранее неизвестное расположение интегральных схем в головном мозге птиц, которое может быть аналогом неокортекса млекопитающих. А в отдельном исследовании другие исследователи связали эту же область с сознательным мышлением.

У таких птиц, как этот почтовый голубь, может быть необходимая нейронная анатомия для мышления

 

Эти две статьи уже называют новаторскими. «Часто предполагается, что архитектура мозга птиц, отличающаяся от таковой у млекопитающих, ограничивает мышление, сознание и наиболее продвинутые познания», — говорит Джон Марцлафф, биолог и специалист по воронам из Вашингтонского университета в Сиэтле, не участвовавший ни в одном исследовании. «Исследователи, которые продемонстрировали когнитивные способности птиц, не будут удивлены этими результатами, но они будут счастливы», — добавляет он.

Действительно, именно из-за схожих когнитивных способностей птиц и млекопитающих Мартин Стахо, нейроанатом из Рурского университета в Бохуме, решил исследовать передний мозг птиц, который контролирует восприятие. Грубое сравнение мозга млекопитающих и птиц показывает, что «у них нет ничего общего», — говорит он. «Тем не менее, у птиц и млекопитающих во многом схожие когнитивные навыки».

Чтобы выяснить, как мозг птицы поддерживает эти умственные способности, Стахо и его коллеги исследовали микроскопические срезы мозга трёх почтовых голубей, используя трёхмерное изображение в поляризованном свете. Этот метод с высоким разрешением позволил им проанализировать схему области переднего мозга, называемой паллием, которая считается наиболее похожей на неокортекс млекопитающих. Хотя паллий лишён шести слоёв коры, он имеет отличительные структуры, соединённые длинными волокнами.

Учёные сравнили изображения паллии птиц с изображениями коры головного мозга крысы, обезьяны и человека. Их анализ показал, что волокна паллии птиц устроены поразительно похожим на волокна коры головного мозга млекопитающих.

Исследователи также визуализировали связи между нейронами в мозге двух отдалённо родственных видов птиц — голубей и сов. После удаления мозга птиц, подвергнутых глубокому наркозу, учёные ввели кристаллы в рассечённый мозг и обнаружили цепи в сенсорных областях, которые были аналогичны тем, что обнаружены в неокортексе млекопитающих. Именно эта нейроархитектура — связи между структурами, а не сами структуры — объясняет, почему птицы обладают такими же когнитивными способностями, как и млекопитающие , сообщают сегодня в Science.

«Это исследование подтверждает старую пословицу о том, что внешний вид может быть обманчивым», — говорит Марзлафф. Хотя мозг птиц и млекопитающих «выглядит очень по-разному, это исследование показывает нам, что на самом деле они устроены очень взаимодополняющими способами».

Но есть ли у птиц сознательный опыт? Знают ли они о том, что видят и делают? Чтобы выяснить это, Андреас Нидер, нейрофизиолог из Тюбингенского университета, наблюдал за мозгом вороны–падальщика (Corvus corrone), когда они реагировали на сигналы. Известные за свой интеллект «пернатыми обезьянами», эти вороны и их кузены, как было показано, даже рассуждают причинно . Но сделать вывод о сознании из таких экспериментов непросто, говорит Нидер.

Поэтому он и его коллеги использовали тест, похожий на тест, который исследует приматов на предмет наличия признаков сознания — состояния ума, которое, как считается, возникает при внезапной активации определённых нейронов. Они научили двух выращенных в лаборатории годовалых ворон–падальщиков двигаться или оставаться на месте в ответ на слабый сигнал, отображаемый на мониторе. При правильных действиях птицы получали вознаграждение. Затем учёные имплантировали электроды в мозг ворон, чтобы записывать их нейронные сигналы, когда они реагируют. Когда вороны реагировали, их нейроны срабатывали, что говорит о том, что они сознательно воспринимали сигнал, но когда они этого не делали, их нейроны молчали. Нейроны, которые активировались в соответствии с действием вороны, были расположены в паллии, сообщают исследователи. Нидер называет это «эмпирическим маркером сенсорного сознания в мозгу птиц», аналогичным тому, который наблюдается у приматов.

Это наверняка вызовет споры, поскольку «некоторые исследователи утверждают, что сознание — исключительно человеческое явление», — говорит Ирен Пепперберг, сравнительный психолог из Гарвардского университета, известная своей работой с Алексом, серым африканским попугаем, который общался на английском об абстрактных концепциях. Пепперберг не принимал участия в этих новых исследованиях, но считает их «действительно захватывающими».

Стахо и Нидер добавляют, что строительные блоки для познания млекопитающих и птиц могли быть у их последнего общего предка около 320 миллионов лет назад. «Конечно, мозг млекопитающих и птиц эволюционировал по-разному, — говорит Стахо. «Что удивительно, так это то, насколько они по-прежнему похожи по своим воспринимающим и познавательным способностям».

Таинственный объект приостановил строительство туннеля в Сиэтле

Глубоко под живописной береговой линией Сиэтла разворачивается подземная драма. Буровая машина «Берта» высотой с пятиэтажный дом прорезает в недрах новый туннель в рамках плана строительства подземного скоростного шоссе стоимостью более чем 3 миллиарда долларов.

Туннель в Сиэтле

6 декабря бурение было остановлено. Что-то преградило путь «Берте». Был ли это гигантский валун, оставшийся здесь ещё со времён ледникового периода? Или может быть это обломки кораблекрушения судна Виндворд, которое затонуло в 18-м веке и так и не было найдено? На данный момент препятствие называют просто объектом.

Состав и происхождение объекта остаются невыясненными до сих пор, спустя почти три недели со дня его обнаружения, так как из высокотехнологичной буровой машины невозможно просто высунуться и посмотреть, что там снаружи.

«Сейчас наши усилия направлены на создание таких условий, которые позволят нам проникнуть в полость за буровым механизмом и оценить создавшуюся ситуацию», — сказал недавно в интервью Крис Диксон, менеджер проекта совместного предприятия Seattle Tunnel Partners, которое является строительным подрядчиком. Мистер Диксон также выразил почти полную уверенность в том, что препятствие скорее всего окажется гигантским валуном, возможно оставшимся с тех далёких времён, когда ледники скоблили и сокрушали эту часть североамериканского континента 17 тыс. лет назад.

Но неизвестное всегда будит фантазию и домыслы. Некоторые из местных жителей верят, или хотят верить, что нынешней большой проблемой для буровой машины «Берта» могли стать останки старого Сиэтла, погребённые в беспорядочной гонке городского строительства в 19-м столетии, когда прибрежные болота и топи засыпали грунтом и осушали. Эта теория также поддерживается тем фактом, что заблокированный участок туннеля находится ближе к поверхности, чем на всём остальном протяжении строящегося пути. Верхняя часть буровой машины на данном участке находится около 14 метров от поверхности грунта.

Если найденное препятствие не удастся разрушить и убрать с пути прямо из-под земли, тогда есть план рыть вертикальную шахту с поверхности земли к проблемному объекту. В любом случае, как поведал средствам массовой информации менеджер этого строительного проекта, пауза в строительстве туннеля наверняка затянется на несколько недель.