Naujas tyrimas parodė, kad dvi suaugusios varnos klasikinėje suvokimo ir sprendimų priėmimo užduotyje reagavo greičiau nei žmonės ir beždžionės, neprarasdamos tikslumo. Eksperimentą atliko Tiubingeno universiteto neurobiologai, o rezultatai publikuoti žurnale Science.
Mokslininkai naudojo vadinamąją atsitiktinių taškų judėjimo diskriminavimo užduotį, plačiai taikomą psichologijoje ir neuromoksluose. Ekrane rodomi taškai, o dalis jų ima judėti į kairę arba į dešinę, o gyvūnas turi nurodyti kryptį.
Varnos atsakydavo kapodamos atitinkamą ekrano pusę, o teisingas pasirinkimas būdavo apdovanojamas lesalu. Prieš renkant duomenis paukščiai užduotį išmoko per daugiau nei 100 treniruočių sesijų kiekvienas, kad rezultatai atspindėtų ne bandymą ir klaidą, o stabilų gebėjimą.
Greitis be tikslumo kainos
Tyrėjų duomenimis, varnos sprendimą vidutiniškai pranešdavo maždaug per 235 milisekundes. Tai yra maždaug dvigubai greičiau, nei panašiuose bandymuose dažniausiai fiksuojama žmonėms ar beždžionėms, o sparta, kaip pabrėžiama publikacijoje, nebuvo pasiekta tikslumo sąskaita.
Svarbus metodikos akcentas buvo tai, kad užduotis nebuvo verčiama atlikti kuo greičiau. Varnoms suteikta pakankamai laiko, kad jos atsakytų tada, kai jaučiasi užtikrintos, todėl matuotas ne vien refleksas, o sprendimo priėmimo dinamika.
Ką parodė smegenų signalai?
Antroje eksperimento dalyje mokslininkai implantavo elektrodus ir registravo neuronų aktyvumą smegenų srityje, vadinamoje nidopallium caudolaterale, siejamoje su aukštesnėmis pažinimo funkcijomis. Atliekant užduotį buvo stebimas 248 pavienių neuronų aktyvumas.
Nustatyta, kad neuronų signalai, susiję su artėjančiu pasirinkimu, pasirodydavo maždaug po 70 milisekundžių nuo to momento, kai taškai pradėdavo judėti. Sprendimą lemiantis veiksmas būdavo atliktas dar maždaug po 170 milisekundžių, o tai rodo itin greitą informacijos apdorojimą.
„Paukščiai remiasi rega atlikdami tikslius ir greitus manevrus skrydžio metu, taip pat nukreipdami snapą į objektus ieškodami maisto“, – sakė Andreasas Niederis.
Kodėl paukščių smegenys taip veikia?
Tyrėjai pabrėžia, kad paukščių smegenys skiriasi nuo žinduolių: jos neturi sluoksniuotos smegenų žievės, kuri žmonėms laikoma pagrindiniu aukšto lygio informacijos integracijos centru. Vis dėlto varnos pasiekia panašias, o kai kuriais aspektais ir pranašesnes skaičiavimo savybes per kitokią nervinių grandinių architektūrą.
Ankstesni darbai rodo, kad paukščių neuronai dažnai yra mažesni, todėl signalams tenka įveikti trumpesnius atstumus, o smegenų audinyje gali būti didelis neuronų tankis. Tai siejama su dideliu apdorojimo efektyvumu ir gali paaiškinti, kodėl sprendimai tokiose užduotyse priimami taip greitai.
Vis dėlto mokslininkai atkreipia dėmesį ir į ribotumus: tyrime dalyvavo tik dvi varnos, todėl apibendrinant rezultatą visai rūšiai reikalingi platesni bandymai. Nepaisant to, darbą vertina kaip svarbų žingsnį aiškinantis, kaip paukščių smegenys, vystydamosi nepriklausomai nuo primatų, pasiekė itin aukštą sprendimų priėmimo efektyvumą.