Mislili smo da je ljudski mozak brži, ali vrane su pokazale drukčije: Isti zadatak riješile dvostruko brže

Dva odrasla mužjaka vrana postigla su bolje rezultate od ljudi i majmuna u klasičnom psihološkom testu osmišljenom kako bi se ispitalo na koji način mozak donosi odluke na temelju vizualnih informacija, piše Science Alert.

I ranija istraživanja pokazala su da ptice iz porodice vrana posjeduju niz iznimnih mentalnih sposobnosti za koje se nekoć smatralo da su svojstvene isključivo primatima. Novokaledonske vrane, primjerice, mogu izrađivati složene alate i planirati nekoliko koraka unaprijed, dok zapadne šojke imaju svojevrsno epizodičko pamćenje, a gavrani pokazuju sposobnost koja se može opisati kao paranoja.

Znanstvenici sa Sveučilišta u Tübingenu u Njemačkoj sada su ispitali sposobnost donošenja odluka kod crnih vrana (Corvus corone), a rezultati su pokazali da njihovi mozgovi u određenim zadacima mogu nadmašiti mozgove primata.

Istraživanje je objavljeno u znanstvenom časopisu Science.

Neurobiolozi Philipp Schmidbauer i Andreas Nieder ne žele samo dokazati koliko su vrane inteligentne. Zanima ih i kako te ptice uspijevaju ostvariti tako složene intelektualne zadatke unatoč tome što im je mozak građen bitno drukčije od ljudskog.

"Takva fleksibilnost u ponašanju mogla bi se činiti neočekivanom jer ptice nemaju slojevitu moždanu koru, najviši integracijski centar u mozgu sisavaca", napisao je Nieder u jednom znanstvenom radu prije gotovo deset godina.

Umjesto slojevite strukture, mozgovi ptica oslanjaju se na neuronske krugove koji potječu iz drugog dijela palija, strukture koja sudjeluje u obradi informacija. Njihovi su mozgovi manji od ljudskih, ali su manje i njihove pojedinačne živčane stanice, što znači da informacije moraju prijeći kraću udaljenost. Time se povećava i količina obrade informacija koju mozak može obaviti na određenom prostoru.

"Zahvaljujući toj neovisno evoluiranoj građi prednjeg mozga, mozak vrana ima dvostruko više neurona od mozga primata jednake mase, što mu omogućuje iznimnu procesorsku snagu unutar malog i gusto zbijenog 'ptičjeg mozga'", dodao je Nieder.

Novo istraživanje pokazuje koliko takvi mozgovi doista mogu biti učinkoviti.

Vrane su odluke donosile dvostruko brže od ljudi i majmuna

U eksperimentu su sudjelovala dva odrasla mužjaka vrane. Istraživači pritom upozoravaju da je riječ o vrlo malom uzorku zbog kojeg se rezultati ne mogu automatski primijeniti na sve vrane, no smatraju da je riječ o važnom početnom koraku.

Svaka ptica bila je postavljena ispred zaslona osjetljivog na dodir. Tijekom pojedinog ispitivanja na ekranu se pojavljivao velik broj točkica, nakon čega bi se dio njih počeo kretati u jednom od dva smjera – ulijevo ili udesno.

Zadatak vrana bio je odrediti smjer kretanja točkica i kljunom dodirnuti odgovarajuću stranu zaslona. Za svaki točan odgovor dobile bi ukusnu nagradu – brašnastog crva.

Pritom nisu morale žuriti s odgovorom. Istraživači su im ostavili dovoljno vremena kako bi mogle odlučiti kada su sigurne u svoj izbor, a ne odgovarati samo kako bi bile što brže.

Prije prikupljanja službenih podataka obje su vrane prošle više od 100 treninga kako bi se osiguralo da su u potpunosti svladale zadatak.

Ljudi i majmuni već su ranije sudjelovali u sličnom testu razlikovanja kretanja nasumično raspoređenih točkica, no ovo je prvi put da su na taj način ispitane vrane.

Pokazalo se da su ptice donosile promišljene odluke uz iznimnu brzinu. Istraživači Schmidbauer i Nieder navode da su vrane u prosjeku odgovarale za približno 235 milisekundi, što je otprilike dvostruko brže od rezultata zabilježenih kod ljudi i majmuna.

Pritom veća brzina nije išla nauštrb točnosti odgovora.

Znanstvenici pratili aktivnost pojedinačnih neurona

U sljedećoj fazi istraživanja znanstvenici su vrana­ma ugradili elektrode u mozak kako bi pratili aktivnost područja poznatog kao nidopallium caudolaterale (NCL), u kojem se nalaze neuroni uključeni u prepoznavanje smjera kretanja.

Nakon oporavka od operacije ptice su ponovno rješavale isti zadatak, a istraživači su pritom bilježili aktivnost 248 pojedinačnih neurona.

Pokazalo se da su ti neuroni počeli slati signale povezane s odlukom koju će vrana donijeti već 70 milisekundi nakon što su se točkice počele kretati. To se događalo približno 170 milisekundi prije nego što bi ptica kljunom označila svoj konačni odgovor.

Rezultati upućuju na to da mozak vrana posjeduje "računalnu dinamiku sličnu onoj kod primata, ali unutar drukčije neuronske arhitekture i uz znatno veću vremensku učinkovitost", navode Schmidbauer i Nieder.

Dodaju da bi iznimna brzina donošenja odluka mogla biti posljedica evolucijskih pritisaka kojima su ptice bile izložene.

"Ptice se oslanjaju na vid kako bi tijekom leta izvodile precizne i brze manevre te usmjeravale kljun prema objektima dok traže hranu", objasnio je Nieder.

Čini se da izraz "ptičji mozak" nakon ovih rezultata dobiva sasvim novo značenje.