令人惊讶的鸟类大脑组织:新研究清除了150年的假假设

类似于哺乳动物的皮质,在鸟类的某些区域中的神经细胞在垂直层和水平柱中组织。

有些鸟类可以表现出惊人的认知壮举 - 尽管他们的前脑似乎只是由灰色细胞的肿块组成,而哺乳动物的前脑患有一个高度复杂的新生。由Ruhr-UniversitätBoochum(Rub)和来自杜塞尔多夫,朱谢和亚琛的研究人员进行的一项研究,揭示了哺乳动物Neocortex和鸟类的感觉脑区域之间的惊人相似之处:两者排列在水平层和垂直列。这些调查结果反驳了150岁的假设。该团队于2020年9月25日发布于杂志上的调查结果。

最大的大脑

鸟类和哺乳动物与身体有最大的大脑。然而,除了19世纪以来的科学意见,它们几乎没有共同之处:哺乳动物大脑有一个Neocortex,即由六层组成并在垂直于这些层的柱中排列的脑皮质。另一方面,禽大脑看起来像灰色细胞的丛生。

“考虑到鸟类可以实现的惊人的认知性能,怀疑他们的大脑比预期更具组织,似乎是合理的,”心理学的摩擦学院的生物心理学研究单位教授教授。他和他的前博士生Martin Stacho博士和Christina Herold博士在几个实验中证明了这一点。

完善的技术有助于新的见解

在第一步中,研究人员部署了Düsseldorf和Jülich团队完善的新方法:所谓的3D偏振光成像,或短3D PLI,能够显示敏感神经纤维的方向。对于研究人员的惊喜,对各种鸟类的大脑的分析揭示了一个类似于哺乳动物大脑的组织:在这里,纤维也以与Neocortex中相同的方式水平和垂直排列。

在进一步的实验中,研究人员使用了微小的晶体,其被脑切片中的神经细胞吸收并将它们运送到其最小的树枝状,详细检查细胞在鸟类脑中的互连。“这里,该结构也被证明是由列组成的,其中信号从顶部传输到底部,反之亦然和长水平纤维,”Onurgüntürkün解释说明。然而,这种结构仅在禽大脑的感官区域中找到。其他领域,如联想区域,以不同的方式组织。

惊人的认知性能

有些鸟类能够惊人的认知性能,以竞争高发达的哺乳动物,例如灵长类动物。例如,乌鸦认识到镜子和计划未来。他们也能够把自己放在他人的位置,认识到因果关系,并得出结论。鸽子可以学习英语拼写到六岁儿童的水平。

参考:Martin STACHO,Christina Herold,Noemi Rook,Hermann Wagner,Markus Axer,Katrin Amunts和Onurgüntürkün,9月25日,Sciple.Doi:
10.1126 / science.abc5534

该研究由德国研究基金会资助作为协作研究中心的一部分1280(项目编号A01 316803389)和1372(Neu04 395940726)。欧洲联盟在地平线2020计划的伞下提供了额外资金(项目编号785907和945539)。

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