Удивительная организация мозга птиц

Птицы и млекопитающие имеют самые большие мозги по отношению к массе тела. Однако, согласно научному мнению с XIX века, у них мало общего: мозг млекопитающих имеет неокортекс — кору головного мозга, состоящую из шести слоев и организованную в колонки, перпендикулярные этим слоям. Мозг птиц, напротив, выглядит как скопления серых клеток.

"Учитывая поразительные когнитивные способности, которых могут достигать птицы, было разумно предположить, что их мозг устроен более организованно, чем ожидалось", — говорит профессор Онур Гюнтюркюн. Он и его бывшие аспиранты доктор Мартин Стахо и доктор Кристина Херольд доказали это в серии экспериментов.

На первом этапе исследователи применили новый метод, усовершенствованный командами из Дюссельдорфа и Юлиха: 3-D поляризованную световую визуализацию (3-D PLI), способную отображать ориентацию отдельных нервных волокон. К удивлению ученых, анализ мозга различных птиц выявил организацию, сходную с таковой у млекопитающих: здесь волокна также расположены горизонтально и вертикально, как в неокортексе.

В дальнейших экспериментах исследователи использовали крошечные кристаллы, которые поглощаются нервными клетками в срезах мозга и транспортируются к их мельчайшим дендритам, чтобы детально измотреть взаимосвязи клеток в мозге птиц. "И здесь структура оказалась состоящей из колонок, в которых сигналы передаются сверху вниз и наоборот, и длинных горизонтальных волокон", — поясняет Онур Гюнтюркюн. Однако такая структура обнаружена только в сенсорных областях мозга птиц. Другие области, например ассоциативные, организованы иначе.

Некоторые птицы способны на удивительные когнитивные достижения, сопоставимые с таковыми у высокоразвитых млекопитающих, таких как приматы. Например, вороны узнают себя в зеркале и планируют будущее. Они также способны поставить себя на место других, распознавать причинно-следственные связи и делать выводы. Голуби могут изучать английскую орфографию на уровне шестилетних детей.