Учёные впервые показали сознательные процессы в мозге птиц

Исследовательская группа нейробиологов из Тюбингенского университета, измеряя сигналы мозга, впервые продемонстрировала, что врановые птицы обладают субъективным опытом. Одновременная регистрация поведения и активности мозга позволила группе под руководством профессора Андреаса Нидера показать, что вороны способны сознательно воспринимать сенсорную информацию. До сих пор такой тип сознания наблюдался только у людей и других приматов, чья структура мозга полностью отличается от птичьей. «Результаты нашего исследования открывают новый взгляд на эволюцию осознания и его нейробиологические ограничения», — говорит Нидер. Исследование было опубликовано в журнале Science 24 сентября 2020 года.

У людей и наших ближайших родственников в животном мире — приматов — способность сознательно воспринимать вещи локализована в коре головного мозга. Многие годы в науке обсуждался вопрос, наделены ли сознательным восприятием животные с совершенно иной структурой мозга, без коры больших полушарий. Однако до сих пор не было экспериментальных неврологических данных, подтверждающих такое утверждение.

Чтобы отследить сознательные процессы у птиц, учёные из Тюбингена обучили двух ворон: они должны были сигнализировать движением головы, видели ли они стимул на экране. Большинство стимулов были однозначными для восприятия: в разных пробах предъявлялись либо яркие фигуры, либо вообще никакого стимула, и вороны надёжно сигнализировали о наличии или отсутствии этих стимулов соответственно. Однако некоторые стимулы были настолько слабыми, что находились на пороге восприятия: на один и тот же слабый стимул вороны иногда указывали, что видели его, а в других случаях сообщали об отсутствии стимула. Здесь в игру вступало субъективное восприятие ворон.

Пока вороны реагировали на зрительные стимулы, исследователи одновременно регистрировали активность отдельных нервных клеток в мозге. Когда вороны сообщали, что что-то видели, нервные клетки были активны в период между предъявлением стимула и поведенческим ответом. Если же они не воспринимали стимул, нервные клетки оставались молчащими. Удивительно, но субъективный опыт ворон относительно стимула можно было предсказать на основе активности нервных клеток. «Ожидается, что нервные клетки, представляющие зрительный ввод без субъективных компонентов, будут одинаково реагировать на зрительный стимул постоянной интенсивности, — объясняет Нидер. — Однако наши результаты убедительно показывают, что нервные клетки на более высоких уровнях обработки мозга вороны подвержены влиянию субъективного опыта или, точнее, производят субъективные переживания».

Это означает, что с точки зрения эволюционной истории истоки сознания могут быть гораздо древнее и шире распространены в животном мире, чем считалось ранее. «Последние общие предки людей и ворон жили 320 миллионов лет назад, — говорит Нидер. — Возможно, сознание восприятия возникло тогда и с тех пор передавалось по наследству». Альтернативный сценарий заключается в том, что сознание восприятия развилось совершенно независимо у этих отдалённо родственных видов, объясняет нейробиолог: «В любом случае, способность к сознательному опыту может реализовываться в по-разному устроенных мозгах и независимо от коры больших полушарий».