Știință

Ciorile decid în 235 de milisecunde, de două ori mai repede decât oamenii și maimuțele

Nadia Okonkwo
Adaugă-ne în Google

O cioară neagră care privește un ecran plin cu puncte sclipitoare poate să își dea seama în ce direcție se deplasează majoritatea dintre ele și să ciugulească răspunsul în mai puțin de un sfert de secundă. Este aproximativ de două ori mai rapid decât au reușit maimuțele și oamenii la același tip de sarcină, iar ciorile au reușit asta fără să sacrifice acuratețea.

Descoperirea contează deoarece acest test cu puncte este experimentul standard al științei deciziei, cel folosit de zeci de ani pentru a arăta cum un creier de primată adună dovezi și se angajează într-o alegere. Neurocercetătorii de la Universitatea din Tübingen, Germania, au demonstrat acum că un creier de pasăre, construit fără cortexul stratificat pe care se bazează mamiferele, rezolvă sarcina cu aceeași logică și ajunge primul la răspuns.

Philipp Schmidbauer și Andreas Nieder raportează în revista Science că cele două ciori ale lor au avut nevoie în medie de 235 de milisecunde din momentul în care au apărut punctele până în momentul în care au început să întoarcă capul pentru a ciuguli. În versiuni similare ale sarcinii, maimuțele au avut nevoie de aproximativ 410, 490 și, respectiv, 600 de milisecunde în trei studii anterioare, iar cercetările mai vechi sugerează că voluntarii umani au nevoie de aproximativ la fel de mult.

În interiorul capetelor păsărilor, alegerea se manifesta și mai devreme. Neuronii dintr-o regiune numită nidopallium caudolaterale începeau să semnalizeze direcția pe care o va alege o cioară la aproximativ 70 de milisecunde după apariția punctelor, cu vreo 170 de milisecunde înainte ca aceasta să își miște capul.

„Nu i-am forțat niciodată pe ciori să fie cât mai rapide posibil”, i-a spus Nieder lui Ars Technica. „Pur și simplu le-am oferit o decizie în ritm propriu. Și chiar și în această situație, au fost de două ori mai rapide decât orice maimuță sau om de care am cunoștință.”

Cum au susținut două ciori un test creat pentru maimuțe

Cele două ciori crescute manual stăteau în fața unui ecran tactil care afișa puncte albe pe un fundal negru. În fiecare încercare, o parte dintre puncte se mișcau împreună la stânga sau la dreapta, în timp ce restul rătăceau aleatoriu, iar pasărea raporta direcția generală ciugulind una dintre cele două ținte de lângă afișaj. Un răspuns corect era răsplătit cu o vierme de făină.

Cercetătorii au copiat în mod deliberat versiunea pentru maimuțe a experimentului. „Singura diferență a fost că ciorile trebuiau să ciugulească pentru a-și indica decizia, în timp ce maimuțele indicau printr-o mișcare a ochilor”, a spus Nieder. Pentru a varia dificultatea, au schimbat proporția punctelor care se mișcau împreună de la 81%, ceea ce este trivial de ușor, până la 3%, ceea ce este abia deosebibil de zgomot. Unele încercări nu aveau deloc mișcare coerentă, așa că nu exista un răspuns corect.

„Chiar și atunci când tiparele de mișcare erau greu de recunoscut, deciziile ciorilor erau totuși mai bune decât alegerile aleatorii”, a declarat Schmidbauer în anunțul universității, „iar cu semnale clare, au atins o acuratețe de aproape 100%.”

În timp ce păsările lucrau, echipa a înregistrat activitatea a 248 de neuroni individuali. Dintre aceștia, 58 au reacționat diferit în funcție de direcția pe care cioara o va alege în cele din urmă. Activitatea lor creștea treptat pe măsură ce dovezile soseau, se scala cu cât de clară era mișcarea și convergea către un nivel comun chiar în momentul în care pasărea se angaja să ciugulească.

Aceeași regulă, de două ori viteza

Acest tipar ascendent este ceea ce neurocercetătorii numesc o variabilă decizională: un registru curent al dovezilor care crește până când depășește un prag. Experimentele conduse de Michael Shadlen și William Newsome l-au făcut celebru în cortexul parietal al maimuțelor rhesus, iar aceeași sarcină cu puncte aleatorii a devenit de atunci un element de bază și în experimentele umane.

Păsările și mamiferele au luat căi evolutive separate acum mai bine de 300 de milioane de ani. Cortexul mamiferelor este stratificat în foi de celule, în timp ce țesutul corespunzător la o pasăre este împachetat în grupuri dense, fără straturi deloc. Echipa lui Nieder a descoperit că versiunea păsării rulează același calcul. „Aceste descoperiri arată că dinamica neuronală din creierul păsărilor este în concordanță cu modelele consacrate de luare a deciziilor la oameni și primate non-umane”, a spus Nieder.

Evoluția pare să fi ajuns de două ori la aceeași soluție. „Implicația mai mare este că un creier nu are nevoie de un neocortex de mamifer pentru a efectua calcule sofisticate”, i-a spus Nieder lui Live Science.

Bugetul de timp este partea frapantă. La primate, o versiune dificilă a sarcinii cu puncte poate prelungi o decizie cu sute de milisecunde. La ciori, timpii de reacție au variat de la aproximativ 220 de milisecunde la cele mai ușoare încercări până la 254 la cele mai dificile, o diferență de doar 34 de milisecunde. Nieder susține că păsările tot acumulează dovezi, deoarece derivarea punctelor a fost singurul indiciu pe care l-au avut, dar că fiecare pas rulează atât de repede încât încetinirea aproape că dispare.

De ce creierul unei păsări funcționează mai repede

Echipa nu poate atribui viteza unui singur proces. Nieder bănuiește un lanț de mici avantaje, de la vederea păsării sensibilă la mișcare până la răspunsul motor, și indică două trăsături fizice.

Prima este dimensiunea. Zborul impune limite stricte de greutate, așa că păsările împachetează un număr enorm de neuroni foarte mici în creiere mici, iar fibrele care transportă semnalele între ei sunt scurte. „Liniile lungi necesită timp. Liniile scurte accelerează totul”, a spus Nieder. Un studiu anterior din revista PNAS a constatat că creierele păsărilor cântătoare și ale papagalilor conțin mult mai mulți neuroni pe gram decât creierele primatelor.

A doua este căldura. Un corp uman se situează la aproximativ 36,6 grade Celsius, în timp ce păsările funcționează la 41 sau chiar 42 de grade, iar țesutul mai cald accelerează chimia sistemului nervos. „Fiecare canal ionic s-ar deschide și închide mai repede. Fiecare transmițător s-ar deplasa mai repede prin fanta sinaptică”, a spus Nieder.

În anunțul universității, el a legat avantajul de modul în care trăiesc păsările. „Păsările se bazează pe vederea lor pentru a efectua manevre precise și rapide în timpul zborului și pentru a-și ghida ciocurile către obiecte atunci când se hrănesc”, a spus el.

Ce nu stabilește studiul

Studiul se bazează pe două păsări. Este un eșantion mic, deși Nieder notează că este numărul standard pentru experimentele cu maimuțe care combină comportamentul cu înregistrări de la neuroni individuali.

Ciorile nu au fost testate una lângă alta cu maimuțe sau oameni în același laborator. Comparația se bazează pe studii publicate cu primate care au folosit versiuni foarte asemănătoare ale sarcinii, așa că mici diferențe în echipament, metoda de răspuns și antrenament ar putea modifica decalajul. O ciugulire și o mișcare a ochilor sunt acțiuni diferite, iar cercetătorii au cronometrat ciorile până la prima mișcare a capului.

Cifrele aparțin, de asemenea, acestei sarcini. Testul cu puncte cere unui creier să aștepte ca mișcarea să se dezvăluie, așa că 235 de milisecunde pentru ciori și mai mult de 400 pentru primate nu sunt limite universale pentru cât de repede poate gândi oricare dintre ele.

Apoi, există întrebarea dacă aceasta este o trăsătură a păsărilor sau o trăsătură a ciorilor. Corvidele sunt printre cele mai inteligente păsări, iar Nieder recunoaște că antrenarea unei specii mai puțin deștepte la aceeași sarcină ar fi dificilă. „Problema cu multe alte păsări este că nu sunt la fel de deștepte ca corvidele și ciorile și ai nevoie de o pasăre deșteaptă pentru a o antrena să facă exact această sarcină”, a spus el. Deocamdată, nimeni nu poate spune dacă un porumbel ar fi la fel de rapid.

Întrebări frecvente despre cum gândesc ciorile

Cât de repede poate lua o cioară o decizie?

În acest experiment, ciorile gri au judecat direcția principală a unui nor de puncte în mișcare și au început să răspundă în aproximativ 235 de milisecunde în medie. Maimuțele, la versiuni similare ale sarcinii, au avut nevoie de aproximativ 410 până la 600 de milisecunde.

Sunt ciorile mai deștepte decât maimuțele?

Studiul măsoară viteza într-o singură sarcină vizuală, nu inteligența generală. Ciorile s-au potrivit cu primatele la acuratețe și le-au depășit la timp. Corvidele sunt adesea numite maimuțe cu pene deoarece capacitatea lor de a rezolva probleme rivalizează cu cea a primatelor, dar un răspuns rapid la un singur test nu clasifică specii întregi.

Au păsările un cortex cerebral?

Nu unul stratificat. Păsărilor le lipsește neocortexul în șase straturi al mamiferelor, dar o regiune numită nidopallium caudolaterale îndeplinește o funcție similară cortexului prefrontal al primatelor, folosind neuroni aranjați în grupuri în loc de foi.

De ce sunt creierele păsărilor atât de rapide?

Nieder indică neuronii mici, dens împachetați, cu conexiuni scurte și o temperatură corporală cu câteva grade peste a noastră, ceea ce accelerează chimia fiecărui semnal nervos. Studiul nu a testat direct aceste explicații.

Ce urmează

Schmidbauer și Nieder au publicat lucrarea în Science pe 22 octombrie 2026, în volumul 394 al revistei. Nieder a spus că sunt necesare cercetări suplimentare pentru a determina exact ce mecanisme le conferă păsărilor avantajul lor de timp. Mai degrabă decât să trateze creierul mamiferelor ca pe un plan pentru inteligență, el vrea să compare speciile pentru a afla ce calcule împărtășesc toate creierele și care sunt adaptări locale, iar o pasăre cu un creier cât o nucă tocmai a arătat de ce această comparație merită făcută.

Referință: Schmidbauer P, Nieder A, „Ultrarapid decision-making in an avian brain,” Science 394, 445-449, 2026. DOI: 10.1126/science.aed6459

Etichete: , , , , ,

Adaugă-ne în Google

Discuție

Există 0 comentarii.