經過充分的訓練，鴿子可以區分畢加索和莫奈的作品。烏鴉可以在鏡子中認出自己。在日本一所大學的校園裡，眾所周知，烏鴉會故意將核桃留在人行橫道上，讓過往的車輛幫它們碾碎堅果。許多鳥類都非常聰明。然而，在聰明的動物中，“鳥類大腦”往往不受尊重。
今天發表在《科學》雜誌上的兩篇論文發現，鳥類的大腦實際上比 ранее 想象的更類似於我們複雜靈長類動物的器官。多年來，人們一直認為鳥類的大腦功能有限，因為它缺乏新皮層。在哺乳動物中，新皮層是龐大且進化上現代的大腦外層，它允許複雜的認知和創造力，並且構成了整個脊椎動物中所稱的皮層的大部分。新的研究結果表明，鳥類確實具有與新皮層相當的大腦結構，儘管形狀不同。事實證明，在細胞水平上，大腦區域的佈局與哺乳動物的皮層非常相似，這解釋了為什麼許多鳥類表現出長期以來讓科學家感到困惑的高階行為和能力。這項新工作甚至表明，某些鳥類表現出一定程度的意識。
哺乳動物的皮層分為六層，包含神經元的垂直柱，這些神經元在水平和垂直方向上相互通訊。另一方面，鳥類的大腦被認為排列成離散的神經元集合，稱為核，包括一個稱為背側腦室脊或 DVR 的區域和一個名為 wulst 的單個核。
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在其中一篇新論文中，德國波鴻魯爾大學的神經科學家、資深作者奧努爾·京特爾昆及其同事分析了參與聲音和視覺處理的 DVR 和 wulst 區域。為此，他們使用了一種稱為三維偏振光成像或 3D-PLI 的技術——一種基於光學的顯微鏡技術，可用於視覺化腦樣本中的神經纖維。研究人員發現，在鴿子和倉鴞中，這些大腦區域的構造都非常像我們的新皮層，具有層狀和柱狀組織——以及水平和垂直電路。他們使用生物胞素追蹤（一種神經細胞染色技術）證實了 3D-PLI 的發現。
[在《大眾科學》文章中，京特爾昆描述了鳥類大腦如何表現出令人驚訝的認知能力。]
“我們現在可以聲稱，這種分層、類似皮層的組織確實是大多數（如果不是全部）鳥類整個感覺前腦的一個特徵，”該研究的共同第一作者、京特爾昆在波鴻魯爾大學的同事馬丁·斯塔喬說。
“並非 DVR 是新皮層，”範德比爾特大學神經科學家蘇珊娜·赫庫拉諾-胡澤爾說，她為這兩篇新論文撰寫了評論，但沒有參與其中任何一篇，“而是哺乳動物和鳥類的整個皮層具有相似的發育起源和連線性，因此[這兩個綱的皮層]應該被認為是等效的結構。斯塔喬表明，滿足於肉眼所見可能會產生誤導。”
神經科學家哈維·卡滕在 20 世紀 60 年代提出了 DVR 在某種程度上與新皮層相關的觀點。然而，它並沒有流行起來。其他人隨後聲稱 DVR 實際上與其他哺乳動物大腦區域相對應，包括杏仁核，杏仁核除其他任務外，還執行情緒處理。“關於 DVR [相關性] 的理論可能是比較神經生物學領域最大的爭議之一，”斯塔喬說。但他的新工作為卡滕的最初假設提供了可信度。
斯塔喬和他的同事認為，這些發現也代表了對古代動物大腦進化的一瞥。鳥類和哺乳動物的最後一個共同祖先是大約 3.2 億年前在地球上漫遊的爬行動物。該團隊認為，它的大腦可能是透過進化而分化的兩個譜系的先驅。“沒有人確切知道最後一個共同祖先的大腦是什麼樣子，”斯塔喬說。“最有可能的是，它不像新皮層或 DVR。它可能介於兩者之間，在哺乳動物中，它發展成六層新皮層，而在鳥類中，它發展成 wulst 和 DVR。”
德國蒂賓根大學的一個小組發表的另一篇新論文進一步深入瞭解了鳥類的大腦，表明鳥類具有一定的感覺意識能力——在主觀體驗中，它們會回憶起感覺體驗。長期以來，人們一直認為意識定位於聰明靈長類動物（即黑猩猩、倭黑猩猩和我們人類）的大腦皮層中。然而，烏鴉似乎至少具有感覺意識的雛形。
在蒂賓根小組的實驗中，兩隻禿鼻烏鴉被訓練回憶以前的經歷來指導它們的行為。當它們的訓練完成後，它們進入了測試階段，在這個階段中，可能會出現一個灰色正方形，然後在 2.5 秒後出現紅色或藍色正方形。在這個練習中，烏鴉被訓練為如果它們看到灰色正方形，然後看到紅色正方形，則移動它們的頭部。如果它們看到灰色正方形，然後看到藍色正方形，它們學會了保持頭部靜止。當鳥類看到沒有刺激，然後出現彩色正方形時，順序顛倒：藍色訊號指示它們移動頭部，紅色訊號指示它們不要移動頭部。因此，為了正確響應彩色正方形，烏鴉必須回憶起它們是否首先看到了灰色正方形——這等同於過去的主觀體驗。
實驗的關鍵在於以六種不同的強度呈現灰色正方形，包括在鳥類的感知閾值處。透過這種方式，主要作者和神經生物學家安德烈亞斯·尼德及其同事可以證實，烏鴉不僅僅是對刺激進行條件反射反應，而是利用主觀體驗。
此外，透過在稱為尾外側 nidopallium (NCL) 的鳥類大腦區域植入電極，研究人員能夠監測單個神經元對刺激的活動。當烏鴉在它們的感知閾值處觀察到昏暗的灰色正方形時，NCL 神經元在該刺激和彩色正方形呈現之間的時期變得活躍——但前提是烏鴉報告看到了灰色正方形。如果它們無法檢測到該正方形，神經元則保持沉默。該結果表明，獨特的主觀體驗正在透過神經元活動來體現。
尼德並沒有聲稱烏鴉具有猿類那樣的自我意識和自我認知，而只是說鳥類可以參與對刺激做出反應的獨特的多部分感覺體驗。“我通常不太喜歡將複雜的人類認知狀態歸因於動物，並且更喜歡保持保守的態度，”他說。“人類很容易開始將自己的精神狀態投射到其他生物（甚至是非生物）身上。但就其他物種的感覺意識而言，假設高等脊椎動物（如哺乳動物和鳥類）擁有感覺意識可能是公平的。”
尼德團隊的研究結果表明，感覺意識的神經基礎要麼在哺乳動物進化之前就已存在，要麼在兩個譜系中獨立發展——鳥類譜系表明，有意識不一定取決於龐大的大腦皮層。
赫庫拉諾-胡澤爾的工作表明，鴉科動物（所謂的“聰明鳥類”家族成員，如烏鴉、渡鴉和喜鵲）的大腦中密集地分佈著相互連線的神經元。她的研究與新的《科學》論文相吻合。“憑藉京特爾昆的發現，即鳥類和哺乳動物之間的皮層連線性確實非常相似……，一切都非常完美地結合在一起，”她說，並指出鴉科動物的皮層容納的神經元數量與你在大腦大得多的靈長類動物中發現的數量大致相同。
這項最新的研究也削弱了靈長類動物的特殊性。“我希望更多的人會傾向於放棄人類大腦非常獨特和排他性的觀念，”赫庫拉諾-胡澤爾說。