我們認為的許多思考都發生在大腦的外層極限。在每個有脊椎動物的大腦核心周圍,都包裹著一層佈滿深褶皺的細胞層。這層細胞整合各種資訊,做出決策,解讀情緒,解決問題並創造複雜的行為。它被稱為大腦皮層,其中的神經元——人類大約有 160 億個——的作用有點像微型資訊處理器,形成思想。
在我們寵物的頭部內部,一項對這些細胞的新計數表明,狗遠遠超過了貓。一隻普通的雜種狗的大腦皮層中幾乎有 4.3 億個神經元,而貓只有 2.5 億個。“狗擁有比貓更強的認知能力,”範德比爾特大學的神經解剖學家 Suzana Herculano-Houzel 說,她在 2017 年 12 月的《神經解剖學前沿》雜誌上發表了這項發現。令人有些驚訝的是,在其他食肉動物中,大腦皮層最大的動物並不總是神經元最多的動物。
插圖:Lucy Reading-Ikkanda;來源:“狗擁有最多的神經元,但並非最大的大腦:大型食肉動物大腦皮層中體重與神經元數量之間的權衡”,Débora Jardim-Messeder 等人,《神經解剖學前沿》,第 11 卷,第 118 條。線上發表於 2017 年 12 月 12 日
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為了識別和計數這些細胞,Herculano-Houzel 與她的前研究生 Débora Jardim-Messeder 及其同事合作,在實驗室版本的攪拌機中液化了皮層。這位神經解剖學家說,結果看起來像未經過濾的蘋果汁。(“我的學生說我毀了他們對蘋果汁的印象。”)科學家們在湯汁中攪拌了一種探針分子,該分子僅附著在神經元的細胞核上,而忽略了其他型別的大腦細胞。
他們瞭解到浣熊擁有貓大小的皮層,但神經元數量幾乎是貓的兩倍——這一結果不會讓那些努力阻止這種戴面具的生物進入鎖著的垃圾桶的房主感到驚訝。熊的結果表明,就像小熊維尼一樣,它們的腦容量非常小:它們的皮層比貓大 10 倍,但神經元數量卻與貓相當。低神經元數量似乎是包括獅子在內的大型食肉動物的共同模式。這可能是因為大型動物需要大量能量,而神經元是能量消耗大戶。它們需要大量的營養物質,因此亞利桑那大學犬類認知中心主任、人類學家埃文·麥克林說,“我們預計動物會盡可能少地擁有神經元,因為它們的成本很高。” 如果強壯的身體可以幫助動物生存,那麼它可能不需要太多的腦力。
至於貓和狗,麥克林說,大腦皮層神經元的數量可能並不意味著可以稱其中一種“更聰明”,因為認知可以採取多種形式,並且涉及其他大腦區域。他確實指出,有一些證據表明狗比貓記住資訊的時間更長,這可能與皮層能力有關。Herculano-Houzel 擁有兩隻狗,並且從對她的結論感到不滿的貓主人那裡聽到了很多抱怨,她強調說,“無論皮層中有多少神經元,你都應該愛你的寵物。”
