Οπτικές αποφάσεις: Τα κοράκια ανταποκρίνονται δύο φορές ταχύτερα από ανθρώπους και πιθήκους

Τα κοράκια μπορούν να παίρνουν οπτικές αποφάσεις δύο φορές ταχύτερα από τους ανθρώπους και τους πιθήκους, σύμφωνα με νέα έρευνα του Πανεπιστημίου του Τίμπινγκεν. Σε πειράματα με δύο κουρούνες, τα πουλιά χρειάστηκαν κατά μέσο όρο μόλις 235 χιλιοστά του δευτερολέπτου για να διαπιστώσουν προς ποια κατεύθυνση κινούνταν ένα μοτίβο από κουκκίδες και να επιλέξουν την απάντησή τους. Παρά την εντυπωσιακή ταχύτητά τους, παρέμειναν εξαιρετικά ακριβή.

Τα ευρήματα, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Science, προσφέρουν νέα στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος των πουλιών επεξεργάζεται πληροφορίες και παίρνει αποφάσεις. Οι ερευνητές Philipp Schmidbauer και καθηγητής Andreas Nieder, από το Ινστιτούτο Νευροβιολογίας του Πανεπιστημίου του Τίμπινγκεν, διαπίστωσαν ότι οι γρήγορες αντιδράσεις των κορακιών συνοδεύονταν από εξίσου αξιοσημείωτη δραστηριότητα στα εγκεφαλικά τους κύτταρα.

Γρήγορες και ακριβείς αποφάσεις

Για να αξιολογήσουν τις ικανότητες λήψης αποφάσεων των πουλιών, οι ερευνητές τούς έδειξαν κινούμενες κουκκίδες σε οθόνη αφής. Οι κουρούνες έπρεπε να κρίνουν αν οι περισσότερες κινούνταν προς τα αριστερά ή προς τα δεξιά και να δείξουν την απάντησή τους ραμφίζοντας έναν στόχο στην αντίστοιχη πλευρά της οθόνης.

Τα πουλιά είχαν αξιοσημείωτες επιδόσεις ακόμη και όταν η κατεύθυνση της κίνησης ήταν δύσκολο να εντοπιστεί. «Ακόμη κι όταν τα μοτίβα κίνησης ήταν δύσκολο να αναγνωριστούν, οι αποφάσεις των κορακιών ήταν καλύτερες από τις τυχαίες επιλογές», αναφέρει ο Philipp Schmidbauer, «ενώ, όταν τα σήματα ήταν σαφή, η ακρίβειά τους έφτανε σχεδόν το 100%.»

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι κουρούνες μπορούσαν να αξιολογούν οπτικές πληροφορίες και να επιλέγουν σωστά μέσα σε κλάσματα του δευτερολέπτου. Για να κατανοήσουν πώς το πετύχαινε αυτό ο εγκέφαλός τους, οι ερευνητές εξέτασαν τη δραστηριότητα μεμονωμένων νευρώνων την ώρα που τα πουλιά εκτελούσαν την εργασία.

Ο εγκέφαλος αρχίζει να επεξεργάζεται την απόφαση σε 70 χιλιοστά του δευτερολέπτου

Η ομάδα κατέγραψε τη νευρωνική δραστηριότητα στο nidopallium caudolaterale, μια περιοχή του εγκεφάλου των πουλιών που συμβάλλει σημαντικά στην επεξεργασία πληροφοριών και στη λήψη αποφάσεων, όπως ο προμετωπιαίος φλοιός στον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Οι καταγραφές έδειξαν ότι ο εγκέφαλος των κορακιών άρχιζε σχεδόν αμέσως να διακρίνει τις δύο πιθανές κατευθύνσεις. Μόλις 70 χιλιοστά του δευτερολέπτου μετά την εμφάνιση των κινούμενων κουκκίδων, οι νευρώνες που συνδέονταν με τις διαφορετικές επιλογές εμφάνιζαν ήδη διακριτά μοτίβα δραστηριότητας.

Τα σήματα αυτά εμφανίζονταν αρκετά πριν αντιδράσουν σωματικά τα πουλιά. Καθώς οι κουρούνες αξιολογούσαν τις κινούμενες κουκκίδες, η νευρωνική δραστηριότητα αυξανόταν σταδιακά μέχρι να φτάσει σε ένα κατώφλι που συνδεόταν με τη λήψη απόφασης. Η δραστηριότητα αντανακλούσε τόσο το πόσο καθαρά οι κουκκίδες έδειχναν μια συγκεκριμένη κατεύθυνση όσο και την κατεύθυνση που τελικά επέλεγε το πουλί.

Διαφορετική δομή εγκεφάλου, παρόμοιες διαδικασίες λήψης αποφάσεων

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα ευρήματα είναι ότι τα κοράκια φαίνεται να παίρνουν αποφάσεις μέσω νευρωνικών διαδικασιών παρόμοιων με εκείνες των ανθρώπων και των άλλων πρωτευόντων, παρότι οι εγκέφαλοί τους έχουν πολύ διαφορετική οργάνωση.

«Τα ευρήματα δείχνουν ότι η δυναμική των νευρώνων στον εγκέφαλο των πουλιών συνάδει με τα καθιερωμένα μοντέλα λήψης αποφάσεων στους ανθρώπους και στα μη ανθρώπινα πρωτεύοντα», λέει ο Andreas Nieder.

Σε αντίθεση με τα θηλαστικά, τα πουλιά δεν διαθέτουν εγκεφαλικό φλοιό οργανωμένο σε στιβάδες. Παρ’ όλα αυτά, ο εγκέφαλός τους φαίνεται να μπορεί να ακολουθεί τις ίδιες θεμελιώδεις αρχές για την αξιολόγηση των στοιχείων και τη λήψη αποφάσεων. Στη συγκεκριμένη οπτική δοκιμασία, οι κουρούνες ολοκλήρωσαν αυτή τη διαδικασία δύο φορές ταχύτερα από τα πρωτεύοντα.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι αυτή η εξαιρετική ταχύτητα μπορεί να αντανακλά τις απαιτήσεις που αντιμετώπισαν τα πουλιά κατά την εξέλιξή τους. Η γρήγορη ερμηνεία οπτικών πληροφοριών και η ακριβής κίνηση είναι ιδιαίτερα σημαντικές για τα ζώα που πετούν και χρησιμοποιούν το ράμφος τους για να αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους.

«Τα πουλιά βασίζονται στην όρασή τους για να εκτελούν ακριβείς και γρήγορους ελιγμούς κατά την πτήση και για να κατευθύνουν το ράμφος τους προς αντικείμενα όταν αναζητούν τροφή», εξηγεί ο Nieder.

Ωστόσο, οι ακριβείς βιολογικοί μηχανισμοί που ευθύνονται για το πλεονέκτημα ταχύτητας των κορακιών παραμένουν άγνωστοι. Χρειάζονται περαιτέρω μελέτες για να διαπιστωθεί πώς οι εγκέφαλοί τους, παρότι έχουν διαφορετική δομή, μπορούν να παίρνουν αντίστοιχες οπτικές αποφάσεις πολύ ταχύτερα από τους ανθρώπους και τους πιθήκους.