Меньше четверти секунды на раздумье: учёные выяснили, что вороны принимают решение быстрее людей

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Вороны давно известны своей незаурядной сообразительностью. Эти птицы умеют пользоваться инструментами, запоминать лица людей, решать сложные задачи и даже демонстрировать элементы социального поведения. Однако новое исследование, проведённое нейробиологами из Тюбингенского университета в Германии, добавило к этому списку ещё одно впечатляющее качество. Учёные показали, что чёрные вороны способны принимать определённые зрительные решения примерно вдвое быстрее, чем люди и обезьяны, причём без потери точности.

Автор: pelican Источник: commons.wikimedia.org

В эксперименте участвовали две ручные обыкновенные чёрные вороны. Птиц обучали классической задаче на различение направления движения, той же, которую ранее применяли в исследованиях на приматах. На сенсорной панели появлялось множество из белых точек на чёрном поле. Часть из них переемещались согласованно вправо или влево, остальные двигались в хаотичном порядке. Вороны должны были определять основное направление движения и клюнуть в соответствующую мишень на дисплее. В награду за правильный ответ птицам давали мучного червя.

Степень сложности задания корректировали путём изменения доли согласованно движущихся точек. Даже когда когерентность движения составляла всего 3 процента, вороны выбирали верно чаще, чем при случайном угадывании. При ясном сигнале точность приближалась к 100 процентам, а в среднем по всем пробам держалась на уровне около 75 процентов.

Самое удивительное заключалось во времени реакции. От момента появления точек до начала движения головы, когда птица приступала к ответу, в среднем проходило около 235 миллисекунд (меньше четверти секунды).Для сравнения исследователи обратились к данным предыдущих экспериментов с макаками и людьми, выполнявшими сходные задачи в самопроизвольном темпе. У обезьян время реакции в разных работах составляло примерно 410, 490 и 600 миллисекунд. У ворон оно оказалось примерно вдвое меньше. При этом скорость почти не зависела от сложности. В лёгких условиях птицы отвечали за 220 миллисекунд, в самых трудных за 254 миллисекунды. Разница составила лишь 34 миллисекунды.

Автор: Loz Источник: commons.wikimedia.org

Учёные подчёркивают, что ворон специально не торопили. Решение они принимали в удобном для себя темпе, и всё равно опережали приматов. Чтобы понять, как мозг птицы обеспечивает такую быстроту, исследователи регистрировали уровень активности 248 нейронов в нидопаллиуме каудолатеральном. Это область, у птиц функционально соответствующая лобной ассоциативной коре приматов и участвующая в исполнительных функциях, включая принятие решений.

Уже примерно спустя 70 миллисекунд с момента появления стимула активность части нейронов начинала различаться в зависимости от того, какое направление птица в итоге выберет. Этот сигнал опережал поведенческий ответ примерно на 170 миллисекунд. Нейроны постепенно накапливали сенсорные доказательства, их активность росла подобно тому, как это происходит в мозге обезьян и людей, пока не достигался порог, после которого ворона совершала выбор.

Автор: GerifalteDelSabana Источник: commons.wikimedia.org

В итоге, несмотря на принципиально иное строение мозга, базовые принципы принятия перцептивных решений оказались сходными. И мозг вороны реализует их значительно быстрее. По мнению авторов исследования, Ф. Шмидбауэра и А. Нидера, такая эффективность могла сформироваться под давлением эволюции, поскольку полёт предъявляет чрезвычайно высокие требования к скорости обработки зрительной информации и сенсомоторной координации. Птице необходимо мгновенно реагировать на препятствия, движущиеся объекты и изменения окружающей среды в трёхмерном пространстве.

Открытие не только подтверждает высокий уровень когнитивных способностей врановых, но и показывает, что сложные вычислительные процессы, связанные с принятием решений, не требуют обязательно «человеческой» архитектуры коры. Компактный и иначе организованный птичий мозг способен решать те же задачи с впечатляющей скоростью.

Источник: science

Изображение в превью:
Автор: Daniel Seth Jackson
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

8 комментариев

Добавить комментарий

vladsad
Это хорошо, что птица так умеет. Ещё бы сами учёные умы с такой же скоростью работали. Да и не только учёные.
a
Семейный подряд? В течении 10 минут две статьи на одну тему.
Tanechka

Почему семейный? Так вышло случайно. Вероятность такого события не равна нулю. Вы же физик, должны понимать)
Icelander
Как крупный специалист в области нейроорнитологии, Вы должны также знать, что события с вероятностью, РАВНОЙ нулю, тоже могут происходить!
На это тоже можно было сослаться. :)
Tanechka
Семейный подряд? В течении 10 минут две статьи на одну тему.

Предлог «в течение» пишется с «е» на конце. Это так к слову
a
Спасибо за замечание.
Когда ответа по существу нет, придираются к орфографии… ИИшка где-то нашла «горячую» тему в интернетах — и выдала «статью».
Tanechka

Так и вопроса не было)
И я не придираюсь, в отличие от Вас, а лишь делаю конструктивные замечания. А вот про ИИ — это только Ваши догадки. Не надоело ли Вам муссировать тему с ИИ? Есть замечания по содержанию, с удовольствуем их выслушаю и приму во внимание.
Icelander
Читателям будет достаточно просто Вашего честного слова, что ИИ при составлении этой статьи не использовался! :)
Но в любом случае — спасибо, повеселили. Как и вообще весь лайв — давно уже лучше КВН-а! :)
a
Вы — специалист по поведению животных и птиц?
Вы самостоятельно рассмотрели опубликованную 22 октября статью на английском языке по поведению птиц и сравнению с приматами, рассмотрели 28-страничное дополнение с кучей графиков и формул и подготовили этот реферат совершенно без участия ИИ? Можно не поверить? Честного слова, извините, будет недостаточно — ваши публикации никак не дают повода считать вас специалистом-биологом.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему проект белорусского электрокара тихо закрыли (и при чём тут Китай)

Несколько лет нам обещали доступный белорусский электромобиль: по выставкам возили концепты Академии наук, а в финале показали электрический кроссовер Belgee EX50. Но громкая история закончилась...

Правда ли, что акулы старше деревьев? Почему в этом известном факте есть подвох на 200 миллионов лет

Утверждение о том, что акулы живут на Земле дольше деревьев, часто встречается в научно-популярных статьях и передачах о природе. История акул действительно насчитывает сотни миллионов лет, и они...

Ровесник Большого взрыва: в центре Млечного Пути нашли звездное скопление возрастом 13,4 миллиарда лет

Один из главных вопросов современной астрофизики — как именно и когда сформировалась наша Галактика, Млечный Путь. Согласно физическим моделям, сборка любой крупной галактики начинается...

Почему водители останавливаются после поворота, хотя основной светофор разрешал проезд, и правильно ли они поступают

На регулируемых перекрёстках нередко складывается ситуация, когда разрешающий сигнал основного светофора позволяет выполнить поворот направо, а сразу после поворота располагается пешеходный...

Почему на советском ЗИЛ-157 водитель специально спускал колёса прямо во время движения

Представьте, что тяжёлый грузовик едет по грунтовой дороге, впереди глубокая грязь или рыхлый снег. Казалось бы, перед таким участком нужно проверить, хорошо ли накачаны колёса. Но...

Сколько весит выдох планеты: метаболизм всех людей на Земле производит 2 миллиарда тонн CO₂ в год

Жизнедеятельность человека непрерывно связана с выработкой углекислого газа. С каждым вдохом в легкие поступает кислород, который разносится кровью по тканям и участвует в расщеплении питательных...