迅速接受信息 鸟类紧凑的神经系统似乎帮助它们非常快速地处理任务。我们对大脑如何做决定的了解，主要来自研究猴子观察点的行为。在一个称为随机点运动任务的实验中，一团闪烁的小点缓慢地向某个方向漂移，而受试者试图确定它是否正在移动，以及移动的方向。这个任务表明，在灵长类动物的新皮层中，神经元随时间积累视觉证据，发放频率上升直到超过某个阈值，动物在此时做出决定。但是，鸟类的大脑没有新皮层，所以并不明显它们是如何做出类似决定的。“这是一个大问题，”图宾根大学的神经生物学家安德烈亚斯·尼德尔（Andreas Nieder）说。“一个结构不同的鸟类大脑如何编码决策？”为了找出答案，尼德尔和他的同事菲利普·施米德保尔（Philipp Schmidbauer）让两只尸鸦参与与猴子面临相同的任务，并在执行过程中记录它们的脑活动。这些乌鸦以与灵长类相同的方式解决任务，使用相同的数学逻辑，尽管它们的脑结构截然不同。而且它们的速度是灵长类动物的两倍。 一种不同的脑结构 尼德尔和施米德保尔将两只手养的乌鸦放在一个触摸屏监视器前，显示一团白点在黑色背景上，其中一部分的点向左或右、向上或向下漂移。鸟类的任务是通过啄击显示器旁边的目标来报告整体方向。正确的回答可以换取一条饲料虫。“我们有意想要进行完全相同的随机点运动任务，”尼德尔说。“唯一的区别是，乌鸦必须啄击来表示它们的决定，而猴子则是通过眼睛运动来表示。”研究人员改变了多少个点一起移动，从81%的点相干移动，这几乎是显而易见的简单到3%，这一点几乎无法与噪声区分。他们还包括了一个零百分比条件，其中没有正确答案。即使只有三分之一的点在移动，两只鸟的得分也都高于偶然水平。当乌鸦执行任务时，研究团队记录了248个在NCL（尾侧隔区）的神经元的活动——这个区域位于鸟类处理层次结构的顶部，被广泛认为是灵长类前额叶皮层的功能对应物，尽管结构不同。鸟类和哺乳动物的进化道路在3.6亿年前就已分开，鸟类大脑进化出一种不同的架构。哺乳类的皮层排列成叠层的细胞，而鸟类的对应组织则组织成密集的簇，没有任何层次。尼德尔的研究发现，这种替代结构更快。从点出现的那一刻到鸟开始转头去啄击按钮，乌鸦的平均反应时间为235毫秒。在严格匹配的任务版本中，猴子在三项研究中分别花费了大约410毫秒、490毫秒和600毫秒。显然的问题是，鸟类是否牺牲了准确性以换取速度，但事实证明，它们并没有。 寻找捷径 “这可以简单解释为，它们以牺牲精度为代价变得非常快速。但情况并非如此，”尼德尔说。乌鸦在同一任务中的表现与猴子或人类一样好。“我们从未强迫乌鸦以尽可能快的速度作答，”尼德尔解释说。“我们只是给它们提供了自我节奏的决策。即使在这种情况下，它们的速度也比我所了解的任何猴子或人类快了两倍。”乌鸦快速的一个可能原因是，它们的大脑在一个固定的截止时间内工作，数据最初似乎支持这一点。在灵长类动物中，任务的难度对决策所需时间影响很大。在乌鸦中，反应时间在最简单的任务中为220毫秒，而在最困难的任务中为254毫秒，这不过是34毫秒的差距。但尼德尔认为，这并不意味着鸟类的大脑只是被接线来在计时器上产生答案。“如果你缩小范围，随着一致性下降，反应时间确实有统计学上的增加，”尼德尔说。“它们显示出与哺乳动物相同的效应。只不过这种效应不是很明显，因为一切发生得更快。”他解释说没有捷径，因为乌鸦必须观察点的运动方向并处理这些信息——它们没有其他提示。“这就是为什么我认为它们确实在积累证据。它们必须这样做，”尼德尔说。 捕捉证据 神经元活动的记录显示了证据累积的过程。在所采样的神经元中，约四分之一的神经元（248个中有58个）根据鸟类最终选择的方向表现出不同的放电模式，而这些神经元在鸟的选择被作出之前的早期就开始注册这个决定——大约在点出现后70毫秒，距离鸟的头部开始移动大约170毫秒。