Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №4/2006

ЗООЛОГИЯ

Чем «думают» птицы

Стоят ли птицы по уровню развития «интеллекта» ниже млекопитающих вследствие примитивного развития у них новой коры? Работами последних лет показано, что в сложных формах поведения, связанных с рассудочной деятельностью, птицы просто используют другие отделы мозга.

Мозг птиц не только невелик по размерам, но и значительно отстает в развитии коры больших полушарий – органа, связанного с рассудочной деятельностью у высших млекопитающих. И все же сравнительные исследования поведения животных разных таксономических групп показали, что функциональные свойства мозга птиц заслуживают внимания. В процессе решения огромного числа задач птицы показали, что они способны к разумным формам поведения, иногда превосходя в этом млекопитающих со значительно более развитой корой головного мозга.

Почти не вызывает сомнений, что у млекопитающих степень развития «интеллекта» зависит от величины и сложности коры. Исследуя этот орган, можно четко проследить картину эволюционного развития класса млекопитающих. Кора крыс гладкая (без складок или извилин) со слабо развитой фронтальной областью; кора собак имеет гораздо большую поверхность, некоторое число извилин и значительно более развитую фронтальную область; у обезьян объем коры и число извилин еще больше, и, наконец, у человека кора становится настолько обширной и сложной, что ее без труда можно отличить от коры всех других млекопитающих.

В пределах любого отдельного вида, включая человека, рассудочная деятельность его нормальных представителей не связана с различиями в развитии коры (по крайней мере на основе современных знаний), однако в тех случаях, когда обнаруживаются значительные межвидовые различия в развитии коры, они отчетливо коррелируют со степенью развития «интеллекта» у этих видов млекопитающих.

Головной мозг птицы (А) и большие полушария (Б) в поперечном разрезе

Головной мозг птицы (А) и большие полушария (Б) в поперечном разрезе

У птиц, так же как и у млекопитающих, передний мозг состоит из двух основных типов структур: коры и расположенной ниже области, называемой стриатумом. Эти две структуры унаследованы ими от рептилий. Однако развитие коры и стриатума у представителей указанных двух классов шло совершенно разными путями.

У млекопитающих доминирующей становится кора, которая, разрастаясь, постепенно покрывает стриатум, пока, как, например, у человека, нервные клетки стриатума не оказываются глубоко погруженными во внутреннюю часть переднего мозга между входящими в него нервными волокнами. Эволюция переднего мозга птиц шла по пути развития стриатума, кора же представляет собой тонкий слой, покрывающий верхнюю и боковые части переднего мозга. Стриатум выполняет у птиц большинство тех же функций, что и гораздо большая по размерам кора млекопитающих. Особого внимания заслуживает верхняя часть стриатума – гиперстриатум, хорошо развитая структура, которая отсутствует у млекопитающих.

Много лет назад нейролог Гарвардского медицинского центра Стенли Кобб, которого можно считать пионером в области сравнительного изучения мозга птиц, пришел к выводу, что у птиц между развитием коры и «интеллектом» существует обратная корреляция. Кобб установил, что основная функция коры птиц – обоняние, а поскольку наиболее высокоорганизованные виды практически не используют его, кора, утратив свое значение, уменьшилась в размерах. Исходя из полученных многочисленных данных, Кобб заключил, что у птиц структурой, связанной с осуществлением рассудочной деятельности, является не кора, а гиперстриатум.

Исследования мозга различных видов птиц показали, что наиболее развитым гиперстриатумом обладают виды, считающиеся самыми «интеллектуальными». Например, у вороны, попугая и канарейки указанная структура более объемна, чем у курицы, перепела или голубя. Харви Картен из Массачусетского технологического института описал область гиперстриатума, которая имеет такой же тип проекционных связей, что и зрительные отделы коры млекопитающих.

Сравнение строения мозга человека и птицы

Сравнение строения мозга человека и птицы

Результаты анатомических исследований подтверждаются разнообразными данными, в том числе полученными при изучении поведения. Давно известно, что полное удаление коры у птиц не вызывает заметного ухудшения ни в моторной, ни в сенсорной сферах, при декортикации же млекопитающих эти функции заметно нарушаются. Не так давно сотрудник Нью-Йоркского университета Зиглер обнаружил, что голуби с сильными повреждениями коры были в состоянии выполнять задачи по зрительному различению – например, обучались клевать крест, а не круг. Вместе с тем он установил, что повреждение гиперстриатума значительно снижает их способности к решению таких задач.

Следующим шагом в изучении гиперстриатума птиц явилось выяснение вопроса о том, какие специфические структуры этого органа обусловливают определенные уровни способности к обучению. У перепелов хирургическим путем удаляли верхнюю часть гиперстриатума, называемую Wulst, а затем проверяли их способность к обучению. Оказалось, что операция самым серьезным образом сказывалась на их «интеллекте». Очевидно Wulst представляет собой не только нейрологическую структуру, связанную с процессами обучения, но и имеет отношение к функциям памяти.

Установление факта, что гиперстриатум имеет непосредственное отношение к реализации элементарной рассудочной деятельности птиц, открывает новый заманчивый путь для изучения процессов, протекающих в мозге. Как «мыслящая машина», гиперстриатум обладает многими свойствами, присущими коре млекопитающих, но является гораздо более доступным для изучения и более простым для объяснения функций.

По материалам сайта http://birds.krasu.ru

 

Рейтинг@Mail.ru