حجم المخ مقابل حجم الجسم وجذور الذكاء

السلوك الذي نعتبره ذكيًا منتشر بشكل غريب في مملكة الحيوانات. تتعامل الحيوانات ذات الأدمغة المختلفة تمامًا عن أدمغتنا – وهي نوع من الأخطبوط والطيور المختلفة – باستخدام الأدوات ، لإعطاء مثال واحد فقط. يبدو بديهيًا أن الدماغ يحتاج إلى مستوى معين من الحجم والتطور لتمكين الذكاء. لكن اكتشاف لماذا يبدو أن بعض الأنواع لديها ذكاء بينما الأنواع ذات الصلة الوثيقة ليس أمرًا صعبًا – صعب جدًا لدرجة أننا لا نفهمه حقًا.

واحدة من أبسط الأفكار كانت أن الحجم هو كل شيء: لديك عقل كبير بما يكفي ، وعلى الأقل لديك القدرة على أن تكون ذكيًا. لكن يبدو أن الكثير من الطيور ذكية تمامًا على الرغم من صغر الأدمغة – ربما بسبب ذلك حشر المزيد من الخلايا العصبية في حجم معين من الأنواع الأخرى. يفضل بعض الباحثين فكرة أن الذكاء يأتي من وجود دماغ كبير بالنسبة لحجم جسمك ، لكن الدليل موجود قليلا مختلطة.

نشر فريق من الباحثين هذا الأسبوع ورقة بحثية جادلوا فيها بأن الإجابة هي القليل من الاثنين: الحجم النسبي والمطلق مهمان عندما يتعلق الأمر بالدماغ. وهم يجادلون بأن نهجًا محددًا لتنمية الدماغ يساعد في تمكينه.

ما الذي يصنع الذكاء؟

لدراسة ما الذي يجعل الذكاء ، تحتاج إلى تعريف الكلمة. ويمكن أن يكون هذا شيئًا زلقًا يجب إتلافه. نعلم جميعًا (و / أو) أشخاصًا لامعين في بعض الظروف ولكنهم أغبياء في ظروف أخرى. وبالمثل ، قد ينخرط الحيوان في استخدام الأدوات ولكنه غير قادر على معرفة كيفية إيجاد طريقه حول حاجز بسيط. لذا فإن تعريف الذكاء بطرق مختلفة قد ينتج إجابات مختلفة عما إذا كان نوع معين مؤهلاً أم لا.

بالنسبة للعمل الحالي ، كان التركيز على المرافق العقلية للطيور. عرّف الباحثون الذكاء بأنه ابتكار أو ميل لإظهار سلوكيات جديدة. (كان لا بد من استبعاد البوم من الدراسة لأن سلوكياتهم صعبة الملاحظة). تم تطبيع عدد الأوراق التي أبلغت عن السلوكيات المبتكرة من خلال تقسيمها على العدد الإجمالي للأوراق التي تصف أي سلوك في النوع للتكيف مع حقيقة أن بعضها ببساطة درس أفضل من غيره.

ثم قارن الباحثون ذلك بميزات الدماغ مع وضع ثلاثة أسئلة في الاعتبار. كان أحدهما هو ما إذا كان الذكاء مرتبطًا بمناطق معينة من الدماغ – وتحديدًا منطقة تسمى طائر الباليوم في الطيور ، والتي يبدو أنها تتعامل مع العديد من الوظائف نفسها مثل القشرة المخية الحديثة في البشر. هذه المنطقة ، من بين أمور أخرى ، حيث يدمج الدماغ المعلومات الحسية ويخطط للأنشطة.

من خلال الاستفادة من النظام الذي يسمح لهم بحساب عدد الخلايا العصبية الموجودة في مناطق مختلفة من الدماغ ، يمكن للباحثين اختبار ما إذا كان الذكاء مرتبطًا بحجم الدماغ ككل ، مع الباليوم على وجه التحديد ، أو مع نسبة حجم المخ لحجم الجسم. يمكن لفريق البحث أيضًا النظر في التاريخ التطوري للدماغ في الأنواع الذكية ومحاولة فهم كيفية ظهور أي ارتباطات اكتشفوها.

¿Por qué no los dos؟

بشكل عام ، الأدمغة الأكبر تعني سلوكًا أكثر تعقيدًا. وخلص المؤلفون إلى أن “عدد الخلايا العصبية في الدماغ بأكمله يرتبط ارتباطًا إيجابيًا بميل الابتكار السلوكي ، وخاصة الابتكارات التقنية التي يُفترض أنها تتطلب إدراكًا أكثر تقدمًا”. لكن التحكم في حجم الجسم أظهر أن الحجم النسبي للدماغ لا يزال مهمًا. إذا كان لدى الأنواع خلايا عصبية أكثر مما تتوقع بناءً على حجم جسمها ، فمن المرجح أن تشارك في سلوكيات معقدة.

يقترح الباحثون أننا نميل إلى النظر إلى هذا على أنه إما / أو موقف — يجب أن يكون إما الحجم الكلي للدماغ أو نسبة الدماغ إلى الجسم. من خلال إعداد تحليلاتنا لمقارنة الاثنين ، قمنا بتقييد قدرتنا على تحديد أن كلا الترابطين يبدو صحيحًا في وقت واحد. عندما تم تحليل مناطق دماغية معينة بشكل مستقل ، كان الباليوم هو أهم منطقة مرتبطة بسلوك الطيور المعقد. كما ساهم المخيخ ، ولكن بدرجة أقل.

تمشيا مع الاستنتاجات العامة ، ارتفع عدد الخلايا العصبية في طائر الباليوم مع كل من الحجم المطلق للدماغ وحجم الدماغ بالنسبة لحجم الجسم. ارتفعت الخلايا العصبية في المخيخ إلى حد كبير كدالة لحجم الدماغ المطلق. ولم يكن هناك نمط واضح في عدد الخلايا العصبية في جذع الدماغ.

يُشار إلى Corvids والببغاوات على أنها تمتلك بعضًا من أكثر السلوكيات تعقيدًا في عالم الطيور. بتحليلها بشكل منفصل ، أظهر الباحثون أن عدد الخلايا العصبية يتناسب بسرعة مع حجم الجسم — أسرع بكثير من مجموعات الطيور الأخرى. كيف تنتهي هذه الأنواع بعدد كبير غير عادي من الخلايا العصبية؟ تميل إلى أن تكون لها فترة نمو أطول بعد أن تفقس ، وهذه المرة تستخدم لتعبئة المزيد من الخلايا العصبية في الباليوم. تميل الببغاوات إلى الاستمرار في توليد الخلايا العصبية لفترة أطول ، ولا تنضج الخلايا العصبية بالسرعة التي تنضج بها الخلايا العصبية الأخرى.

من الواضح أننا سنرغب في إجراء تحليل مماثل مع مجموعات أخرى غير الطيور لمعرفة ما إذا كانت هذه قاعدة عامة أو كيف أنتجت الطيور أنواعًا ذات ذكاء متنوع. ولكن ، حتى لو كانت هذه النتيجة مؤشرًا عامًا على “كيف” ، فإنها في الحقيقة لا تساعدنا في الإجابة “لماذا؟” يقترح الباحثون أن الببغاوات تميل إلى أن تكون أكبر الطيور طويلة العمر. لذلك ، فإن وقت المكافأة لامتلاك أجهزة عقلية متطورة أطول ، حتى لو استغرق تطوير هذه الأجهزة وقتًا أطول.

والذي يبدو بديهيًا جدًا حتى تبدأ في التفكير في الاستثناءات. يبلغ عمر الغرابيات مثل الغربان والقايق حوالي سبع سنوات فقط ، ومع ذلك لا يزال بعضها قادرًا على ذلك متطورة جدا سلوك. جايز ليسوا طيورًا كبيرة بشكل خاص. والكثير من الطيور الكبيرة طويلة العمر لم ينتهي بها الأمر بأي سلوكيات تشير إلى الذكاء. لذا ، حتى لو استمر هذا الأمر ، فهناك الكثير مما لا نعرفه عن سبب تحول بعض الحيوانات إلى ذكاء.

بيئة الطبيعة وتطورها، 2022. DOI: 10.1038 / s41559-022-01815-x (حول DOIs).