อีกาอาจเป็นสมองนก แต่สิ่งมีชีวิตที่มีขนนกสามารถเข้าใจแนวคิดที่เป็นนามธรรมของศูนย์การวิจัยใหม่แนะนำ
แนวคิดของศูนย์ตามที่ใช้ในระบบตัวเลขได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่ในสังคมมนุษย์รอบศตวรรษที่ห้าหรืออาจจะไม่กี่ศตวรรษก่อนหน้านี้วิทยาศาสตร์สดรายงานก่อนหน้านี้- ตัวอย่างเช่นความคิดของการคูณ 8 ด้วย 0 หรือเพิ่ม 0 ถึง 10 ไม่ได้เกิดขึ้นจนกว่าจะถึงตอนนั้น แนวคิดของ "ไม่มี" หรือไม่มีปริมาณใด ๆ ที่น่าจะเกิดขึ้นก่อนหน้านี้ แต่สิ่งนี้แตกต่างจากการใช้ศูนย์เป็น "ปริมาณ" ที่แตกต่างกันในตัวมันเอง
ความคิดนั้นอาจฟังดูชัดเจน แต่ตามความคิดของศูนย์เป็นค่าตัวเลขฟิลด์ของคณิตศาสตร์ได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก
“ ถ้าคุณถามนักคณิตศาสตร์พวกเขาส่วนใหญ่อาจจะบอกคุณว่าการค้นพบศูนย์เป็นความสำเร็จที่น่าเหลือเชื่อ” Andreas Nieder ศาสตราจารย์ด้านสรีรวิทยาสัตว์ในสถาบันประสาทวิทยาที่ University of Tübingenในประเทศเยอรมนีกล่าว "สิ่งพิเศษเกี่ยวกับศูนย์คือมันไม่พอดีกับกิจวัตรการนับวัตถุจริงเช่นเดียวกับจำนวนเต็มจริง" กล่าวอีกนัยหนึ่งใครบางคนสามารถนับแอปเปิ้ลสามตัวที่วางไว้ในตะกร้า - หนึ่ง, สอง, สาม - แต่เมื่อตะกร้าว่างเปล่าก็ไม่มีแอปเปิ้ลนับ
ที่เกี่ยวข้อง:การค้นพบสัตว์ที่แปลกประหลาดที่สุด 12 ครั้ง
ศูนย์แสดงให้เห็นถึงความว่างเปล่าการขาดแอปเปิ้ลและ "นั่นต้องใช้ความคิดที่เป็นนามธรรมมาก ... คิดว่าแยกออกจากความเป็นจริงเชิงประจักษ์" Nieder กล่าว และตอนนี้โดยมองเข้าไปในสมองของอีกา Nieder และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ค้นพบว่าเซลล์ประสาทของนกหรือเซลล์ประสาทเข้ารหัส "ศูนย์" ในขณะที่พวกเขาทำตัวเลขอื่น ๆ รูปแบบการทำงานของสมองของนกยังสนับสนุนแนวคิดที่ว่าศูนย์ตกก่อน "1" ในบรรทัดตัวเลขจิตของ Crows 'ดังนั้นการพูด
ในการศึกษาใหม่เผยแพร่ 2 มิถุนายนในวารสารประสาทวิทยาศาสตร์ทีมทำการทดลองกับอีกาซากศพชายสองคน (คอร์วัส) ในระหว่างที่นกนั่งอยู่บนคอนไม้และโต้ตอบกับจอคอมพิวเตอร์ด้านหน้า ในการทดลองแต่ละครั้งหน้าจอสีเทาที่มีศูนย์สีดำถึงสี่จุดโผล่ขึ้นมาด้านหน้าของอีกา; ภาพ "ตัวอย่าง" นี้ตามด้วยภาพ "ทดสอบ" ที่มีทั้งจุดเดียวกันหรือจำนวนจุดต่างกัน
อีกาได้รับการฝึกฝนให้จิกที่หน้าจอหรือขยับหัวหากภาพทั้งสองจับคู่กันและยังคงอยู่ถ้าพวกเขาไม่ตรงกัน
ในการศึกษาก่อนหน้านี้โดยใช้การตั้งค่าเดียวกันกลุ่มแสดงให้เห็นว่าอีกาสามารถระบุภาพคู่ที่ตรงกันและไม่มีใครเทียบได้ประมาณ 75% ของเวลาหลังจากได้รับการฝึกอบรมอย่างกว้างขวางสำหรับการทดลองตามรายงานที่ตีพิมพ์ในปี 2558 ในวารสารการดำเนินการของ National Academy of Sciences- การศึกษาก่อนหน้านี้ไม่ได้รวมหน้าจอที่ว่างเปล่ายืนอยู่ในศูนย์ แต่มันแสดงให้เห็นว่าอีกาสามารถแยกความแตกต่างของภาพที่มีจุดสามจุดจากหน้าจอที่มีห้าตัวอย่างเช่น
ยิ่งความแตกต่างระหว่างจุดสองชุดมากเท่าไหร่นกก็ตอบสนองได้แม่นยำยิ่งขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่งนกผสมปริมาณที่ใกล้ชิดเช่นสองและสามบ่อยกว่าปริมาณที่แตกต่างกันมากขึ้นเช่นหนึ่งและสี่ ปรากฏการณ์นี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อ "เอฟเฟกต์ระยะทางตัวเลข" ซึ่งสามารถสังเกตได้ในลิงและมนุษย์ในระหว่างการทดสอบที่คล้ายกัน Nieder บอกกับ Live Science
ในการศึกษาล่าสุดซึ่งรวมถึงหน้าจอเปล่า "สิ่งที่เราพบคือกาหลังจากการฝึกอบรมนี้สามารถแยกแยะศูนย์จากตัวเลขที่นับได้อื่น ๆ " Nieder กล่าว อย่างไรก็ตามที่สำคัญนกยังคงแสดงให้เห็นถึงเอฟเฟกต์ระยะทางตัวเลขในการทดลองซึ่งรวมถึงหน้าจอที่ว่างเปล่า
นั่นหมายความว่านกผสมภาพศูนย์จุดด้วยภาพหนึ่งจุดมากกว่าภาพสองภาพสาม-สามหรือสี่จุด Nieder อธิบาย "นี่เป็นข้อบ่งชี้ว่าพวกเขาปฏิบัติต่อชุดที่ว่างเปล่าไม่ใช่แค่ 'ไม่มีอะไร' กับบางสิ่งบางอย่าง 'แต่จริงๆแล้วเป็นปริมาณที่เป็นตัวเลข" ในการที่พวกเขารับรู้จุดศูนย์เป็นจุดใกล้กับจุดเดียว
เพื่อให้เข้าใจถึงการทำงานของสมองที่อยู่เบื้องหลังพฤติกรรมเหล่านี้ได้ดีขึ้นทีมได้ฝังสายไฟขนาดเล็กที่เคลือบด้วยแก้วเข้าไปในสมองของนกเพื่อบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าในขณะที่อีกาทำการทดสอบพฤติกรรมซ้ำ เซลล์ประสาทที่เลือกนั่งอยู่ในภูมิภาคที่รู้จักกันในชื่อ Pallium ซึ่งตั้งอยู่ทางด้านหลังของสมองนกและจัดการกับการทำงานของความรู้ความเข้าใจระดับสูง
พาเลียมนกเป็นของบริเวณสมองขนาดใหญ่ที่เรียกว่า telencephalon; มนุษย์ยังมี telencephalon ซึ่งเยื่อหุ้มสมองสมองซึ่งเป็นชั้นนอกของรอยย่นของสมองมนุษย์เป็นส่วนหนึ่ง แต่ถึงแม้ว่าทั้ง pallium และ cortex จะอยู่ใน telencephalon แต่ก็มีความคล้ายคลึงกันมากมายระหว่างโครงสร้างทั้งสอง ในขณะที่เยื่อหุ้มสมองในสมองมีเนื้อเยื่อสมองหกชั้นที่แตกต่างกันเชื่อมต่อกันด้วยสายไฟที่มีการข้ามสายไฟนกพาเลียมไม่มีชั้นและจัดเรียงเซลล์ประสาทในกลุ่มนิวเคลียร์แทน Nieder กล่าว
ที่เกี่ยวข้อง:7 วิธีที่สัตว์เป็นเหมือนมนุษย์
ในการศึกษาก่อนปี 2558 ทีมยังรวบรวมการบันทึกจาก Pallium และซูมโดยเฉพาะในภูมิภาคสำคัญหนึ่งที่รู้จักกันในชื่อ Nidopallium caudolaterale (NCL) NCL ได้รับข้อมูลทางประสาทสัมผัสรวมถึงจากดวงตาประมวลผลข้อมูลและส่งไปยังพื้นที่ของสมองที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชั่นมอเตอร์เพื่อประสานพฤติกรรมทางกายภาพ (ในบิชอพเยื่อหุ้มสมอง prefrontal มีบทบาทเดียวกัน)
ใน NCL ทีมพบว่ากลุ่มย่อยบางกลุ่มของเซลล์ประสาทมีความรุนแรงเมื่อจำนวนจุดเฉพาะปรากฏบนหน้าจอ บางคนจะเริ่มยิงอย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองต่อจุดสองจุดในขณะที่บางจุดเริ่มต้นขึ้นเป็นเวลาสี่จุด เซลล์ประสาทเหล่านี้ปรากฏ "ปรับ" เป็นหมายเลขเฉพาะ และที่น่าสนใจยิ่งระยะห่างระหว่างจำนวนที่ต้องการมากขึ้นและจำนวนจุดบนหน้าจอยิ่งเซลล์ประสาทเหล่านั้นใช้งานน้อยลงเท่านั้น
รูปแบบของการทำงานของสมองเหล่านี้บอกเป็นนัยถึงวิธีที่การับรู้ถึงค่าตัวเลขที่สัมพันธ์กัน Nieder กล่าว “ พวกเขาเป็นตัวแทนของแง่มุมที่เป็นระเบียบนี้โดยเนื้อแท้การสั่งซื้อนี้ตามบรรทัดตัวเลขดังนั้นหลังจากหนึ่งมาสองและหลังจากสองมาสามและอื่น ๆ ” เขากล่าว
ในการศึกษาใหม่ทีมทำซ้ำการทดลองนี้ด้วยการเพิ่มหน้าจอ zero-dot โดยรวมแล้วพวกเขาบันทึกจากเซลล์ประสาทมากกว่า 500 เซลล์ 233 ในอีกาหนึ่งและ 268 ในอีกา ก่อนหน้านี้พวกเขาพบว่ากลุ่มย่อยของเซลล์ประสาท NCL ที่แตกต่างกันสว่างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อจำนวนจุดต่าง ๆ แต่นอกจากนี้ชุดย่อยอีกชุดหนึ่งถูกยิงเพื่อตอบสนองต่อหน้าจอเปล่า เซลล์ประสาทเหล่านี้มีการใช้งานน้อยลงเรื่อย ๆ จุดที่เกิดขึ้นบนหน้าจอ-หรือไกลออกไปจากศูนย์จำนวนเพิ่มขึ้น
ในการรวมกันรูปแบบที่สังเกตได้ของพฤติกรรมและการทำงานของสมองชี้ให้เห็นว่าใช่แล้วกาจะเข้าใจแนวคิดของศูนย์ผู้เขียนสรุป ยูทิลิตี้สิ่งนี้มีไว้สำหรับสัตว์ถ้ามียังไม่ชัดเจน Nieder บอกกับ Live Science ในขณะที่ความสามารถในการแยกความแตกต่างของผลไม้ชิ้นหนึ่งจากสองชิ้นนั้นมีประโยชน์ต่อการอยู่รอดเช่น "ฉันไม่เห็นข้อได้เปรียบทันทีสำหรับสัตว์เหล่านี้ที่จะไม่เข้าใจอะไรเลยว่าเป็นปริมาณ" เขากล่าว
การศึกษาพฤติกรรมอื่น ๆ ได้แสดงให้เห็นลิงชนิดหนึ่งและผึ้งยังแสดงให้เห็นถึงความเข้าใจของศูนย์ ในแง่ของกิจกรรมสมองที่เชื่อมโยงกับศูนย์หลายรายการ การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าลิงมีเซลล์ประสาทที่ปรับเป็นพิเศษสำหรับจำนวนศูนย์เช่นเดียวกับอีกา และเมื่อไม่นานมานี้ Nieder และเพื่อนร่วมงานของเขาได้แสดงให้เห็นเช่นเดียวกันในมนุษย์ตามที่อธิบายไว้ในรายงาน 2018 ในวารสารเซลล์ประสาท-
“ ฉันคิดว่าในตอนแรกมันฟังดูบ้าไปหน่อยที่จะถามว่าสัตว์เข้าใจเป็นศูนย์หรือไม่เพราะ Zero เป็นจำนวนที่พิเศษมากเกือบจะมีมนต์ขลังที่เรามี” Nieder กล่าว แต่ตอนนี้หลักฐานที่เพิ่มขึ้นบอกใบ้ว่าสัตว์จำนวนมากอาจเข้าใจแนวคิดของศูนย์มากกว่านักวิทยาศาสตร์ในตอนแรก
ถึงกระนั้น Nieder กล่าวว่าเขาจะต้องประหลาดใจถ้าสัตว์อย่างสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำหรือสัตว์เลื้อยคลานสามารถทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่พึ่งพาความเข้าใจของศูนย์เนื่องจากความสามารถในการเรียนรู้ของพวกเขาไม่ตรงกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนก แต่เนื่องจากนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแยกออกจากบรรพบุรุษร่วมกันของพวกเขาได้ดีก่อนที่การสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์ความจริงที่ว่าพวกเขาแบ่งปันความสามารถทางปัญญาที่ทับซ้อนกันนั้นน่าทึ่งเช่นกัน Nieder กล่าว
“ นั่นคือแง่มุมที่น่าสนใจนั่นวิวัฒนาการเห็นได้ชัดว่าพบวิธีทางกายวิภาคที่แตกต่างกันอย่างอิสระเพื่อติดตั้งนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเหล่านั้นด้วยฟังก์ชั่นการรับรู้ระดับสูง "
เผยแพร่ครั้งแรกใน Live Science
