Vtáky majú podobný počet neurónov ako primáty

Vtáky sú pozoruhodne inteligentné, hoci ich mozog je malý. Havrany a niektoré papagáje sú schopné kognitívnych výkonov porovnateľných s opicami. Vyrábajú a používajú nástroje, riešia problémy, utvárajú si úsudky na základe príčiny-následku, spoznávajú sa v zrkadle, plánujú budúce potreby a na základe vlastnej skúsenosti vedia odhadnúť správanie iných, dokoncka aj ľudí. Papgáje a niektoré spevavce (napríklad havrany) sa vedia naučiť hovoriť ľudské slová a papagáje ich vedia použiť na zmysluplnú kominikáciu s ľuďmi. Ako vtáky dosahujú také pôsobivé zdatnosti s mozočkami ako oriešok?

Vedci zo 4 univetzít (jedna z nich je Karlova univerzita v Prahe) skúmali bunkovú skladbu mozgov 28 vtáčích druhov a odhalili jasnú odpoveď na túto otázku: Mozgy spevavcov a papagájov obsahujú veľké množstvo neurónov, pričom sa dosahuje hustota vyššia ako u cicavcov. Počet neurónov v prednom mozgu je podobný ako u primátov.

Doteraz sa predpokladalo, že menší mozog má menšiu informačno-procesnú kapacitu, pretože musí obsahovať menej neurónov. Zistilo sa však, že v rôznych mozgoch môžu byť neuróny rôzne nahusto.

Pomocou „isotropic fractionator“ určili počet neurónov v jednotlivých regiónoch mozgu (cerebral hemispheres, cerebellum, diencephalon, tectum, and brainstem) a zistili, že tento počet je až 2x vyšší u papagájov a spevavcov ako u primátov. To znamená, že hustota musí byť tiež vyššia.

Architektúra vtáčích mozgov sa trochu líši od cicavcov. Hoci vtáci nemajú neokortex, funkcie spojené s tým, čo má na starosti neokortex, im zaisťujú ostatné časti mozgu. Dajú sa teda namapovať určité časti vtáčieho mozgu na mozog primátov:

Vtáci Primáty
pallium (hyperpallium, mesopallium, nidopallium, arcopallium a hippocampus) pallium (neokortex, hippocampus, olfactory cortices such as piriform and entorhinal cortex, a pallial amygdala)
cerebellum cerebellum
subpallium (striatum, pallidum, and septum), diencephalon, tectum a brain-stem zvyšok mozgu

Výsledky

Vďaka vyššej hustote neurónov majú papagáje a spevavce 2x viac neurónov ako rovnako veľký mozog primátov a 4x viac ako mozog hlodavcov. Napríklad králiček zlatohlavý má telo 9x menšie ako myš, ale jeho mozog má 2,3x viac neurónov. Pozri tabuľku niektorých ďalších cicavcov.

Druh Počet neurónov v mozgu Hmotnosť mozgu
spevavce 136 miliónov – 2 170 miliónov 0,36 – 14,13 g
papagáje 227 miliónov – 3 140 miliónov 1,15 – 20,73 g

Zdroj: http://www.pnas.org/content/113/26/7255.full.pdf