Gehirngröße versus Körpergröße und die Wurzeln der Intelligenz

Verhalten, das wir für intelligent halten, ist im Tierreich seltsamerweise weit verbreitet. Tiere mit ganz anderen Gehirnen als wir – eine Krakenart und andere Vögel – beschäftigen sich mit Werkzeugen, um nur ein Beispiel zu nennen. Es scheint selbstverständlich, dass das Gehirn ein gewisses Maß an Größe und Ausgereiftheit benötigt, um Intelligenz zu ermöglichen. Aber herauszufinden, warum einige Arten Intelligenz zu haben scheinen, eng verwandte aber nicht, ist schwierig – so schwierig, dass wir es nicht wirklich verstehen.

Eine der einfachsten Ideen war, dass Größe alles ist: Sie haben ein Gehirn, das groß genug ist, und zumindest die Fähigkeit, schlau zu sein. Aber viele Vögel wirken trotz der kleinen Gehirne recht intelligent – ​​vielleicht gerade deshalb Crawling mehr Neuronen ab einer bestimmten Größe als andere Arten. Einige Forscher ziehen die Idee vor, dass Intelligenz von einem Gehirn herrührt, das für die Größe Ihres Körpers groß ist, aber die Beweise sind da ein wenig gemischt.

Diese Woche veröffentlichte ein Forscherteam ein Papier, in dem sie argumentieren, dass die Antwort ein wenig von beidem ist: relative und absolute Größe sind wichtig, wenn es um das Gehirn geht. Sie argumentieren, dass ein spezifischer Ansatz zur Entwicklung des Gehirns hilft, es zu stärken.

Was macht Intelligenz aus?

Um zu untersuchen, was Intelligenz ausmacht, müssen Sie das Wort definieren. Dies kann eine rutschige Sache sein, um es zu zerstören. Wir alle kennen (und/oder) Menschen, die in manchen Situationen brillant, in anderen aber dumm sind. Ebenso kann das Tier Werkzeuge benutzen, weiß aber nicht, wie es sich um ein einfaches Hindernis herum zurechtfindet. Eine unterschiedliche Definition von Intelligenz kann also zu unterschiedlichen Antworten darauf führen, ob ein bestimmter Typ in Frage kommt oder nicht.

Für die vorliegende Arbeit lag der Fokus auf den mentalen Fähigkeiten von Vögeln. Forscher haben Intelligenz als eine Innovation oder Tendenz definiert, neue Verhaltensweisen an den Tag zu legen. (Eulen mussten von der Studie ausgeschlossen werden, da ihr Verhalten schwer zu beobachten ist.) Die Anzahl der Artikel, die über erfinderisches Verhalten berichteten, wurde normalisiert, indem sie durch die Gesamtzahl der Artikel geteilt wurde, die irgendein Verhalten in einer Art beschreiben, um die Tatsache auszugleichen, dass einige einfach besser untersucht wurden als andere.

Die Forscher verglichen dies dann mit den Merkmalen des Gehirns, wobei sie drei Fragen im Hinterkopf hatten. Einer war, ob Intelligenz mit bestimmten Regionen des Gehirns verbunden war – insbesondere einer Region namens Pallium bei Vögeln, die viele der gleichen Funktionen wie der Neokortex beim Menschen zu erfüllen scheint. Unter anderem in diesem Bereich integriert das Gehirn sensorische Informationen und plant Aktivitäten.

Durch die Nutzung eines Systems, das es ihnen ermöglicht, die Anzahl der in verschiedenen Regionen des Gehirns vorhandenen Neuronen zu zählen, können Forscher testen, ob die Intelligenz mit der gesamten Gehirngröße, insbesondere mit Pallium oder mit dem Verhältnis von Gehirngröße zu Körpergröße korreliert . Das Forschungsteam könnte sich auch die Evolutionsgeschichte des Gehirns intelligenter Arten ansehen und versuchen zu verstehen, wie die entdeckten Assoziationen zustande kamen.

¿Por qué no los dos?

Im Allgemeinen bedeuten größere Gehirne komplexeres Verhalten. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass „die Anzahl der Neuronen im gesamten Gehirn positiv mit der Neigung zu Verhaltensinnovationen korreliert, insbesondere zu technischen Innovationen, die angeblich eine fortgeschrittenere Kognition erfordern“. Aber die Kontrolle der Körpergröße zeigte, dass die relative Größe des Gehirns immer noch eine Rolle spielte. Wenn eine Spezies mehr Neuronen hat, als man aufgrund ihrer Körpergröße erwarten würde, ist sie eher an komplexen Verhaltensweisen beteiligt.

Die Forscher schlagen vor, dass wir dies eher als Entweder-Oder-Situation betrachten – es sollte entweder das Gesamthirnvolumen oder das Gehirn-zu-Körper-Verhältnis sein. Indem wir unsere Analysen zum Vergleich der beiden vorbereiteten, schränkten wir unsere Fähigkeit ein, festzustellen, dass beide Korrelate gleichzeitig korrekt zu sein scheinen. Als spezifische Gehirnregionen unabhängig voneinander analysiert wurden, war das Pallium die wichtigste Region, die mit komplexem Vogelverhalten verbunden ist. Das Kleinhirn trug ebenfalls dazu bei, jedoch in geringerem Maße.

In Übereinstimmung mit allgemeinen Schlussfolgerungen nahm die Anzahl der Neuronen im Pallium sowohl mit der absoluten Gehirngröße als auch mit dem Gehirnvolumen im Verhältnis zur Körpergröße zu. Kleinhirnneuronen waren als Funktion der absoluten Gehirngröße signifikant erhöht. Es gab kein klares Muster in der Anzahl der Neuronen im Hirnstamm.

Korviden und Papageien sind dafür bekannt, einige der komplexesten Verhaltensweisen in der Vogelwelt zu haben. Durch die getrennte Analyse zeigten die Forscher, dass die Anzahl der Neuronen schnell proportional zur Körpergröße ist – viel schneller als bei anderen Vogelgruppen. Wie kommen diese Typen zu einer ungewöhnlich großen Anzahl von Neuronen? Sie neigen dazu, nach dem Schlüpfen eine längere Wachstumsphase zu haben, die diesmal dazu verwendet wird, mehr Neuronen in das Pallium zu mobilisieren. Papageien neigen dazu, Neuronen für eine längere Zeit zu erzeugen, und Neuronen reifen nicht so schnell wie andere Neuronen.

Offensichtlich würden wir eine ähnliche Analyse mit anderen Gruppen als Vögeln durchführen wollen, um zu sehen, ob dies eine allgemeine Regel ist oder wie Vögel Arten mit unterschiedlicher Intelligenz hervorgebracht haben. Aber selbst wenn dieses Ergebnis ein allgemeiner Hinweis auf das „Wie“ ist, hilft es uns nicht wirklich, das „Warum“ zu beantworten. Forscher vermuten, dass Papageien die größten, langlebigsten Vögel sind. Daher ist die Belohnungszeit für den Besitz gut entwickelter mentaler Geräte länger, auch wenn es länger dauert, diese Geräte zu entwickeln.

Was ziemlich kontraintuitiv erscheint, bis Sie anfangen, über Ausnahmen nachzudenken. Krähen wie Krähen und Zigeuner sind erst etwa sieben Jahre alt, aber einige sind noch dazu in der Lage sehr anspruchsvoll Verhalten. Eichelhäher sind keine besonders großen Vögel. Und viele große, langlebige Vögel zeigten am Ende keinerlei Verhaltensweisen, die auf Intelligenz hindeuteten. Selbst wenn das so weitergeht, wissen wir vieles nicht darüber, warum manche Tiere intelligent werden.

Umwelt und Evolution der Natur2022. DOI: 10.1038/s41559-022-01815-x (Über DOIs).