脳のサイズと体のサイズ、そして知性のルーツ

私たちが知的なと考える行動は、動物界では奇妙なことに流行しています。 私たちとはまったく異なる脳を持つ動物（タコの一種と異なる鳥）は、ほんの一例を挙げれば、道具を扱っています。 インテリジェンスを可能にするために、脳にはある程度のサイズと洗練が必要であることは自明のようです。 しかし、密接に関連する種が知性を持っているように見える理由を理解することは難しくありません—非常に難しいので、私たちはそれを本当に理解していません。

最も単純なアイデアの1つは、サイズがすべてであるということでした。十分な大きさの頭脳があり、少なくとも賢くなる能力があります。 しかし、多くの鳥は小さな頭脳にもかかわらず非常に知的なようです-おそらくそれのために より多くのニューロンを這う 他の種よりも一定の大きさで。 一部の研究者は、知性はあなたの体のサイズに対して大きな脳を持つことから来るという考えを好みますが、証拠はそこにあります 少し混合。

今週、研究者のチームが研究論文を発表しました。そこでは、答えは脳に関しては相対的および絶対的なサイズの問題の両方のほんの少しであると主張しています。 彼らは、脳の発達への特定のアプローチがそれを強化するのに役立つと主張しています。

インテリジェンスを作るものは何ですか？

インテリジェンスを作るものを研究するには、単語を定義する必要があります。 これは、破壊するのが滑りやすいものになる可能性があります。 私たちは皆、ある状況では素晴らしい（および/または）が、他の状況では愚かである人々を知っています。 同様に、動物は道具の使用に従事するかもしれませんが、単純な障害物の周りの道を見つける方法を知ることができません。 したがって、インテリジェンスをさまざまな方法で定義すると、特定のタイプが適格かどうかに関してさまざまな答えが得られる可能性があります。

現在の作業では、鳥の精神的設備に焦点を当てています。 研究者は、知性を革新または新しい行動を示す傾向として定義しています。 （フクロウは行動を観察するのが難しいため、研究から除外する必要がありました。） 独創的な行動を報告している論文の数は、ある種の行動を説明している論文の総数で割って正規化し、一部の論文が他の論文よりも単純によく研究されているという事実を調整しました。

次に、研究者はこれを3つの質問を念頭に置いて脳の特徴と比較しました。 1つは、知能が脳の特定の領域、具体的には鳥のパリウムと呼ばれる領域にリンクされているかどうかでした。これは、人間の新皮質と同じ機能の多くを処理しているようです。 この領域は、とりわけ、脳が感覚情報を統合し、活動を計画する場所です。

脳のさまざまな領域に存在するニューロンの数を数えることができるシステムを利用することで、研究者は知能が脳全体のサイズ、具体的にはパリウム、または脳のサイズと体のサイズの比率と相関するかどうかをテストできます。 研究チームはまた、知的な種の脳の進化の歴史を見て、彼らが発見した関連がどのようにして生じたのかを理解しようとすることができました。

¿Porquénolosdos？

一般的に、脳が大きいほど行動は複雑になります。 著者らは、「脳全体のニューロンの数は、行動革新の傾向、特により高度な認知を必要とすると思われる技術革新と正の相関関係がある」と結論付けました。 しかし、体の大きさを制御することは、脳の相対的な大きさが依然として重要であることを示しました。 種がその体のサイズに基づいて予想するよりも多くのニューロンを持っている場合、それは複雑な行動に関与している可能性が高くなります。

研究者たちは、これをどちらかまたは両方の状況と見なす傾向があることを示唆しています。これは、総脳容積または脳と体の比率のいずれかである必要があります。 2つを比較するために分析を設定することにより、両方の相関関係が同時に正しいように見えることを決定する能力を制限しました。 特定の脳領域を個別に分析した場合、パリウムは複雑な鳥の行動に関連する最も重要な領域でした。 小脳も貢献しましたが、程度は少ないです。

一般的な結論と一致して、パリウム内のニューロンの数は、絶対的な脳のサイズと体のサイズに対する脳の体積の両方で増加しました。 小脳ニューロンは、絶対的な脳のサイズの関数として有意に上昇しました。 脳幹のニューロン数に明確なパターンはありませんでした。

カササギとオウムは、鳥の世界で最も複雑な行動のいくつかを持っていることで有名です。 それらを別々に分析すると、研究者たちはニューロンの数が体のサイズに急速に比例することを示しました—他の鳥のグループよりもはるかに速いです。 これらのタイプはどのようにして異常に多数のニューロンになってしまうのでしょうか？ それらは孵化した後、より長い成長期間を持つ傾向があり、今回はより多くのニューロンをパリウムに動員するために使用されます。 オウムはより長い時間ニューロンを生成し続ける傾向があり、ニューロンは他のニューロンほど速く成熟しません。

明らかに、鳥以外のグループでも同様の分析を行い、これが一般的なルールであるかどうか、または鳥が多様な知性を持つ種をどのように生産したかを確認したいと思います。 しかし、この結果が「どのように」の一般的な指標であるとしても、それは実際には「なぜ」に答えるのに役立ちません。 研究者は、オウムは最も大きく、長命の鳥である傾向があることを示唆しています。 したがって、十分に開発されたメンタルデバイスを所有することの報酬時間は、これらのデバイスの開発に時間がかかったとしても、より長くなります。

例外について考え始めるまでは、これはかなり直感に反しているようです。 カラスやジプシーなどのカラスはまだ7歳くらいですが、まだそれができる人もいます 非常に洗練された 行動。 ジェイズは特に大きな鳥ではありません。 そして、多くの大きくて長命の鳥は、知性を示す行動をとることができませんでした。 ですから、これが続いたとしても、なぜ一部の動物が知性を発揮するのか、私たちにはわからないことがたくさんあります。

自然の環境と進化、2022。DOI： 10.1038 / s41559-022-01815-x （（DOIについて）。