近日，來自德國圖賓根大學的一個神經科學研究小組通過測量烏鴉的大腦信號和行為，首次證明了鴉科鳴禽（如烏鴉）擁有主觀體驗，能夠有意識地感知感官輸入。到目前為止，研究者僅在人類和其他靈長類動物身上發現過該類型意識，而他們的大腦結構與鳥類完全不同。研究的領導者Andreas Nieder說:「我們的研究結果開闢了一種看待意識進化及其神經生物學限制的新方式。」相關論文於當地時間9月24日發表在《科學》雜誌上。
對於人類和非人靈長類動物來說，我們有意識地感知事物的能力局限於大腦皮層。多年來，科學家們一直在討論，那些大腦結構完全不同、沒有大腦皮層的動物，是否也被賦予了有意識的感知能力？然而，到目前為止，還沒有神經學實驗數據能夠支持這種說法。
為了追蹤鳥類的意識過程，德國圖賓根大學的科學家們訓練了兩隻烏鴉：它們會通過搖頭來表示是否看到了屏幕上的刺激信號。大多數刺激信號是明確可感知的：要麼是明亮的圖像，要麼完全沒有刺激物，烏鴉能夠明確地表達是否存在信號。
但另一些刺激信號非常微弱，剛好處於感知的臨界值。對於這種微弱刺激，烏鴉有時表示看到了刺激，有時又表示沒有看到。這種情況下，烏鴉的主觀感知就發揮了作用。
當烏鴉對視覺刺激做出反應時，研究人員同時記錄了它們大腦中單個神經細胞的活動。結果發現，當烏鴉表示看到刺激時，其神經細胞在刺激出現到產生行為反應這段時間內處於活躍狀態。如果它們沒有感覺到刺激，神經細胞就會保持「沉默」。根據神經細胞活躍性能夠預測烏鴉對刺激的主觀體驗，這一發現令人驚訝。
「在沒有主觀成分的情況下，代表視覺輸入的神經細胞預計會以同樣的方式對恆定強度的視覺刺激作出反應，」Nieder解釋說，「然而，我們的研究結果最終表明，烏鴉大腦中處理水平較高的神經細胞會受到主觀體驗的影響，或者更準確地說，這些細胞會產生主觀體驗。」
這意味著，在進化史中，意識在動物世界的起源可能比此前認為的更古老、更廣泛。Nieder說：「人類和烏鴉最後的共同祖先生活在3.2億年前。知覺意識有可能是在那時產生並流傳至今。」
還有一種可能是——這些遠親物種的知覺意識是完全獨立進化的。Nieder補充道：「這一能力能夠完全獨立於大腦皮層存在，或許不同結構的大腦都能實現主觀意識體驗。」
科界原創
編譯：花花
審稿：西莫
責編：陳之涵
期刊來源：《科學》
期刊編號：0036-8075
原文連結：
https://phys.org/news/2020-09-conscious-birds-brains.html
版權聲明：本文由科界平臺原創編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源科技工作者之家—科界App。