Duer kan skelne både rum og tid

Duer er trods alt ikke så fuglehjernede. Ny forskning ved University of Iowa viser, at duer kan skelne mellem de abstrakte begreber rum og tid - og ser ud til at bruge en anden region af hjernen end mennesker og primater til at gøre det. I eksperimenter, duer blev vist på en computerskærm en statisk vandret linje og skulle bedømme dens længde eller den tid, den var synlig for dem. Duer bedømte længere linjer til også at have længere varighed og bedømte linjer længere i varighed til også at være længere i længden.

Hvad det betyder, siger Edward Wasserman, Stuit professor i eksperimentel psykologi ved Institut for Psykologi og Hjernevidenskab ved UI, er duer bruger et fælles område af hjernen til at bedømme rum og tid, tyder på, at disse abstrakte begreber ikke behandles separat. Lignende resultater er blevet fundet med mennesker og andre primater.

Opdagelsen bidrager til den voksende anerkendelse i det videnskabelige samfund, at dyrearter af lavere orden - såsom fugle, krybdyr, og fisk - er i stand til højt niveau, abstrakt beslutningstagning.

"Ja, fuglenes kognitive dygtighed anses nu for at være tættere på både menneskelige og ikke-menneskelige primaters, " siger Wasserman, der har studeret intelligens hos duer, krager, bavianer, og andre dyr i mere end fire årtier. "Disse fuglenervesystemer er i stand til at opnå langt større resultater, end det nedsættende udtryk 'fuglehjerne' antyder."

Mennesker er i stand til at opfatte rum og tid, selv uden hjælp af opfindelser som et ur eller en lineal. Den region af hjernen, der hjælper mennesker med at gøre disse abstrakte begreber mere håndgribelige, er parietal cortex, del af hjernebarken og det yderste lag af hjernen. Cerebral cortex er kendt for at være et sted for højere tankeprocesser, herunder tale og beslutningstagning, og de fire lapper, der består af det, inklusive parietal cortex, behandle forskellige typer sanseinformation.

Men duehjernen har ikke en parietal cortex, eller i det mindste én udviklet nok til at være distinkt. Så, fuglene skal bruge et andet område af hjernen for at skelne mellem rum og tid - eller måske er der en fælles evolutionær mekanisme i centralnervesystemet, som deles af tidlige primater og fugle.

Wasserman og hans team ville finde ud af det.

De satte duer igennem en række opgaver, der kaldes "fælles størrelsestest". Enkelt sagt, fuglene blev vist på en computerskærm en vandret linje enten 6 cm eller 24 cm lang i enten 2 sekunder eller 8 sekunder. Hvis de korrekt rapporterede (ved at hakke et af fire visuelle symboler) længden eller varigheden af ​​linjen, de fik mad.

Testen blev derefter mere nuanceret. Forskerne introducerede yderligere linjelængder, således tilføjer større variation i bedømmelsen af, om en linje var kort eller lang; de præsenterede også linen for duerne i enten kortere eller længere varighed.

"Opgaven tvinger nu duer til at behandle tid og rum samtidigt, fordi de ikke kan vide, i hvilken dimension de skal testes, " siger Wasserman.

Forskerne fandt ud af, at længden af ​​linjen påvirkede duernes forskel på linjens varighed, og linjens varighed påvirkede duernes diskrimination af linjelængde. Dette samspil mellem rum og tid var parallelt med forskning udført med mennesker og aber og afslørede den fælles neurale kodning af disse to fysiske dimensioner. Forskere har tidligere troet, at parietal cortex var stedet for dette samspil. Imidlertid, fordi duer mangler en tilsyneladende parietal cortex, Wassermans resultater tyder på, at dette ikke altid er tilfældet.

Papiret, "Ikke-kortikal størrelseskodning af rum og tid af duer, " blev offentliggjort online 4. december i tidsskriftet Aktuel biologi .

Benjamin De Corte, en tredjeårs kandidatstuderende ved UI's Iowa Neuroscience Institute og Department of Neurology, som hjalp med at designe og udføre eksperimenterne, siger resultaterne viser, at duer behandler rum og tid på måder, der ligner mennesker og andre primater.

"Barken er ikke unik til at bedømme rum og tid, " siger De Corte, hvem er første forfatter på papiret. "Duerne har andre hjernesystemer, der gør det muligt for dem at opfatte disse dimensioner."

Victor Navarro, en UI kandidatstuderende i Wassermans laboratorium, været med til at designe og udføre eksperimenterne og er medvirkende forfatter på papiret.