如果你养了一只鹦鹉，你可能需要向它道歉。“鸟脑”不是侮辱：尽管鸟的大脑可能看起来很小，但它的小尺寸只会使其智力更加令人印象深刻。
科学家们已经知道一段时间了，鸟类能够进行复杂的认知，正如会制造工具的乌鸦和有鉴赏力的鸽子所揭示的那样。问题是，大自然是如何将所有这些神经硬件塞进如此小的包装中的。本月发表在《美国国家科学院院刊》上的研究提供了一种新的解释：鸟类大脑的神经元密度比其他动物更高。
长期以来，普遍的观点是，大脑的大小最直接地决定了动物的智力，而神经元密度在不同物种之间变化不大。在过去的十到二十年中，这种看法发生了改变，尤其是在观察到神经元密度差异的哺乳动物大脑中。鸟类的大脑非常小，显然需要一些结构上的差异才能使它们在紧凑的空间中进行复杂的认知，但直到现在，还不清楚它们究竟是如何不同的。
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这项新研究来自布拉格、维也纳、里约热内卢和圣保罗的大学之间的国际合作，是第一个量化鸟类大脑中神经元数量的研究。为此，研究人员从 28 个不同的物种中采集了样本，并将它们解剖成解剖切片。然后，他们从每个切片中制成均匀的悬浮液，对细胞核进行染色，并将每个悬浮液分成小的单独细胞样本。这些较小的样本每个都包含大致相同数量的细胞，从而可以相对容易地快速准确地计数神经元。使用这种方法，一天之内就可以处理整个鸟类大脑，而传统方法则更加费力且耗时。（历史上，神经解剖学家必须切割大脑的非常薄的切片，对其进行染色以显示单个细胞，并手动计数每个细胞。对于整个大脑，这种方法需要大量时间并且存在较高的人为错误风险。）
尽管该领域的许多人预计鸟类大脑可能很密集，但其程度让该研究的作者感到惊讶。“我原本的期望仅仅是鸟类大脑在大小和神经元数量上应该与哺乳动物不同，”神经科学家 Suzana Herculano-Houzel 说，她现在在范德比尔特大学工作，是该论文的资深作者之一。“但我们不知道差异会如此之大，以至于在鹦鹉的大脑中，你会拥有与中等大小灵长类动物一样多的神经元。”
之前对鸣禽和鹦鹉（具有令人印象深刻的发声能力的鸟类）的鸟类智力研究表明，鸟类大脑中有特殊的通路可以实现这种复杂的认知。但是这些通路由数百万个神经元组成，对于如此小的大脑来说，似乎不可能容纳。“[似乎] 必须有一些东西丢失才能为这条通路腾出空间，”霍华德休斯医学研究所的神经生物学家埃里希·贾维斯说，他研究这些神经通路，但没有参与这项新研究。“这篇论文给了我一个解释：这些鸟类并没有因为其他特征而失去神经元，它们只是将东西塞进了更紧凑的空间。”
为了鸟类？
Herculano-Houzel 及其同事的发现只是为了更好地了解鸟类大脑解剖结构和智力的更大努力的一部分。直到二十世纪中叶，许多科学家仍然持有鸟类无法进行高级认知的偏见。
事实上，即使是给鸟类神经解剖结构起的名称也表明了它们被认为的简单性。一个世纪前，神经生物学家路德维希·艾丁格比较了各种动物的神经解剖结构，以便他能够建立一个更具凝聚力的观点，了解它们的大脑是如何进化的。但艾丁格对进化的理解是不准确的；他认为进化是按时间和空间线性发生的。他认为大脑的原始区域一定位于大脑的一端，随着时间的推移，更复杂的部分在彼此之上分层发展。
鸟类的大脑结构与大多数其他智能动物的结构非常不同，这导致艾丁格认为它们一定不如哺乳动物聪明。因此，当他着手命名鸟类大脑结构时，他给它们起了“苍白纹状体”这样的名字，意思是“旧纹状体”，指的是一个参与本能行为和基本运动协调的相当原始的区域。他认为大脑是从纹状体进化而来的。但事实上，我们现在知道它是由大脑皮层进化而来的，大脑皮层是一个执行推理和计划的区域。
2005 年，一个国际专家小组在《自然评论神经科学》上指出，这种贬义的命名法阻碍了科学进步，因为它不准确地反映了大脑的复杂性。他们的请求最终导致了在研究界中使用的新术语。这一变化反映了对鸟类进化的现代、细致的看法，Herculano-Houzel 希望她的工作对此做出贡献。她和她的同事选择研究各种物种，以便他们能够“一窥进化”，她解释道。“我们的想法是，如果你了解现代物种之间哪些变化和哪些不变，那么你就可以进行侦探工作，弄清楚第一批鸟类的大脑是由什么组成的。”
贾维斯说，仍然需要做更多的工作来证明这些密集的神经元直接影响着智力。尽管如此，他还是觉得这项新工作令人印象深刻：“我不敢用突破这个词，但我认为这是一个概念性的突破。”