狗的神经元比猫多得多

在一项衡量认知能力的新尝试中,狗击败了它们家养的竞争对手——猫

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我们认为的许多思考都发生在大脑的外层极限。在每个有脊椎动物的大脑核心周围,都包裹着一层布满深褶皱的细胞层。这层细胞整合各种信息,做出决策,解读情绪,解决问题并创造复杂的行为。它被称为大脑皮层,其中的神经元——人类大约有 160 亿个——的作用有点像微型信息处理器,形成思想。

在我们宠物的头部内部,一项对这些细胞的新计数表明,狗远远超过了猫。一只普通的杂种狗的大脑皮层中几乎有 4.3 亿个神经元,而猫只有 2.5 亿个。“狗拥有比猫更强的认知能力,”范德比尔特大学的神经解剖学家 Suzana Herculano-Houzel 说,她在 2017 年 12 月的《神经解剖学前沿》杂志上发表了这项发现。令人有些惊讶的是,在其他食肉动物中,大脑皮层最大的动物并不总是神经元最多的动物。

插图:Lucy Reading-Ikkanda;来源:“狗拥有最多的神经元,但并非最大的大脑:大型食肉动物大脑皮层中体重与神经元数量之间的权衡”,Débora Jardim-Messeder 等人,《神经解剖学前沿》,第 11 卷,第 118 条。在线发表于 2017 年 12 月 12 日


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为了识别和计数这些细胞,Herculano-Houzel 与她的前研究生 Débora Jardim-Messeder 及其同事合作,在实验室版本的搅拌机中液化了皮层。这位神经解剖学家说,结果看起来像未经过滤的苹果汁。(“我的学生说我毁了他们对苹果汁的印象。”)科学家们在汤汁中搅拌了一种探针分子,该分子仅附着在神经元的细胞核上,而忽略了其他类型的大脑细胞。

他们了解到浣熊拥有猫大小的皮层,但神经元数量几乎是猫的两倍——这一结果不会让那些努力阻止这种戴面具的生物进入锁着的垃圾桶的房主感到惊讶。熊的结果表明,就像小熊维尼一样,它们的脑容量非常小:它们的皮层比猫大 10 倍,但神经元数量却与猫相当。低神经元数量似乎是包括狮子在内的大型食肉动物的共同模式。这可能是因为大型动物需要大量能量,而神经元是能量消耗大户。它们需要大量的营养物质,因此亚利桑那大学犬类认知中心主任、人类学家埃文·麦克林说,“我们预计动物会尽可能少地拥有神经元,因为它们的成本很高。” 如果强壮的身体可以帮助动物生存,那么它可能不需要太多的脑力。

至于猫和狗,麦克林说,大脑皮层神经元的数量可能并不意味着可以称其中一种“更聪明”,因为认知可以采取多种形式,并且涉及其他大脑区域。他确实指出,有一些证据表明狗比猫记住信息的时间更长,这可能与皮层能力有关。Herculano-Houzel 拥有两只狗,并且从对她的结论感到不满的猫主人那里听到了很多抱怨,她强调说,“无论皮层中有多少神经元,你都应该爱你的宠物。”

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