当幼鸟发育时，它的身体扭曲以适应蛋壳的限制。鸟的脖子扭曲，使其头部一侧紧贴胸部。在这种姿势下，鸟的左眼仍然依偎在萌芽的羽毛中——在那里它接收不到来自外界的光线——而右眼则紧贴蛋壳，透过碳酸钙的面纱瞥见闪烁的光和影。尽管眼睛的这种不均匀刺激在雏鸟孵化前只持续一两天，但它似乎对典型的大脑发育至关重要。在黑暗中孵化的鸽子成年后比孵化前暴露在光线下的鸽子更难解决难题。一些研究人员认为，原因是如果大脑的两个半球错过了蛋中学习的关键窗口期，就无法正确整合信息。
德国波鸿鲁尔大学的玛蒂娜·曼斯在过去的 20 年里一直在研究鸽子的大脑。在一项发表在二月份《自然通讯》杂志上的新研究中，曼斯和她的同事朱莉安·罗姆林专注于 14 只在当地饲养员正常光照条件下饲养的家鸽，以及另外 8 只在实验室黑暗孵化器中饲养的鸽子。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）
通过各种记忆测试和逻辑谜题，曼斯和罗姆林比较了两组鸟的问题解决能力。曼斯和罗姆林逐一向每只鸽子展示装有彩色水族箱砾石的不同对塑料杯，其中只有一个杯子藏有一粒玉米。共有四种配对：红色和蓝色、蓝色/绿色、绿色/黄色和黄色/紫色。通过反复试验，鸽子学会了偏爱每对中的一种颜色，因为那种颜色的砾石总是含有美味的零食。例如，在蓝色和绿色砾石之间选择时，蓝色总是正确的答案；绿色砾石与黄色配对时总是含有奖励，等等。
经过足够的试验后，传统饲养的鸽子推断出一个最富成果的颜色等级：红色 > 蓝色 > 绿色 > 黄色 > 紫色。例如，蓝色始终是正确的选择，除非它与红色配对。紫色永远不是正确的答案。利用这种推断出的知识，即使在面对从未见过的颜色对（例如蓝色和黄色）时，暴露在光线下的鸽子也知道哪个杯子的砾石中含有玉米。相比之下，在黑暗中长大的鸽子从未弄清楚这个等级制度，并且在面对新的颜色对时，也未能做出正确的选择。
这里有一个转折：在所有这些测试中，鸽子都戴着眼罩遮住一只眼睛，因此鸟类学会用左眼辨别某些配对，而用右眼辨别其他配对。由于左眼主要与右脑半球交流，而右眼主要与鸟类的左脑半球交流，因此两个半球都专注于不同的视觉信息。（鸟类的视觉系统（其中视神经完全交叉）与人类视觉系统不同，在人类视觉系统中，每只眼睛都向两个大脑半球发送信息。）即使鸟类缺乏胼胝体——连接哺乳动物大脑两个半球的粗大神经组织带——早期的研究已经证实，鸟类大脑的两个半部分通过不同的细胞桥梁交换信息。
在这项新研究中，所有鸽子都用任何一只眼睛正确区分了熟悉的颜色对，无论它们在学习试验期间哪只眼睛被遮盖——显然一个大脑半球可以将信息传递给另一个半球。但是，当在黑暗中长大的鸽子遇到全新的配对（例如蓝色和黄色）时，它们就束手无策了：即使睁开双眼，它们也不知道该选择哪种颜色。曼斯认为，那是因为只有在光线下长大的鸽子才能解决需要同时来自两个大脑半球的知识的问题。一个半球了解到蓝色比绿色更好；另一个半球了解到绿色比黄色更好。意识到蓝色因此比黄色更好，这需要黑暗中长大的鸽子无法调动的两个半球之间的交流。
“所使用的测试相当难以理解，”澳大利亚新英格兰大学的莱斯利·罗杰斯承认道，她广泛研究了鸟类大脑的结构和功能，但未参与这项新研究，“但该研究确实表明，半球间交流取决于孵化前是否暴露在光线下，因此取决于视觉处理的不对称性。”在她自己的工作中，罗杰斯发现，在雏鸟孵化前一两天，仅需两小时的不均匀光刺激就会触发雏鸟大脑的结构和功能不对称。尽管鸟类大脑的两个半部分都处理视觉信息，但罗杰斯、曼斯和其他一些人已经表明，每个半球都特别擅长某些任务：左半球更擅长辨别任务和注意细微之处，而右半球似乎指导整体视觉注意力。曼斯的新研究中，在黑暗中长大的鸽子可能无法结合左右半球的不同才能来解决它们从未见过的视觉问题。
在人类、其他哺乳动物、鸟类和一些其他脊椎动物中，认知才能在两个大脑半球之间分配的想法仍然有些争议。神经科学研究已经非常清楚地表明，没有所谓的“右脑型人”或“左脑型人”——人脑非常对称。在许多情况下，两个半球都为相同的认知能力做出贡献。而且，如果一个半球受损，另一个半球可以弥补不足。但是，也有大量证据表明，即使两个半球对诸如言语或创建世界视觉模型之类的认知任务做出同等贡献，每个半球也可能偏爱该任务的特定方面。就她而言，曼斯希望理清这些问题。她认为，没有比鸟类大脑更好的模型了。
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图片由玛蒂娜·曼斯提供