새의 두뇌'가 이렇게 칭찬한 적은 일찍이 없었다. 최근 몇 년 동안, 새들은 도구를 만들고 추상적인 개념을 이해하며 심지어 모네와 피카소의 그림을 인식하는 것을 발견했습니다. 그러나 포유류의 뇌 영역인 작업 기억력, 계획, 문제 해결이 일어나는 신피질이 부족한 것은 오랫동안 과학자들을 어리둥절하게 했다. 이제, 연구원들은 이전에 알려지지 않았던 조류 뇌에서 포유류 신피질과 유사할 수 있는 미세 회로의 배열을 발견했습니다. 그리고 별도의 연구에서 다른 연구자들은 이와 같은 영역을 의식적 사고와 연관시켰다.
그 두 논문은 이미 획기적인 것으로 칭송되고 있다. "새의 외계인 뇌 구조가 사고, 의식, 그리고 가장 발달된 인식을 제한한다고 종종 추측됩니다,"라고 시애틀 워싱턴 대학의 까마귀에 관한 야생동물 생물학자이자 전문가인 존 마즐러프는 말한다. "새의 인지 능력을 입증한 연구자들은 이러한 결과에 놀라지 않을 것이다"라고 그는 덧붙인다.
실제로 루어대 보훔의 신경아나토미스트 마르틴 스타초가 인식을 조절하는 조류전뇌를 조사하기로 결정한 것은 조류와 포유류의 비슷한 인지능력 때문이었다. 포유류 뇌와 조류 뇌를 전체적으로 비교한 결과 "그들은 공통점이 없다"고 그는 말한다. "예트 조류와 포유류는 같은 인지 기술을 많이 가지고 있습니다."
새의 뇌가 어떻게 이러한 정신적 재능을 지원하는지 알아보기 위해, Stacho와 그의 동료들은 3D 편광 영상촬영을 사용하여 3개의 호밍 비둘기 뇌를 현미경으로 조각한 것을 조사했습니다. 이 고해상도 기법은 포유류 신피질과 가장 유사하다고 여겨지는 팔륨이라고 불리는 전뇌 영역의 회로를 분석할 수 있게 해준다. 팔륨은 피질의 여섯 층이 부족하지만, 긴 섬유로 연결된 독특한 구조를 가지고 있다.
과학자들은 새들의 창백한 모습과 쥐, 원숭이, 그리고 인간의 피질 이미지를 비교했습니다. 그들의 분석은 새의 팔리아에 있는 섬유가 포유류 피질의 섬유와 놀랄 만큼 유사한 방식으로 조직되어 있다는 것을 밝혀냈다.
연구자들은 또한 비둘기와 올빼미라는 먼 관련이 있는 두 조류 종의 뇌에 있는 신경세포 사이의 연관성을 시각화했다. 과학자들은 깊이 마취된 새의 뇌를 제거한 뒤 해부된 뇌에 결정체를 주입해 포유류 신피질에서 발견된 것과 비슷한 감각 부위의 회로를 발견했다. 이 신경아키텍처, 즉 구조체 자체보다는 구조체 사이의 연결고리입니다. 새들이 포유류만큼 인지적으로 재능이 있는 이유를 설명해 줍니다.
"이 연구는 외모가 속일 수 있다는 오래된 격언을 확인시켜 줍니다,"라고 Marzluff는 말한다. 새와 포유류의 뇌는 "매우 다르게 보이지만, 이 연구는 그들이 실제로 매우 보완적인 방법으로 연결되어 있다는 것을 보여준다."
하지만 새들은 의식적인 경험을 할까요? 그들은 그들이 보고 하는 것을 알고 있는가? 알아내기 위해 튀빙겐 대학의 신경생리학자인 안드레아스 니더는 단서에 반응하면서 카리온 까마귀(코버스 코론)의 뇌를 관찰했다. 그들의 지능에 대해 "풍선 유인원"으로 알려진, 이 까마귀들과 그들의 사촌들은 인과관계로 이성을 증명하기도 했다. 그러나 그러한 실험에서 의식을 추론하는 것은 도전적이라고 니더는 말한다.
그래서 그와 동료들은 의식의 징후를 찾기 위해 영장류를 조사하는 것과 비슷한 실험-특정 뉴런의 갑작스런 활성화와 함께 일어나는 것으로 생각되는 심리 상태를 사용했다. 그들은 실험실에서 기른 1살짜리 까마귀 두 마리가 모니터에 보이는 희미한 신호에 반응하여 움직이거나 가만히 있도록 훈련시켰다. 정확할 때, 새들은 보상을 받았다. 그 후 과학자들은 까마귀들이 반응하는 동안 그들의 신경 신호를 기록하기 위해 까마귀의 뇌에 전극을 이식했다. 까마귀들이 반응했을 때, 그들의 뉴런들은 그들이 그 신호를 의식적으로 인지했음을 시사하며 발사되었다; 그러나 그들이 인지하지 못했을 때, 그들의 뉴런들은 침묵했다. 까마귀들의 행동에 동의하여 발사된 뉴런들은 팔리아에 위치했다고 연구진이 오늘 발표했습니다. 니더는 이를 영장류에서 보는 것과 비슷하게 "새의 뇌에서 감각 의식이 갖는 경험적 표시자"라고 부른다.
추상적인 개념에 대해 영어로 의사소통을 한 아프리카 회색 앵무새 알렉스(Alex)와의 연구로 유명한 하버드 대학의 비교심리학자 아이린 페퍼버그는 "일부 연구자들은 의식이 독특하게 인간이라고 주장한다"고 말한다. 페퍼버그는 이러한 새로운 연구에 참여하지 않았지만 "정말 흥미진진하다"고 생각한다.
Stacho와 Nieder는 포유류와 조류 인지를 위한 기초 블록이 그들의 마지막 공통 조상인 약 3억 2천만 년 전에 존재했을지도 모른다고 덧붙인다. "물론 포유류와 새의 뇌는 다르게 진화했습니다."라고 Stacho는 말합니다. "놀라운 것은 그들이 여전히 지각 능력과 인지 능력에서 얼마나 유사한가 하는 것입니다."
By Virginia Morell
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