脑袋只有核桃大小 但是鸟类为什么那么聪明？

（原标题：鸟类的逆袭：大脑虽小智商高？）

文/图 广州日报记者黄岚

人类除了赞叹鸟类的漂亮羽毛，赞赏鸟类悦耳的叫声之外，或许还该赞赏它们优秀的“智商”。最近有研究者发现，脑袋只有核桃大小的鸟类，其认知能力可与哺乳动物相媲美，甚至超过了后者；其中乌鸦和鹦鹉在某些方面甚至超越了猿类。看似其貌不扬的鸟儿，却拥有比其他动物都突出的智商，原因何在？

最新研究

鸟类大脑小但“含金量”高

《乌鸦喝水》的故事大家都听过，乌鸦之所以能够成为大家学习的“榜样”，正是因为它的聪明。近日，来自捷克查理大学的研究团队发表在《PNAS（美国科学院院报）》上的研究表明，鸟类脑袋虽小，但是“含金量”却能和灵长类动物相提并论——因为它们大脑的神经元密度高。研究人员通过检查28种鸟类大脑的细胞成分，发现鸣禽和鹦鹉的大脑中含有大量的神经元，神经元密度超过哺乳动物。由于这些“多余”的神经元主要集中在前脑，大一点的鹦鹉和乌鸦竟然与比它们大得多的灵长类脑拥有相同甚至更多数量的前脑神经元。

中山大学生命科学学院动物学副教授、中国鸟类学会理事刘阳告诉我们，鸟类大脑的相对重量（去除了体重差异的影响）虽然相对于灵长类来讲偏小，但是鸟类大脑中神经元的密度超过了哺乳动物，由于神经元的密度高，神经元之间的距离可能更小，使得神经元之间的信息传递速率更快。“我们所说的智力还有认知能力，都取决于大脑中神经元的绝对数量和神经元之间的连接，所以鸟类的智力水准可以和灵长类媲美，体现出它们大脑的‘含金量’。”

乌鸦类排名“禽鸟智商”的榜首

“能说会道”的鹦鹉被认为智力能与7岁儿童相提并论？不管这种说法是否真实，但聪明的鹦鹉，还不算是鸟类中的佼佼者。加拿大麦基尔大学科学家曾透过观察禽鸟的野生行为，得出“禽鸟智商指数”：乌鸦类排名榜首，其次是隼、啄木鸟和苍鹭；而鸪鸡、鹌鹑、鸸鹋和鸵鸟则排名最低。所以千万不要认为鸟类因为脑袋小所以“智商堪忧”，从比例来看，它们的脑部身体质量比其实并不算小。之所以能够拥有优秀的认知能力，是因为在每单位质量的大脑中，鸟类大脑有提供更高认知能力的潜能。

近年来有不少研究都证实，鸟类的智商和脑袋大小有正比关系。换句话说，就是身型越大的鸟儿越“聪明”，当然也有“大块头无智慧”例外，比如鸵鸟。以位居“聪明榜单”首位的乌鸦为例，从相对体重来说，它的脑袋平均比家鸽大5倍，因此智商也比其他鸟类高——太平洋的新喀里多尼亚岛上的乌鸦会利用树叶和树枝搜索藏在树木和泥土的昆虫；灌丛鸦懂得储藏可长期存放的粮食，如花生之类；日本的小嘴乌鸦更会在十字路口等待交通灯转红灯，当汽车停下来时，它们会把核桃放到车轮下，待车轮压开核桃后，再回来取走核肉。

“鹦鹉和乌鸦的体型较大，相对脑容量也大，所以相比其他鸟类，它们拥有更多数量的前脑神经元，因此潜在的认知能力非常强大。”刘阳举例，比如大家都熟悉的鹦鹉学舌的成语，就是说明鹦鹉在对声音刺激能力的学习上非常出色；而乌鸦也有很多的段子，证明其具有一定的逻辑判断能力和自我意识。另外，很多乌鸦生活在群体之中，它们彼此之间的互动很多，可以协同觅食、防御天敌，个体之间还有互惠的友谊。

小鸟PK灵长类

应激反应快 视觉更发达

“愤怒的小鸟”能够战胜“粉红猪”，或许这并不是游戏和电影里才会出现的情节。鸟类的大脑构造和其他哺乳动物不同，在漫长的进化道路上，哺乳动物大脑进化出了所谓的“新皮层”，它与一些高等功能如知觉、 运动指令产生、空间推理、意识及人类语言有关系；而鸟类的大脑没有“新皮层”。尽管如此，鸟类前脑的很大一部分区域都相当于哺乳动物的大脑皮层，遵循相同的结构规则，并且与哺乳动物的大脑皮层类似，在执行控制等高级认知功能中发挥作用。有研究发现，乌鸦和鹦鹉在某些方面甚至超越了猿类，比如说可以制造工具、从镜子里认出自己、计划未来需求、声音学习等等。

正所谓“尺有所短，寸有所长”，认知能力水平不相上下的鸟类和灵长类两类生物，彼此之间也各有长短。刘阳教授表示，从鸟类大脑的结构来说，神经元的密度可以认为是它们相比灵长类的优势；其次，鸟类的视觉非常发达，它们的动作也很敏捷，因为对于环境刺激后的反应相比灵长类更为迅速。“鸟类由于前肢‘特化’为了飞行的器官，所以它们的喙（嘴）完成大部分的行为，相比灵长类的手来讲，还是有一定的局限性，比如制造和使用工具上。”

学习能力、认知、个体或者模式识别、制造工具、逻辑思维、自我意识等，除了我们熟悉的乌鸦和鹦鹉之外，拥有“聪明特质”的鸟类不计其数。除此之外，刘阳教授告诉我们，还有很多的鸣禽，比如山雀、雀类等，善于在声音上模仿和学习，表现出可以根据经验和记忆预见未来的行为，比如在取食和防御天敌方面。“总的来说，那些体型大、群体生活、寿命长的鸟类，往往脑的发育程度更高，更容易发挥出聪明的潜能来。”

未来趋势

借助动物研究

更好地探索“脑科学”

“含金量高”的大脑，总是能够诞生出过人的智慧。结合行为学研究，这项成果让我们了解神经元数量和密度以及感觉、认知、运动等能力的因果关系，并更进一步理解神经元密度与信息处理能力的潜在联系机制。然而这种高密度神经元以及优先定位于前脑的特性，是否为鸣禽和鹦鹉特有的？抑或是那些脑袋相对较大的鸟类进化的结果？捷克查理大学的专家将继续通过研究其他鸟类来找到答案。

刘阳教授表示，鸟类的智慧除了对环境产生的刺激进行反应、产生自我意识之外，还体现在个体之间的复杂的社会行为，比如合作、冲突等等，个体间社会行为产生和变异的机制也是行为生态学研究的核心内容。对于与智慧相关行为的描述、功能的揭示和演化机制等方面，动物学家们都有很多的经验。但是对于行为的遗传和生理的机理上，还存在很多的未知，特别需要与神经生物学和遗传学家进行深入的合作，进行多学科整合式的研究。

“解析大脑如何工作还有高级智慧的产生一直是生命科学领域一个未能很好解决的基础问题，世界各国已经启动了脑科学的大科学计划。由于一些科学试验不能直接使用人，灵长类和鸟类是最好的替代的实验动物，未来的研究议题将主要帮助人类解决大脑对外界环境的感官认知、自我意识的形成、对语言的学习和认知，这些研究的成果有助于研究人工智能技术以及帮助攻克大脑疾病。”他这样说道。

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鸽子能识别英文字母？

智商高的鸟类除了乌鸦和鹦鹉之外，还有我们更为熟悉的鸽子。在视觉概念化方面，鸽子一直是出了名的专家，它们在图形辨别方面的表现十分出色，可以区分英文字母、检出胶囊中的残次品、识别人脸的特征和表情，甚至还会区分莫奈和毕加索的画作；不仅如此，鸽子的图形记忆也十分了得，它们可以记住并回忆起1800张图片，甚至还会识别肿瘤切片——在一项对鸽子所进行的病理切片和医学影像的鉴别训练中，鸽子判断切片的正确率在经过15天的训练之后就提升到了85%左右。

而近日，鸽子在西兰奥塔哥大学研究者们的实验室里，又有了新的技能突破。在经过一番训练之后，鸽子能够成功地识别不少4字母英文单词，还能把它们和那些无意义的字母串区分开。更严格地说，鸽子们学会的是“认字”的第一步：字形加工。实验结果显示，鸽子所掌握的平均词汇量为43个，数量上不如狒狒，但反应趋势却基本一致：和真词越相像的字符串，就越容易被认作“单词”。研究者认为，鸽子和狒狒能根据字母组合频率对字符进行“词”与“非词”的分类，这可能是采用了“概念化”（conceptualization）的方法。也就是说，它们通过学习一组刺激（单词）的共有规律，形成对这一次级类别的概念，并能之推广应用，用于不同刺激（单词与非词）的比较。这是一种在视觉加工中普遍存在的机制，恰恰印证了“神经元回收再利用”的假说。