科學家首次揭示烏鴉大腦也有主觀意識 打破神經生物學局限性

研究人員通過同時記錄行為和大腦活動，證明了烏鴉具備有意識的感知能力，這項研究 9 月 25 日發表在《科學》雜志封面上。

通過測量大腦信號，德國圖賓根大學的一個研究小組首次成功獲得了關于 “鳥腦” 意識的神經科學證據，

“我們的研究結果為觀察意識的進化，以及打破神經生物學局限性開辟了一條新途徑。”

到目前為止，這種意識只出現在人類和與人類大腦相仿的靈長類動物身上，但鳥類大腦與靈長類的大腦結構完全不同。該研究的第一作者、圖賓根大學生物學院動物生理學系教授安德烈亞斯 · 尼德(Andreas Nieder)說道。

在人類和靈長類哺乳動物中，意識感知的能力通常位于大腦前額葉皮層，前額葉皮質涉及與計劃相關的高層次認知活動、性格表現、作出決策的過程，以及調節社會活動、語言功能等行為，能根據內在目標組織思考與行為，那缺乏大腦皮層的動物是否也具有這種知覺意識呢，比如鳥類?

為了追蹤鳥類的意識過程，圖賓根大學的科學家專門訓練了兩只烏鴉：它們能通過移動頭部來發出信號，以確定是否看到了屏幕上的刺激。

相關研究表明，鳥類大約在 3.2 億年前與哺乳動物譜系的進化分道揚鑣，它們的大腦進化成了缺乏分層的大腦皮層。

在這樣的測試中，屏幕要么顯示了清晰的光點，要么根本沒有顯示任何刺激，烏鴉能可靠地報告這些刺激的存在與否。

但是，某些弱刺激會比較特殊，以至于對鳥腦的感知判斷提出考驗：有時烏鴉表明它們已經看到了弱刺激，而在其他情況下則沒有刺激，這時烏鴉的主觀感知開始發揮作用。

試驗分為超閾值(兩個最高刺激強度)，近閾值(在感知閾值處兩個最低刺激強度)和無刺激類別，根據信號檢測理論，烏鴉的反應分為 “命中”(對刺激的正確“是” 反應)、“正確排斥”(對刺激缺失的正確 “否” 反應)、“錯過”(對刺激存在的錯誤 “否” 反應)和 “假警報”(對缺少刺激的錯誤“是” 響應)。

當烏鴉對光刺激做出反應時，研究人員同時監測了其大腦中神經細胞的活動，記錄了 480 個神經元的單細胞活性。

在鳥類中，被稱為尾狀側巢狀核(nidopallium caudolidele，NCL)的腦區與鳥類的高級認知有關，如果烏鴉報告看到了東西，則在刺激表現和行為反應之間的時間內，NCL 神經細胞處于活躍狀態。如果它他們沒有感覺到刺激，神經細胞將保持沉默。根據神經細胞的活動，可以預測烏鴉對刺激有哪些主觀經驗。

驚奇的發現是，神經元群體監測結果表明，NCL 神經元從最初主要代表刺激強度轉變為主要編碼烏鴉的主觀經驗，NCL 中意識的活動過程與靈長類大腦皮層的反應非常相似，研究人員認為，這種發現構成了鳥類感覺意識的經驗標記。

尼德解釋說：“代表沒有主觀成分的視覺印象的神經細胞，應該對持續的視覺刺激做出同樣的反應，然而，我們的結果得出結論，烏鴉大腦中處于較高處理水平的神經細胞受到主觀經驗的影響，或者，更準確地說，創造了主觀經驗。”

“

因此，從歷史上看，意識的起源在動物界可能比以前假設的要古老得多，且分布更廣。尼德說：

這項研究排除了只有靈長類動物，或其它具有分層大腦皮層的哺乳動物才具有主觀意識的說法，結構簡單又小巧的“鳥腦”，同樣非常聰明，有自己的想法。

關鍵詞： 烏鴉大腦 主觀意識