Вороны принимают решение за 235 миллисекунд, вдвое быстрее людей и обезьян

Чёрная ворона, наблюдающая за экраном, заполненным мерцающими точками, способна определить, в какую сторону движется большинство из них, и клюнуть в нужный ответ менее чем за четверть секунды. Это примерно вдвое быстрее, чем справляются с аналогичной задачей обезьяны и люди, причём вороны достигают такого результата без потери точности.

Это открытие важно, потому что данный тест с точками является стандартным экспериментом в науке о принятии решений – тем самым, который на протяжении десятилетий используется для демонстрации того, как мозг приматов собирает доказательства и совершает выбор. Нейробиологи из Тюбингенского университета в Германии теперь показали, что птичий мозг, лишённый слоистой коры, на которую полагаются млекопитающие, решает задачу по той же логике, но приходит к ответу первым.

Филипп Шмидбауэр (Philipp Schmidbauer) и Андреас Нидер (Andreas Nieder) сообщают в журнале Science, что их две вороны тратили в среднем 235 миллисекунд с момента появления точек до начала поворота головы для клевка. В близких по условиям версиях задачи обезьянам, согласно трём более ранним исследованиям, требовалось примерно 410, 490 и 600 миллисекунд, а более ранние работы показывают, что у людей-добровольцев уходит примерно столько же времени.

Внутри птичьих голов выбор проявлялся ещё раньше. Нейроны в области, называемой nidopallium caudolaterale, начинали сигнализировать о направлении, которое выберет ворона, примерно через 70 миллисекунд после появления точек – примерно за 170 миллисекунд до того, как её голова начинала двигаться.

«Мы никогда не заставляли ворон действовать максимально быстро, – рассказал Нидер изданию Ars Technica. – Мы просто давали им возможность принимать решение в собственном темпе. И даже в такой ситуации они оказались вдвое быстрее любой обезьяны или человека, о которых мне известно».

Как две вороны прошли тест, созданный для обезьян

Две ручные вороны сидели перед сенсорным экраном, на котором на чёрном фоне отображались белые точки. В каждом испытании часть точек двигалась вместе влево или вправо, тогда как остальные хаотично блуждали, и птица сообщала об общем направлении, клюя одну из двух целей рядом с дисплеем. За правильный ответ она получала мучного червя.

Исследователи намеренно скопировали обезьянью версию эксперимента. «Единственное отличие заключалось в том, что вороны должны были клевать, чтобы указать свой выбор, тогда как обезьяны указывали его движением глаз», – пояснил Нидер. Чтобы варьировать сложность, они меняли долю точек, движущихся согласованно, от 81% (что тривиально легко) до 3% (что почти неотличимо от шума). В некоторых испытаниях согласованного движения не было вовсе, так что правильного ответа не существовало.

«Даже когда паттерны движения было трудно распознать, решения ворон всё равно оказывались лучше случайных, – заявил Шмидбауэр в пресс-релизе университета. – А при чётких сигналах они достигали точности почти 100%».

Пока птицы работали, команда регистрировала активность 248 отдельных нейронов. Из них 58 реагировали по-разному в зависимости от того, какое направление в конечном счёте выберет ворона. Их активность постепенно нарастала по мере поступления доказательств, масштабировалась в зависимости от чёткости движения и сходилась к общему уровню как раз в тот момент, когда птица совершала клевок.

То же правило, вдвое большая скорость

Этот нарастающий паттерн нейробиологи называют переменной решения: текущий подсчёт доказательств, который растёт до тех пор, пока не пересечёт порог. Эксперименты под руководством Майкла Шадлена (Michael Shadlen) и Уильяма Ньюсама (William Newsome) сделали его знаменитым в теменной коре макак-резусов, и та же задача со случайными точками с тех пор стала стандартной и в экспериментах с людьми.

Птицы и млекопитающие разошлись по эволюционным путям более 300 миллионов лет назад. Кора млекопитающих сложена в листы клеток, тогда как соответствующая ткань у птиц упакована в плотные скопления, лишённые какой-либо слоистости. Команда Нидера обнаружила, что птичий вариант выполняет те же вычисления. «Эти результаты показывают, что нейронная динамика в мозге птиц согласуется с устоявшимися моделями принятия решений у людей и нечеловекообразных приматов», – отметил Нидер.

Эволюция, похоже, дважды пришла к одному и тому же решению. «Более широкий вывод заключается в том, что мозгу не нужна неокора млекопитающих для выполнения сложных вычислений», – рассказал Нидер Live Science.

Временной бюджет – вот что поражает. У приматов сложная версия задачи с точками может растянуть принятие решения на сотни миллисекунд. У ворон время реакции составляло от примерно 220 миллисекунд на самых лёгких испытаниях до 254 на самых сложных – разброс всего в 34 миллисекунды. Нидер утверждает, что птицы по-прежнему накапливают доказательства, поскольку дрейф точек был единственной доступной им подсказкой, но каждый шаг выполняется настолько быстро, что замедление почти исчезает.

Почему птичий мозг работает быстрее

Команда не может приписать скорость одному конкретному процессу. Нидер подозревает цепочку небольших преимуществ – от чувствительного к движению птичьего зрения до моторного ответа – и указывает на две физические особенности.

Первая – размер. Полёт накладывает строгие ограничения по весу, поэтому птицы упаковывают огромное количество очень маленьких нейронов в небольшие мозги, а волокна, передающие сигналы между ними, коротки. «Длинные линии требуют времени. Короткие линии ускоряют всё», – сказал Нидер. Более раннее исследование в журнале PNAS показало, что мозг певчих птиц и попугаев содержит гораздо больше нейронов на грамм, чем мозг приматов.

Вторая – тепло. Температура тела человека составляет около 36,6 градуса Цельсия, тогда как у птиц она достигает 41 или даже 42 градусов, а более тёплая ткань ускоряет химические процессы в нервной системе. «Каждый ионный канал будет открываться и закрываться быстрее. Каждый нейромедиатор будет быстрее проходить через синаптическую щель», – объяснил Нидер.

В пресс-релизе университета он связал это преимущество с образом жизни птиц. «Птицы полагаются на своё зрение, чтобы выполнять точные, быстрые манёвры во время полёта и направлять клюв к объектам при добыче пищи», – отметил он.

Чего исследование не решает

Исследование основано на двух птицах. Это небольшая выборка, хотя Нидер отмечает, что это стандартное количество для экспериментов с обезьянами, сочетающих поведенческие тесты с регистрацией активности отдельных нейронов.

Вороны не проходили тестирование бок о бок с обезьянами или людьми в одной и той же лаборатории. Сравнение опирается на опубликованные исследования на приматах, в которых использовались близкие по условиям версии задачи, так что небольшие различия в оборудовании, способе ответа и тренировке могут изменить разрыв. Клевок и движение глаз – разные действия, и исследователи замеряли время у ворон до первого движения головы.

Цифры также относятся именно к этой задаче. Тест с точками требует, чтобы мозг подождал, пока движение проявит себя, поэтому 235 миллисекунд для ворон и более 400 для приматов – не универсальные пределы скорости мышления для тех или других.

Затем остаётся вопрос: является ли это свойством птиц в целом или только ворон. Врановые – одни из самых умных птиц, и Нидер признаёт, что обучить менее сообразительный вид той же задаче было бы трудно. «Проблема со многими другими птицами в том, что они не так умны, как врановые и вороны, а для обучения именно этой задаче нужна умная птица», – сказал он. Пока никто не может сказать, будет ли голубь столь же быстрым.

Часто задаваемые вопросы о том, как думают вороны

Как быстро ворона может принять решение?

В этом эксперименте чёрные вороны определяли основное направление облака движущихся точек и начинали реагировать в среднем примерно за 235 миллисекунд. Обезьяны в аналогичных версиях задачи тратили от 410 до 600 миллисекунд.

Вороны умнее обезьян?

Исследование измеряет скорость выполнения одной зрительной задачи, а не общий интеллект. Вороны сравнялись с приматами по точности и превзошли их по времени. Врановых часто называют пернатыми обезьянами, потому что их способность решать задачи соперничает с таковой у приматов, но быстрый ответ в одном тесте не ранжирует целые виды.

Есть ли у птиц кора головного мозга?

Слоистой – нет. У птиц отсутствует шестислойная неокора млекопитающих, но область под названием nidopallium caudolaterale выполняет функцию, аналогичную префронтальной коре приматов, используя нейроны, организованные в скопления, а не в листы.

Почему птичий мозг так быстр?

Нидер указывает на маленькие, плотно упакованные нейроны с короткими связями и температуру тела на несколько градусов выше нашей, что ускоряет химию каждого нервного сигнала. Исследование не проверяло эти объяснения напрямую.

Что дальше

Шмидбауэр и Нидер опубликовали работу в журнале Science 22 октября 2026 года, в томе 394. Нидер заявил, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы точно определить, какие механизмы обеспечивают птицам преимущество во времени. Вместо того чтобы рассматривать мозг млекопитающих как эталон интеллекта, он хочет сравнивать виды, чтобы выяснить, какие вычисления являются общими для всех мозгов, а какие – локальными адаптациями, и птица с мозгом размером с грецкий орех только что показала, почему такое сравнение стоит проводить.

Источник: Schmidbauer P, Nieder A, «Ultrarapid decision-making in an avian brain,» Science 394, 445-449, 2026. DOI: 10.1126/science.aed6459

Теги: нейробиология, Andreas Nieder, Corvus corone, University of Tübingen, вороны, когнитивные способности животных