智力在脊椎动物中至少进化了两次|Quanta杂志

这些发现出现在一个被人为的智力所吸引的世界中，他们可以教会我们一些关于我们自己大脑中复杂的电路的演变的信息。也许最重要的是，他们可以帮助我们脱离我们是世界上最好的生物的想法。”Niklas Kempynck，鲁文（Ku Leuven）的研究生领导其中一项研究。我们不是智力的最佳解决方案。

鸟也独自到那里。

啄食障碍

在20世纪上半叶，神经解剖学家认为鸟类根本不是那么聪明。这些生物缺乏类似于新皮层的东西 - 在人类和其他哺乳动物的大脑中，语言，交流和推理居住的最外面结构。新皮层组织成六层神经元，这些神经元从大脑的其他部位接收感官信息，对其进行处理并将其发送到决定我们行为和反应的区域。

``最长的时间，人们认为这是认知的中心，您需要这种解剖学来发展高级认知能力。Bastienne Zaremba，一名博士后研究人员正在海德堡大学研究大脑的演变。

鸟类没有整洁的层，而是没有地标或区分的神经元的未指定球。费尔南多·加尔卡·莫雷诺，西班牙Achucarro Basque神经科学中心的神经生物学家。这些结构在一个世纪前迫使神经解剖学家暗示许多鸟类的行为是反思性的，而不是由学习和决策驱动。这意味着哺乳动物可以轻松学习的东西，鸟永远不会学。

当1960年代，当时马萨诸塞州理工学院的年轻神经解剖学家哈维·卡顿（Harvey Karten）在1960年代开始发生变化。他发现的是一个惊喜：被认为仅参与反思运动的大脑区域是由神经回路建立的 - 相互联系的神经元网络，类似于在哺乳动物新皮层中发现的神经元。在鸟脑中的该区域，背心脊（DVR）似乎与新皮层相当。它看起来不像它。

1969年，卡丁（Karten）撰写了一篇非常有影响力的论文，该论文彻底改变了该领域的讨论。Maria Tosches，研究哥伦比亚大学脊椎动物大脑发育。他的工作确实是革命性的。从共同祖先继承。卡尔滕实验室的前博士后Gã¼rkã¼n说，这种思想几十年来一直占据了田野。这引起了人们对鸟大脑的极大兴趣。

几十年后，西班牙默西亚大学的解剖学家路易斯·普雷斯（Luis Puelles）得出了相反的结论。通过比较开发的各个阶段的胚胎，他发现哺乳动物的新皮层和鸟类DVR从胚胎pallium的不同区域开发，所有脊椎动物共有一个大脑区域。他得出结论，结构必须独立发展

Tosches说，Karten和Puelles对这个大问题给出了完全不同的答案。辩论持续了数十年。在此期间，生物学家还开始欣赏鸟智力，从他们对可以计算和识别物体的非洲灰鹦鹉的研究开始。他们意识到聪明的鸟类可能是多么聪明。

但是，根据Garcãa-Moreno的说法，这两个群体似乎都不想解决他们的两个理论之间的差异。不，他们一直在以自己的方式进行工作。”他说。一个营地继续比较成年脊椎动物大脑的电路。另一个重点是胚胎发展。

他说，在新的研究中，我们试图将所有内容整合在一起。

相同但不一样

两项由独立研究人员团队进行的新研究依靠相同的强大工具来识别细胞类型，称为单细胞RNA测序。这种技术使研究人员可以像卡丁一样比较神经元回路，不仅在成年大脑中，而且在胚胎发育中一直以来一直在胚胎发育中。通过这种方式，他们可以看到细胞在胚胎中开始生长的位置以及它们最终在成熟的动物中的位置 - 可以揭示进化途径的发育旅程。

在他们的研究中，Garcãa-Moreno和他的团队希望观看脑电路的发展。使用RNA测序和其他技术，当产生不同类型的神经元并在哪里成熟时，在各种胚胎阶段，在各种胚胎阶段跟踪鸡，小鼠和壁虎的细胞。

他们发现成熟的电路跨动物看起来非常相似正如Karten和其他人所指出的那样，但是正如Puelles所发现的那样，它们的建造方式不同。组成哺乳动物新皮层和鸟类DVR的电路在不同的时间，不同的阶和大脑的不同区域开发。

同时，Garcãa-Moreno与Heidelberg University的Zaremba和她的同事合作。使用RNA测序，他们创建了我们拥有的鸟类pallium最全面的地图集。相关的观点出版科学。通过将鸟类pallum与蜥蜴和小鼠palluim进行比较，他们还发现新皮层和DVR是用类似的电路建造但是，组成这些神经回路的神经元是不同的。

Zaremba说：'Zaremba说：``我们最终如何使用类似的电路更灵活。”您可以从不同的单元格构建相同的电路。

Zaremba和她的团队还发现，在不同地区开始发展的鸟类Pallium中，在成年人中可以成熟成相同类型的神经元。这推动了以前的观点，认为胚胎的不同区域必须产生不同类型的神经元。

在哺乳动物中，大脑发育遵循一条直观的路径：发育开始时胚胎杏仁核区域的细胞最终出现在成年杏仁核中。胚胎皮质区域中的细胞最终进入成年皮层。但是，在鸟类中，gã¼ntã¼rkã¼n说，这是我们所期望的。

综上所述，研究提供了最明确的证据，表明鸟类和哺乳动物独立发展了大脑区域以进行复杂的认知。他们也回荡Tosches实验室的先前研究，发现哺乳动物的新皮层独立于爬行动物DVR演变。

尽管如此，似乎有可能从一个共同的祖先那里继承。在使用深度学习的第三项研究中，Kempynck和他的合着者尼古拉·赫克（Nikolai Hecker）发现老鼠，鸡和人类共享一些DNA这会影响新皮层或DVR的发展，这表明在两种动物中都在起作用类似的遗传工具。正如先前研究所表明的那样，研究小组发现，抑制性神经元或沉默和调节神经信号的神经元在鸟类和哺乳动物之间是保守的。

然而，这些发现尚未完全解决卡丁车和普利斯的辩论。谁的想法更接近真相？Tosches说，Puelles是对的，而Gã¼ntã¼rkã¼n认为这些发现更好地反映了Karten的想法，尽管部分会让Puelles。Garcãa-Moreno分开了差异：他们俩都是对的；他们都没有错。

如何建立情报

智能不带有指令手册。Tosches说，很难定义，没有理想的步骤，也没有最佳设计。无论是在新基因及其调节中，还是在新的神经元类型，电路和大脑区域中，都可以在整个动物的生物学中进行创新。但是类似的创新可以独立地发展多次，一种被称为融合进化的现象，这在整个生命中都可以看到。

我有点喜欢这些论文的原因之一是它们确实突出了很多差异。布拉德利·科尔奎特（Bradley Colquitt），加利福尼亚大学圣克鲁斯大学的分子神经科学家。它使您可以说：这些生物有哪些不同的神经解决方案是为了解决在复杂世界中生活并能够在迅速变化的陆地环境中适应类似的问题吗？

章鱼和鱿鱼，独立于哺乳动物，类似摄像头的眼睛。鸟类，蝙蝠和昆虫都独自驶向天空。埃及和南美的古代人独立建造了金字塔 - 加尔卡·莫雷诺（Garcãa-Moreno）表示，最有效的形状将经受时间的考验，如果他们制造塔楼，它将掉落。如果他们隔墙，那就无法正常工作。

同样，在有限的自由度中，您至少可以在脊椎动物中产生一个智能的大脑。”但是，从我们的角度来看，从我们的角度来看，您可以从脊椎动物的范围内漂移，从我们的角度来看。她说，这是一个狂野的西部。例如，章鱼以一种完全独立的方式发展了智力。他们的认知结构看起来与我们的智力不同，除了它们是从相同的广泛细胞中建造的：神经元的。然而，章鱼已经被抓住了令人难以置信的壮举，例如逃脱水族馆坦克，解决难题，拧开罐子盖和带壳作为盾牌。

Colquitt说，弄清楚章鱼是如何使用真正不同的神经结构进化的智能会令人兴奋的。这样，就可以确定所有动物物种不仅仅是脊椎动物的智力的绝对限制。

Zaremba说，这些发现最终可能揭示了各种智能的共同特征。可以批判性思考，使用工具或形成抽象思想的大脑的基础是什么？这种理解可以帮助人们寻求外星智能，并有助于改善我们的人工智能。例如，我们目前考虑使用进化中的见解来改善AI的方式非常以人为中心为中心。Kempynck说，我真的很好奇，看看我们是否可以像人工智能一样建立人工智能。”鸟如何看待？我们可以模仿吗？