Hirnforschung Warum Vögel so schlau sind
Forschende der Ruhr-Universität erklären, warum das Hirn von Tauben, Papageien und Rabenvögeln trotz der großen Unterschiede zum Säuger-Gehirn ähnliche Leistungen erbringen kann.
Seit dem Ende des 19. Jahrhunderts waren sich Forschende einig: Hohe Intelligenz braucht die hohe Rechenkapazität großer Gehirne. Zudem fand man heraus, dass die typische Hirnrinde der Säugetiere, der sogenannte Kortex, notwendig ist, um damit Informationen detailliert zu analysieren und zu verknüpfen. Vogelgehirne sind jedoch sehr klein und besitzen keine Struktur, die einem Kortex ähnelt. Dennoch konnten Wissenschaftler*innen zeigen, dass Papageien und Rabenvögel in die Zukunft planen, soziale Strategien schmieden, sich im Spiegel erkennen und Werkzeuge bauen. Sie sind somit Schimpansen ebenbürtig. Auch weniger begabte Vögel, wie zum Beispiel Tauben, lernen orthographische Regeln, mit denen sie Tippfehler in kurzen Worten erkennen oder Bilder nach Kategorien wie „Impressionismus“, „Wasser“ oder „von Menschen gemacht“ ordnen. Wie ist das möglich? Wie schaffen sie das mit so kleinen Gehirnen und ohne Kortex? Mit ihrem Beitrag in Trends in Cognitive Science kommen Prof. Dr. Onur Güntürkün, Dr. Roland Pusch und Prof. Dr. Jonas Rose der Lösung dieses über hundert Jahre alten Rätsels näher.
Ähnliche Hirnmechanismen
Die Autoren der Studie zeigen, dass Vögel in ihrer Evolution unabhängig von den Säugetieren vier ähnliche Innovationen für Intelligenz entwickelt haben. Erstens besitzen Vögel in ihren kleinen Gehirnen sehr viel mehr Nervenzellen als vermutet. Vor allem Rabenvögel bringen diese extra Portion an Rechenkapazität in den kognitiv wichtigsten Bereichen des Gehirns unter. Zweitens haben Vögel eine spezialisierte Hirnstruktur, die dem präfrontalen Kortex bei Säugern ähnelt und für Abstraktion und Planung wichtig ist. Diese Hirnregion ist bei intelligenten Vögeln und Säugern zudem besonders groß. Drittens verfügen Vögel und Säugetiere über ein System, mit dem mittels des Neurotransmitters Dopamin die Güte ihrer Entscheidungen dem präfrontalen System ständig rückgemeldet wird. Dadurch passen sich die präfrontalen Rechenprozesse ununterbrochen den sich ändernden Situationen und dem Erfolg oder Misserfolg der eigenen Entscheidungen an. Viertens haben Vögel unabhängig von den Säugetieren ein sehr ähnliches Arbeitsgedächtnis entwickelt, mit dem sie sich kurzfristig einige Dinge merken können. Wie Jongleure, die viele Bälle ständig in der Luft halten, nutzen Vögel und Säugetiere ein flexibles Aktivitätsmuster ihrer Nervenzellen, mit denen sie viele Informationen zeitgleich aktiv halten.
Neuronale Grundlagen der Intelligenz
All diese neuronalen Merkmale scheinen sich beim Vogel und Säuger evolutionsbiologisch parallel und unabhängig voneinander entwickelt zu haben. Darum spricht viel für die Annahme, dass sie zu den grundlegenden Hirnmechanismen gehören, die kognitive Leistungen ermöglichen. Die vergleichende Arbeit der Bochumer Neurowissenschaftler des Sonderforschungsbereiches „Extinktionslernen“ der Ruhr-Universität Bochum trägt damit auch dazu bei, das Rätsel um die allgemeinen neurobiologischen Prinzipien der Intelligenz zu lösen.
