Vögel haben deutlich mehr Neuronen als Säugetiere
Effizientere neurale Architektur der Gehirne steigert "Rechenleistung"
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Kea: Bergpapagei fertigt oft selbst Werkzeuge an (Foto: Jared Kelly, flickr.com) |
Wien (pte018/14.06.2016/11:30) Vögel haben trotz ihres kleinen Gehirns relativ gesehen deulich mehr Neuronen als Säugetiere. Das haben Kognitionsbiologen der Universität Wien http://univie.ac.at herausgefunden. Demnach bedeuten mehr Neuronen auch mehr Gehirnleistung, was insbesondere bei Raben und Papageien, die für ihre Klugheit bekannt sind, überproportional ausgeprägt ist.
Trotz wenig Platz sehr viel Power
Die Gehirne der Vögel weisen eine effizientere neurale Architektur aus. Diese ermöglicht es ihnen, mehr Neuronen in kleineren Gehirnen unterzubringen, als es bei Säugetieren der Fall ist. Neuronen sind individuelle Gehirnzellen, die die kognitiven Berechnungen durchführen. Mehr Neuronen bedeuten daher eine höhere "Rechenleistung". Zusätzlich sind bei Gehirnen besonders kluger Vögel wie Raben und Papageien unverhältnismäßig mehr Vorderhirnneuronen an der komplexen Kognition beteiligt.
"Menschliche Gehirne und jene von anderen Säugern lagern ihre Neuronen in der sogenannten Neokortex ein, ähnlich einer Schichttorte. Diese Torte kann jedoch maximal sechs Schichten haben. Bei einer Erhöhung der Neuronenzahl kann daher nur zur Seite hin erweitert werden. Dies geht jedoch mit einer Zunahme der Distanzen zwischen den einzelnen Neuronen einher, deren Verbindungen untereinander sehr viel Platz einnehmen", so Co-Autor Tecumseh Fitch. Beim Menschen benötigen diese Verbindungen fast die Hälfte des Platzes.
Neuronen wie Rosinen im Pudding
Um an neue Daten zu kommen, setzten die Forscher eine neue Technik zur Zählung der Neuronen in den Gehirnen von 28 Vogelarten ein. Das verblüffende Ergebnis: Bei Singvögeln und Papageien liegt eine sehr hohe Anzahl an Neuronen in viel höherer Dichte als bei Säugetieren vor. Die neue Technik, die von Suzana Herculano-Houzel von der Vanderbilt University http://vanderbilt.edu in den USA entwickelt wurde, ist bisher nur an Säugern angewandt worden und ermöglicht ein schnelles und präzises Zählen der Neuronen.
"In Vogelgehirnen sind die Neuronen wie Rosinen im Pudding verteilt und sie können dort eingebaut werden, wo sie nötig sind - ohne viel Platz für lange Verbindungen zu verschwenden", sagt Fitch und vergleicht die Vogelhirn-Architektur mit einem neuen Chip, der auf eine höhere Anzahl von Transistoren auf einer kleineren Silikonunterlage kommt. Da evolutionär gesehen auf verbesserte Flugfähigkeiten durch eine Verringerung des Fluggewichtes selektiert wurde, ist es sehr wahrscheinlich, dass hier der Weg eines effizienteren, kompakteren und damit auch leichteren Gehirns eingeschlagen wurde.
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