鸟类梦境研究揭示:睡眠中进行歌曲与飞行演练

编辑者: Olga Samsonova

一项神经科学研究揭示了鸟类复杂的内在世界,支持了“梦境”作为一种古老且具有适应性的脑功能存在于鸟类之中。尽管鸟类大脑结构与哺乳动物存在显著差异,但现代神经科学已证实两者在功能上存在趋同性,挑战了过去对动物认知能力的低估。鸟类拥有背侧脑室嵴(Dorsal Ventricular Ridge, DVR),其功能被认为与哺乳动物的新皮层高度相似,这为鸟类进行复杂信息处理提供了生理基础。

通过对特定睡眠阶段的监测,研究人员观察到鸟类大脑中存在明显的精神排练迹象。对鸽子(Pigeons)的睡眠研究显示,在快速眼动(REM)睡眠期间,其大脑中负责视觉处理和空间导航的区域表现出强烈的神经活动信号,研究团队推断鸽子可能在梦中重温或演练飞行体验。此外,对斑胸草雀(Zebra finches)的研究发现,其REM睡眠期间的前脑活动模式,精确复刻了它们白天所学习的歌曲的神经元放电序列,表明它们正在进行无声的声乐练习。

这些发现深化了对鸟类心理学的理解,并暗示了睡眠在学习和记忆巩固中的核心作用,尤其是在鸣唱学习方面。斑胸草雀在夜间睡眠后能更顺畅地重复新学的旋律。研究人员还发现,睡眠不足会显著干扰鸟类的鸣唱行为,导致鸣声减少、旋律简化,并伴随音调和时长的变化,这与人类睡眠剥夺后的状态具有相似性。

更具进化意义的是,研究人员在结构更为古老的鸵鸟(ostriches)的脑干中,检测到了与REM睡眠相似的脑活动迹象。这一现象提示,心智排练的能力可能起源于鸟类更古老的脑干结构,随后才迁移并演化至更靠前的大脑区域。这一观点表明,在鸟类祖先中,睡眠中进行心智排练的能力可能是一种被深度保留的进化特征,为理解脊椎动物乃至哺乳动物的睡眠功能提供了跨物种的视角。

鸟类大脑的认知能力引人注目,例如,有研究指出鸽子的大脑中存在与生俱来的“空间地图”,使其能够进行长途导航,这可能涉及其前庭系统对地球磁场的感知。尽管鸟类缺乏哺乳动物的新皮层,但它们通过高密度的神经元和DVR等结构,实现了相似的高级认知功能,被视为趋同进化的典范。这些研究共同描绘了一幅图景:鸟类的睡眠并非简单的休息,而是积极的认知维护和技能巩固过程,其机制可能与人类的学习过程存在相似之处。

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来源

  • Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften (MPG)

  • The Marginalian

  • Max-Planck-Gesellschaft

  • Max-Planck-Gesellschaft

  • Max Planck Institute for Biological Intelligence

  • ResearchGate

  • PubMed

  • The Tribune

  • The Marginalian

  • ScienceDaily

  • World Animal Foundation

  • The Hardwick Gazette

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