¿Cómo algunas aves (loros y cuervos en particular) muestran tanta inteligencia en relación con el tamaño de su cerebro?

Los loros y los cuervos no son inusualmente inteligentes dado el tamaño de su cerebro. Por el contrario, generalmente subestimamos las capacidades intelectuales de los animales.

Piensa en un animal que es mucho más pequeño que las aves, las abejas. Sus cerebros tienen un poco menos de 1 millón de neuronas en un espacio de aproximadamente 1 milímetro cúbico. Esto es menos del 1% del número de neuronas en la mayoría de los cerebros de las aves.

Todos están de acuerdo en que desarrollar un auto sin conductor es una aplicación muy avanzada de inteligencia artificial que requiere computadoras potentes. Ha sido difícil lograr que estas máquinas reconozcan los obstáculos, aunque se están haciendo progresos. Los autos autónomos solo han funcionado bien en carreteras que han sido previamente mapeadas. Tienen problemas fuera de la carretera y en lugares donde los sistemas GPS aún no se han mapeado.

Las abejas, por otro lado, pueden gatear sobre superficies complejas y volar, evitando todo tipo de obstáculos que ningún auto sin conductor puede manejar. Y, lo que es más, lo hacen a una velocidad bastante alta. Pueden flotar y pueden aterrizar fácilmente en objetos pequeños, como flores. Ningún sistema computarizado se acerca a eso.

Y las abejas trabajan en desventaja, vuelan usando un sistema inherentemente inestable, que requiere ajustes constantes y rápidos. Y su visión proporciona mucho, mucho, menos detalles que nuestros ojos o las cámaras utilizadas por los autos sin conductor.

Después de haber encontrado una fuente de comida, regresan a casa y comunican la ubicación de la comida a otras abejas a través de un baile.

No es solo instinto. Las abejas son lo suficientemente inteligentes como para aprovechar las diferentes formas de encontrar su camino según las circunstancias. Pueden usar la hora del día junto con la posición del sol para juzgar la dirección, pero si el sol no es visible, pueden usar la dirección de la luz polarizada de un parche de cielo para hacer el cálculo (las abejas navegan con un mapa de luz polarizada). ) O pueden usar el campo magnético de la Tierra (¿Cómo usan las abejas su brújula magnética? ¿Pueden ver el Norte?). O pueden usar su sentido del olfato para encontrar lo que están buscando. O pueden usar escenas de paisajes para encontrar su camino.

Hay experimentos que sugieren que las abejas pueden almacenar mapas dentro de sus pequeños cerebros, usándolos para obtener la ruta más eficiente hacia una fuente de alimento (Aprendizaje y comunicación de abejas – Wikipedia)

Los autos autónomos solo hacen una cosa, pero las abejas hacen mucho más. Las abejas realizan una variedad de comportamientos complejos, tales como alimentar a los jóvenes, construir nidos, compartir alimentos, atacar a extraños, etc. Realizan las acciones apropiadas en un momento dado.

Las abejas pueden aprender y recordar. Pueden ser entrenados usando condicionamiento clásico y operante. Pueden aprender a navegar laberintos como las ratas de laboratorio. Esta habilidad ha llevado a algunos científicos a sospechar que las abejas pueden contar (The Remarkable Bee Brain | Jon Lieff, MD). Pueden aprender qué horas del día hay comida disponible. Las abejas pueden recordar dónde estuvo ayer una fuente de alimento y si todavía tiene mucha comida. En algunos casos, las abejas recuerdan cosas durante meses.

Las abejas no son únicas. Han sido muy estudiados y pueden ser más inteligentes que muchos insectos, pero otros animales muy pequeños son más inteligentes de lo que piensas.

Si puedes acumular tanta inteligencia en un cerebro tan pequeño, no debería ser sorprendente que muchos animales sean bastante inteligentes.

En realidad, se han realizado estudios recientes en neurociencia (neuroanatomía comparada y neuroetología funcional) que abordan esto. Ver lo siguiente:

PNAS | Móvil

Nosotros, como especie, hemos querido un correlato físico con la inteligencia durante bastante tiempo. Cuando los principales científicos concluyeron que el órgano de inteligencia era el cerebro (a diferencia del corazón u otro sistema más elaborado que se encuentra fuera del mundo occidental), una de las primeras suposiciones es que un cerebro más grande equivale a un mayor inteligencia Por lo tanto, el tamaño del cerebro se correlaciona directamente con la inteligencia. Esto puede verse con humanos versus simios, por ejemplo, donde vemos la encefalización (crecimiento desproporcionado del cerebro en humanos en relación con otros órganos o partes del cuerpo durante el tiempo evolutivo) como una diferenciación importante entre nuestros antepasados ​​y parientes (los grandes simios) eso coincide con nuestra inteligencia supuestamente “aumentada”.

Sin embargo, esto no es tan simple. Algunos ungulados poseen cerebros más grandes (en una escala absoluta) que los monos, pero no los consideramos más inteligentes. Entonces, ¿tal vez la inteligencia está relacionada con el tamaño del cerebro en una escala relativa? Bueno, una vez más, el cerebro es el 10% de la masa corporal de algunas musarañas en comparación con los humanos al 2%. Sin embargo, nos consideramos más inteligentes que las musarañas.

Volviendo a la encefalización , esa característica humana definitoria. Aquí, definimos la encefalización como la desviación (ya sea positiva o negativa) de una especie estándar, el gato doméstico (EQ = 1). Entonces, en comparación con la desviación relativa del tamaño del cerebro por el tamaño del cuerpo del gato dictará inteligencia …

Aquí, podemos ver la correlación del EQ con la inteligencia, ya sea por encima o por debajo del promedio [inteligencia], dependiendo de cuánta desviación haya por encima o por debajo de la tendencia lineal que se muestra arriba. Sin embargo, la ecualización todavía tiene sus limitaciones, ya que algunos animales, como los monos capuchinos, tienen una ecualización más alta que los chimpancés, pero muestran menos inteligencia en el comportamiento.

La mejor correlación que se ha encontrado para la inteligencia es el número de neuronas en el cerebro, específicamente las neuronas corticales (células especializadas que son responsables de la transducción de señales en todo el cuerpo, al igual que los cables y nodos eléctricos). Esta afirmación parece bastante válida, ya que cada neurona puede considerarse como un “bit” de información. Cuanto mayor sea el número de bits, mayor será el poder cognitivo computacional. Además, la corteza es la parte “cerebral” del cerebro, asociada con funciones superiores como el pensamiento y la razón. Algunas investigaciones nuevas también muestran fuertes correlaciones entre el número de células gliales cerebrales (de soporte) y también la velocidad de propagación de la señal en la corteza.

¿Qué tiene que ver esto con los pájaros ?

El artículo que cité al principio del artículo afirma que la cantidad de neuronas en el cerebro de las aves es casi la misma que la de los monos. ¡Sorprendente que tantas neuronas puedan caber en un espacio tan pequeño! Estas aves tienen una densidad neural notable, sin duda una especialización adquirida a través de su larga historia evolutiva.

Personalmente, siempre me ha parecido interesante que asociemos la “inteligencia” con el comportamiento “humano”. Obviamente, hay razones para esto, pero también minimiza otras definiciones de inteligencia. El tipo de inteligencia que muestran todos estos animales refleja fuertemente la adaptabilidad en nuevos entornos más que cualquier otro rasgo. Algunos animales han desarrollado tales nichos que simplemente no requieren este rasgo, ya que un “gran cerebro” requiere una cantidad sustancial de energía. Hay una especie de araña en Tasmania, por ejemplo, que en realidad delega su cerebro a medida que envejece, confiando completamente en sus reflejos (todavía posee un sistema nervioso, obviamente, pero no necesita un centro de procesamiento central fuerte que sea el cerebro). En cierto modo, este es un tipo de inteligencia: le permite a la criatura ahorrar energía y aún así prosperar.

No estoy seguro de que el tamaño del cerebro y la inteligencia siempre tengan esa correlación: cuanto más grande es el animal, más grande es el cerebro (siendo la tendencia general). Las aves son pequeñas, ciertamente sus cerebros también lo serán. Es una función de su masa.

Llevándolo al extremo opuesto, un elefante tiene un cerebro mucho más grande que cualquiera de nosotros, pero eso no significa que pueda aprender a programar y tocar un concierto. Esto me lleva al siguiente punto: lo que llamamos inteligencia es en gran medida inteligencia humana. En otras palabras, creamos el concepto a través de los ojos humanos y se mide con estándares humanos. También hay múltiples definiciones de Inteligencia, desde simplemente la adquisición de conocimientos y / o habilidades, hasta aquellas “que incluyen la capacidad de uno para la lógica, la comprensión, la autoconciencia, el aprendizaje, el conocimiento emocional, la planificación, la creatividad y la resolución de problemas “. Esto hace que fijar el concepto sea extremadamente difícil, así como medirlo.

Dicho esto, tanto los cuervos como los loros se han estudiado ampliamente. La investigación dice que la inteligencia del cuervo proviene de la actividad en el caudolaterale del nidopallium, similar a nuestra corteza prefrontal. Ahí es donde se encuentran sus procesos cognitivos superiores. Sin embargo, no sabemos lo suficiente: los cerebros de los mamíferos y las aves divergieron hace 300 millones de años, y comparar sus estructuras puede ser difícil. (También vea: a pesar de sus pequeños cerebros, los cuervos y los cuervos pueden ser tan inteligentes como los chimpancés, la investigación sugiere: el estudio muestra cómo estas aves son paralelas a los grandes simios en la autorregulación motora)

Más allá de eso, hay algunas sugerencias de que lo que realmente importa es el recuento de neuronas y la densidad. El cerebro de Einstein, famoso por ser más pequeño que el promedio de 1230 gramos en comparación con el promedio de adultos de 1400 gramos, tenía una mayor densidad de neuronas.

Gracias por tu A2A, Kyle!

La estructura y los componentes eficientes, determinados por la información genética (y la nutrición), tienen más que ver con las capacidades que con el tamaño. El volumen, o la cantidad de celdas, probablemente tiene un efecto meramente lineal, desde una perspectiva inicial. Al mismo tiempo, el diseño evolutivo es plausiblemente exponencial en el número de generaciones. Esas aves históricamente han tenido la necesidad de tener inteligencia y volar alrededor llevándola. Por lo tanto, se encontraron formas y esquinas cortadas para obtener un fenotipo tan eficiente en el tamaño del cerebro.

Así es como y por qué. Un examen más detallado pronto podría ser una lista de subcampos muy técnicos, fronteras de biología, tipo de empresa.

Si tuviera la respuesta a esto, podría escribir un artículo científico ganador del Premio Nobel.

Nadie sabe. La mejor respuesta es que estas aves tienden a depender de la cooperación y la adaptabilidad para sobrevivir, y sus cerebros están conectados para eso.

Las aves tienen un tejido neural mucho más denso que los mamíferos, por lo que pueden agrupar muchas más conexiones en un espacio pequeño.

El tamaño del cerebro no es el factor determinante en la inteligencia. Lo que todos los animales altamente inteligentes parecen compartir es una relación de masa cerebral a cuerpo similar.