Фото на обложке: ImagePerson / Wikimedia Commons, CC BY 4.0; изображение обрезано и уменьшено. Снимок иллюстративный: птица не участвовала в описанном эксперименте.
На экране мелькают белые точки. Одни движутся куда придётся, другие упорно держат курс в одну сторону. Нужно определить, куда именно, и быстро дать ответ. Для двух чёрных ворон из лаборатории Тюбингенского университета такая задача оказалась посильной: в среднем от появления рисунка до начала ответного движения проходило около 235 миллисекунд.
Исследование Филиппа Шмидбауэра и Андреаса Нидера вышло в журнале Science 22 октября 2026 года (аннотация в PubMed). А 12 ноября о нём снова рассказал ScienceDaily, опубликовав материал на основе сообщения университета. Это не новый эксперимент, а свежий рассказ об октябрьской работе.
Точки и зрительный шум
Участницами опыта стали две чёрные вороны (Corvus corone). Речь именно о воронах, а не о более крупных воронах вида Corvus corax: по-русски названия птиц в косвенных падежах совпадают, хотя виды разные.
Птиц обучили работать с сенсорным экраном. На нём появлялось облако белых точек. Часть двигалась согласованно влево или вправо, остальные создавали зрительный шум. Задача вороны заключалась не в том, чтобы уследить за каждой точкой, а в том, чтобы уловить общее направление. Свой выбор птица показывала клювом, касаясь соответствующей стороны экрана.
Похожую задачу исследователи давно используют для изучения зрительных решений у приматов, поэтому её результаты дают материал для сопоставления. Как пишет Ars Technica, в некоторых вариантах опыта согласованно двигались лишь три процента точек, а иногда общего направления не было вовсе.
Сложность менялась вместе с рисунком. Когда движение было хорошо различимо, птицы почти не ошибались. Даже при трудных для распознавания сигналах они выбирали верную сторону чаще, чем можно было бы ожидать от случайного угадывания, говорится в сообщении Тюбингенского университета.
Для читателя привычная картинка может выглядеть проще, чем она есть: если мало точек движутся сообща, нужно выделить слабый сигнал среди беспорядочного мелькания. При этом быстрый ответ сам по себе мало что значил бы, если бы птица просто клевала наугад. Поэтому исследователи учитывали и время, и точность.
Что означает «быстрее человека»
В аннотации работы авторы сопоставляют результат ворон с данными о людях и обезьянах, полученными в подобных зрительных тестах. По их оценке, птицы отвечали примерно вдвое быстрее, сохраняя точность. Но это косвенное сравнение: люди и обезьяны не соревновались с двумя воронами в одном и том же эксперименте.
Условия разных работ могут отличаться, в том числе способом ответа. Ворона сообщала о выборе движением головы и клюва; в другом опыте участник может нажимать кнопку. Это не делает сопоставление бесполезным, но не позволяет превращать его в секундомерное соревнование всех птиц со всеми людьми.
К тому же 235 миллисекунд — среднее время от появления точек до начала движения головы, а не отдельно измеренное время «чистой мысли». Как уточняет Ars Technica, при самой простой задаче ответ занимал около 220 миллисекунд, при самой трудной — около 254. Птицам всё же требовалось больше времени на сложный рисунок, хотя разница была невелика.
Результат относится к конкретной задаче на зрительное восприятие после обучения. Из него нельзя заключить, что вороны вдвое быстрее людей решают любые задачи или что скорость ответа определяет общий интеллект. Результат характеризует работу зрительного восприятия в заданных условиях, а не способность взвешивать любые жизненные варианты.
Что происходило до движения клюва
Авторам было интересно не только узнать, как быстро птицы показывают ответ. Они записывали активность отдельных нервных клеток в области птичьего мозга, называемой каудолатеральным нидопаллиумом. Эта область участвует в сложной обработке информации и принятии решений; по некоторым функциям её сопоставляют с префронтальной корой приматов, хотя устроены они по-разному.
В записи обнаружились нейроны, чья активность была связана с тем, какое направление выберет птица. По данным авторов, различия в активности появлялись уже примерно через 70 миллисекунд после показа точек — задолго до ответа. Это не значит, что в этот момент птица уже закончила всю задачу: речь о раннем сигнале, связанном с будущим выбором.
Дальше активность менялась по мере обработки зрительной информации. При более ясном сигнале данные в пользу одного направления накапливались иначе, чем при слабом. Такая картина согласуется с моделями, в которых мозг постепенно собирает свидетельства, пока не сформируется ответ. Сходные модели применяют и к исследованиям приматов.
Ars Technica пишет, что учёные записали активность 248 нейронов, а у 58 из них обнаружили различия, связанные с будущим выбором направления. Однако запись активности показывает связь с решением и его ходом; сама по себе она не объясняет полностью, какие именно цепи заставляют птиц отвечать быстрее.
Почему это интересно и чего пока не известно
Мозг птицы не является уменьшенной копией человеческого: у него иное строение, в том числе нет характерной для млекопитающих слоистой коры больших полушарий. Тем любопытнее, что при разных архитектурах исследователи обнаруживают динамику, согласующуюся с похожими моделями зрительного выбора.
Откуда берётся скорость, пока открытый вопрос. Авторы предполагают, что значение могли иметь требования к быстрому управлению движениями с опорой на зрение: птицам оно нужно, например, в полёте и при поиске пищи. Это возможное эволюционное объяснение, а не причина, доказанная данным экспериментом.
Есть и другое важное ограничение: птиц было всего две. Сходство их результатов заслуживает внимания, но по нему нельзя уверенно судить обо всех чёрных воронах, тем более обо всех птицах. Для этого потребуются исследования с большим числом животных и другими задачами.
И всё же у этого опыта есть простая запоминающаяся деталь: за время, меньшее четверти секунды, лабораторной вороне удавалось извлечь направление из мелькающего рисунка и начать ответное движение. А запись нейронов позволила заглянуть в часть процесса, который предшествовал этому движению.