Dimensioni del cervello rispetto alle dimensioni del corpo e le radici dell’intelligenza

Il comportamento che consideriamo intelligente è stranamente prevalente nel regno animale. Animali con cervelli completamente diversi dal nostro – una specie di polpo e uccelli diversi – si occupano di strumenti, per fare solo un esempio. Sembra ovvio che il cervello abbia bisogno di un certo livello di dimensioni e raffinatezza per abilitare l’intelligenza. Ma capire perché alcune specie sembrano avere intelligenza mentre quelle strettamente imparentate no è difficile, così difficile che non lo capiamo davvero.

Una delle idee più semplici era che la dimensione è tutto: hai un cervello abbastanza grande e almeno hai la capacità di essere intelligente. Ma molti uccelli sembrano abbastanza intelligenti nonostante i piccoli cervelli, forse proprio per questo strisciando più neuroni ad una certa dimensione rispetto ad altre specie. Alcuni ricercatori preferiscono l’idea che l’intelligenza derivi dall’avere un cervello grande per le dimensioni del tuo corpo, ma le prove ci sono un po’ misto.

Questa settimana un team di ricercatori ha pubblicato un articolo in cui affermano che la risposta è un po’ di entrambe: le dimensioni relative e assolute contano quando si tratta del cervello. Sostengono che un approccio specifico allo sviluppo del cervello aiuta a potenziarlo.

Cosa rende l’intelligenza?

Per studiare ciò che rende l’intelligenza, devi definire la parola. Questa può essere una cosa scivolosa da distruggere. Conosciamo tutti (e/o) persone che sono brillanti in alcune circostanze ma stupide in altre. Allo stesso modo, l’animale può impegnarsi nell’uso di strumenti ma non è in grado di sapere come aggirare un semplice ostacolo. Quindi definire l’intelligenza in modi diversi può produrre risposte diverse sul fatto che un tipo particolare si qualifichi o meno.

Per il presente lavoro, l’attenzione si è concentrata sulle strutture mentali degli uccelli. I ricercatori hanno definito l’intelligenza come un’innovazione o una tendenza a mostrare nuovi comportamenti. (I gufi hanno dovuto essere esclusi dallo studio perché i loro comportamenti sono difficili da osservare.) Il numero di articoli che riportano comportamenti inventivi è stato normalizzato dividendo per il numero totale di articoli che descrivono qualsiasi comportamento in una specie per adeguarsi al fatto che alcuni sono stati semplicemente studiati meglio di altri.

I ricercatori hanno quindi confrontato questo con le caratteristiche del cervello con tre domande in mente. Uno era se l’intelligenza fosse collegata a specifiche regioni del cervello, in particolare una regione chiamata pallio negli uccelli, che sembra gestire molte delle stesse funzioni della neocorteccia negli esseri umani. Quest’area, tra le altre, è quella in cui il cervello integra le informazioni sensoriali e pianifica le attività.

Sfruttando un sistema che consente loro di contare il numero di neuroni presenti in diverse regioni del cervello, i ricercatori possono verificare se l’intelligenza è correlata alle dimensioni del cervello nel suo insieme, con il pallio in particolare, o con il rapporto tra le dimensioni del cervello e le dimensioni del corpo . Il team di ricerca potrebbe anche esaminare la storia evolutiva del cervello nelle specie intelligenti e cercare di capire come sono nate le associazioni che hanno scoperto.

¿Por qué no los dos?

In generale, cervelli più grandi significano comportamenti più complessi. Gli autori hanno concluso che “il numero di neuroni nell’intero cervello è correlato positivamente con la propensione all’innovazione comportamentale, in particolare le innovazioni tecniche che presumibilmente richiedono una cognizione più avanzata”. Ma il controllo delle dimensioni del corpo ha mostrato che la dimensione relativa del cervello contava ancora. Se una specie ha più neuroni di quanto ci si aspetterebbe in base alla sua dimensione corporea, è più probabile che sia coinvolta in comportamenti complessi.

I ricercatori suggeriscono che tendiamo a vedere questa come una situazione o/o: dovrebbe essere il volume totale del cervello o il rapporto cervello-corpo. Preparando le nostre analisi per confrontare i due, abbiamo limitato la nostra capacità di determinare che entrambi i correlati sembrano essere corretti contemporaneamente. Quando specifiche regioni del cervello sono state analizzate in modo indipendente, il pallio era la regione più importante associata al comportamento complesso degli uccelli. Anche il cervelletto ha contribuito, ma in misura minore.

Coerentemente con le conclusioni generali, il numero di neuroni nel pallio è aumentato sia con la dimensione assoluta del cervello che con il volume cerebrale rispetto alla dimensione corporea. I neuroni cerebellari erano significativamente elevati in funzione della dimensione assoluta del cervello. Non c’era un modello chiaro nel numero di neuroni nel tronco cerebrale.

Corvidi e pappagalli sono noti per avere alcuni dei comportamenti più complessi nel mondo degli uccelli. Analizzandoli separatamente, i ricercatori hanno mostrato che il numero di neuroni è rapidamente proporzionale alle dimensioni del corpo, molto più velocemente di altri gruppi di uccelli. In che modo questi tipi finiscono con un numero insolitamente elevato di neuroni? Tendono ad avere un periodo di crescita più lungo dopo la schiusa, questa volta utilizzato per mobilitare più neuroni nel pallio. I pappagalli tendono a continuare a generare neuroni per un tempo più lungo e i neuroni non maturano così rapidamente come gli altri neuroni.

Ovviamente vorremmo fare un’analisi simile con gruppi diversi dagli uccelli per vedere se questa è una regola generale o come gli uccelli hanno prodotto specie con intelligenze diverse. Ma, anche se questo risultato è un’indicazione generale del “come”, in realtà non ci aiuta a rispondere al “perché?” I ricercatori suggeriscono che i pappagalli tendono ad essere gli uccelli più grandi e longevi. Pertanto, il tempo di ricompensa per il possesso di dispositivi mentali ben sviluppati è più lungo, anche se lo sviluppo di questi dispositivi richiede più tempo.

Il che sembra piuttosto controintuitivo finché non inizi a pensare alle eccezioni. I corvi come i corvi e gli zingari hanno solo circa sette anni, ma alcuni ne sono ancora capaci molto sofisticato comportamento. Le ghiandaie non sono uccelli particolarmente grandi. E molti uccelli grandi e longevi non hanno avuto comportamenti che indicassero intelligenza. Quindi, anche se questo dovesse andare avanti, ci sono molte cose che non sappiamo sul perché alcuni animali diventano intelligenti.

Ambiente ed evoluzione della natura2022. DOI: 10.1038 / s41559-022-01815-x (Informazioni sui DOI).