به گزارش مدیاتی، پژوهش جدید دانشمندان دانشگاه توبینگن آلمان نشان می‌دهد کلاغ‌ها قادرند محرک‌های پیچیده بصری را در زمان خیره‌کننده ۲۳۵ میلی‌ثانیه تحلیل و بر اساس آن تصمیم‌گیری کنند. این سرعت محاسباتی پردازش داده‌های حسی که معادل کمتر از یک‌چهارم ثانیه است، تقریباً دو برابر سریع‌تر از فرایند تصمیم‌گیری متناظر در پستانداران و حتی مغز انسان ثبت شده است.
هوش کلاغ‌سانان سال‌هاست که کانون توجه زیست‌شناسان تکاملی و پژوهشگران حوزه هوش مصنوعی زیستی قرار دارد؛ از ساخت و بهره‌برداری از ابزارها گرفته تا رفتارهای پیچیده درون‌گروهی. با این حال، جدیدترین دستاورد دانشگاه توبینگن روی گونه کلاغ لاشه‌خوار (Corvus corone)، ابعاد ناشناخته‌ای از نرخ بازخوانی داده در ساختار مغزی پرندگان را آشکار کرده است. در این آزمایش که با نمایش نقاط پراکنده و متحرک بر نمایشگر لمسی انجام شد، پرندگان وظیفه داشتند بردار جهت حرکت عمومی را در میان آشفتگی بصری تعیین کنند. عملکرد ثبت‌شده حاکی از آن است که حتی در سناریوهایی با نویز دیداری بسیار بالا—جایی که تنها ۳ درصد نقاط هم‌جهت بودند—کلاغ‌ها سرعتی استثنایی را بدون فدا کردن دقت ارائه دادند.
مکانیسم جمع‌آوری شواهد عصبی؛ پیش‌بینی رفتار در مقیاس میلی‌ثانیه‌ای
در قشر مغز پستانداران، تحلیل داده‌های حسی از طریق انباشت تدریجی سیگنال‌های الکتریکی در نورون‌ها صورت می‌گیرد تا بار اطلاعاتی به حد نصاب آستانه تصمیم‌گیری برسد. داده‌های الکتروفیزیولوژی به‌دست‌آمده از مغز کلاغ‌ها اثبات می‌کند که فرایند محاسباتی یکسانی با بازده زمانی بسیار کوتاه‌تر در نورون‌های این جانوران رخ می‌دهد. حسگرهای عصبی تنها ۷۰ میلی‌ثانیه پس از پدیدار شدن محرک روی صفحه، پالس‌هایی را ثبت کردند که الگوریتم‌های پژوهشی بر مبنای آن توانستند رفتار نوک‌زدن پرنده را حدود ۱۷۰ میلی‌ثانیه پیش از اقدام فیزیکی، با موفقیت پیش‌بینی کنند.
این تفکیک میان زمان تصمیم‌گیری محاسباتی و عمل مکانیکی نشان می‌دهد که کلاغ‌ها از نظر نرخ تأخیر انتقال داده در شبکه عصبی مرکزی، یکی از بهینه‌ترین سازوکارهای زیستی جهان را در اختیار دارند. مقایسه این آمار با آزمایش‌های استاندارد در نخستی‌سانان مشخص می‌کند که انسان و میمون برای طی فرایند مشابه جمع‌آوری شواهد و رفع ابهام دیداری، به بیش از ۴۰۰ میلی‌ثانیه زمان نیاز دارند.
انقلاب در نظریه‌های علوم شناختی و فرگشت همگرا
نکته اساسی این کشف در حوزه نوروبیولوژی، به معماری مغز پرندگان بازمی‌گردد. ساختار مغز پستانداران بر وجود «نئوکورتکس»—قشر خاکستری لایه‌لایه که مرکز تفکر پیشرفته و تحلیل منطقی است—استوار است؛ لایه‌ای که پرندگان اساساً فاقد آن هستند. موفقیت کلاغ‌ها در تصمیم‌گیری‌های پیچیده شناختی اثبات می‌کند مغز پرندگان با ساختاری متفاوت از پستانداران، شبکه‌های متراکمی را توسعه داده که بدون نیاز به قشر مخ، همان معادلات را در بازه زمانی بسیار کوتاه‌تر حل‌وفصل می‌کند.
انشعاب ژنتیکی و زیستی اجداد پستانداران و پرندگان به بیش از ۳۱۰ میلیون سال پیش بازمی‌گردد. دست‌یابی هر دو شاخه به الگوهای شناختی نزدیک از طریق معماری‌های عصبی کاملاً مستقل، مهر تأییدی بر فرضیه فرگشت همگرا است. الزام بیولوژیکی هدایت سریع پرواز در محیط‌های پیچیده سه‌بعدی، ردگیری پویای موانع و شکارهای متحرک، فشاری تکاملی ایجاد کرده که سیستم عصبی این پرندگان را به پردازنده‌ای فوق‌سریع برای پایش بلادرنگ جریان اطلاعات بصری بدل سازد.
منبع: زومیت
