La densità delle cellule nervose nella corteccia cerebrale umana è sei volte inferiore rispetto alla rispettiva regione del cervello nei piccioni. Di conseguenza, la distanza media tra due neuroni nei piccioni è solo circa la metà delle dimensioni rispetto a quella degli umani. Se i gruppi di cellule nervose devono scambiare informazioni in rapida successione, i piccioni sono più veloci, perché i segnali trasmessi percorrono una distanza molto più breve. Credito:Onur Güntürkün
I piccioni sono in grado di passare da un compito all'altro con la stessa rapidità degli umani e anche più rapidamente in determinate situazioni. Queste sono le scoperte dei biopsicologi che avevano eseguito gli stessi esperimenti comportamentali per testare uccelli e umani. Gli autori ipotizzano che la causa del leggero vantaggio multitasking negli uccelli sia la loro maggiore densità neuronale.
La dott.ssa Sara Letzner e il prof. dott. dott. h. C. Onur Güntürkün della Ruhr-Universität Bochum ha pubblicato i risultati sulla rivista Biologia attuale in collaborazione con il Prof. Dr. Christian Beste dell'Ospedale Universitario Carl Gustav Carus della Technische Universität Dresden.
"Per molto tempo, gli scienziati credevano che la corteccia cerebrale dei mammiferi fosse la causa anatomica delle capacità cognitive; è formato da sei strati corticali, " dice Sara Letzner. Negli uccelli, però, tale struttura non esiste. "Ciò significa che la struttura della corteccia dei mammiferi non può essere decisiva per funzioni cognitive complesse come il multitasking, " continua Letzner.
Sei volte più densamente imballato
Il pallio degli uccelli non ha strati paragonabili a quelli della corteccia umana; ma i suoi neuroni sono più densamente impacchettati che nella corteccia cerebrale umana:piccioni, Per esempio, hanno sei volte il numero di cellule nervose umane per millimetro cubo di cervello. Di conseguenza, la distanza media tra due neuroni nei piccioni è del cinquanta per cento più corta che negli umani. Poiché la velocità con cui vengono trasmessi i segnali delle cellule nervose è la stessa sia negli uccelli che nei mammiferi, i ricercatori avevano ipotizzato che le informazioni vengano elaborate più rapidamente nel cervello degli uccelli rispetto a quello dei mammiferi.
Sara Letzner ha fatto competere gli umani contro i piccioni in un esperimento comportamentale. Credito:RUB, Marquard
Hanno testato questa ipotesi utilizzando un esercizio multitasking eseguito da 15 umani e 12 piccioni. Nell'esperimento, sia i partecipanti umani che quelli aviari dovevano interrompere un'attività in corso e passare a un'attività alternativa il più rapidamente possibile. Il passaggio all'attività alternativa è stato eseguito contemporaneamente all'interruzione della prima attività, oppure è stato ritardato di 300 millisecondi.
Ciò che rende i piccioni più veloci
Nel primo caso, avviene il vero multitasking, il che significa che due processi sono in esecuzione simultaneamente nel cervello, quelli sono l'interruzione del primo compito e il passaggio al compito alternativo. Sia i piccioni che gli umani rallentano della stessa quantità sotto il doppio dello stress.
Nel secondo caso – passando al compito alternativo dopo un breve ritardo – i processi nel cervello subiscono un cambiamento:i due processi, vale a dire interrompere il primo compito e passare al secondo compito, si alternano come in una partita a ping-pong. Per questo scopo, i gruppi di cellule nervose che controllano entrambi i processi devono inviare continuamente segnali avanti e indietro. I ricercatori avevano ipotizzato che i piccioni dovessero avere un vantaggio sugli umani a causa della loro maggiore densità di cellule nervose. Li avevamo, infatti, 250 millisecondi più veloce degli umani.
"I ricercatori nel campo delle neuroscienze cognitive si sono chiesti da molto tempo come fosse possibile che alcuni uccelli, come corvi o pappagalli, sono abbastanza intelligenti da rivaleggiare con gli scimpanzé in termini di capacità cognitive, nonostante il loro piccolo cervello e la loro mancanza di corteccia, " dice Letzner. I risultati dell'attuale studio forniscono una risposta parziale a questo mistero:è proprio a causa del loro piccolo cervello che è densamente ricco di cellule nervose che gli uccelli sono in grado di ridurre il tempo di elaborazione in compiti che richiedono una rapida interazione tra diversi gruppi di neuroni.