Primeur: bewustzijn in kraaienbrein gemeten

Astrid Kromhout

2020-09-30 11:53:35

Zwarte kraai

Kraaien hebben net als wij een primair bewustzijn en dat is nu voor het eerst in hun hersenen gemeten.

Kraaien zijn intelligente vogels. Diverse experimenten laten bijvoorbeeld zien dat ze problemen kunnen oplossen en gereedschap kunnen gebruiken. Maar dat zegt nog niets over hun bewustzijn. Van een aantal zoogdieren is bekend dat ze een primair of zintuiglijk bewustzijn hebben: ze reageren bewust op de wereld om zich heen en hebben een gevoel van ‘het nu’. 

Maar ja, was lange tijd de redenering, zoogdieren hebben dan ook een hersenschors, de plek waarvan we aannemen dat het bewustzijn zoals wij dat kennen zetelt. Zo’n cerebrale cortex met een complexe en gelaagde structuur ontbreekt in het brein van vogels. Toch hebben onderzoekers in de hersenen van twee kraaien nu voor het eerst bewust gedrag gemeten, schrijven ze in Science.

Lees ook:

Ziet-ie het, of ziet-ie het niet?

Wetenschappers van de Universiteit van Tübingen observeerden het gedrag van zwarte kraaien (Corvus corone) terwijl ze de activiteit van individuele zenuwcellen in hun hersenen registreerden. De kraaien hadden geleerd om te reageren op visuele prikkels. In dit geval kregen ze soms wel, soms niet een grijs vierkantje op een donker computerscherm te zien. Niks bijzonders tot zover. 

Maar het vierkantje wisselde in helderheid. Van elke kraai wisten de onderzoekers wat de drempel was waarboven hij het licht nog net kon zien. Een vaag vierkantje kon de vogel daarom soms ten onrechte missen, of hij gaf juist ‘vals alarm’ terwijl er geen lichtprikkel was. Dit is precies de individuele subjectieve ervaring die de wetenschappers wilden meten in het brein.

‘Denkpauze’ voor kraaien

Om ervoor te zorgen dat ze daadwerkelijk subjectief bewust gedrag konden meten, bouwden de onderzoekers een vertraging in, een periode waarin de kraai moest wachten met reageren totdat hij een signaal kreeg. De ene keer moest hij namelijk voor het correcte antwoord (en de lekkere beloning) zijn kop wel draaien, de andere keer juist niet. Het dier kon zich dus niet voorbereiden op de motorische handeling, want hij wist niet of hij wel of niet moest bewegen. Juist in die ‘denkpauze’ zou neurologische activiteit te meten moeten zijn die duidde op een subjectieve handeling. 

Wat bleek? Als de vogels niets zagen en dus ook niet reageerden, was er in de pauze geen neuronenactiviteit te bespeuren. Ook wanneer er wel een vaag vierkantje was maar de kraai zag het niet, gebeurde er niets in de hersenen. Zagen de dieren daarentegen wel iets, dan piekten de neuronen tegen het eind van de pauze; ze ‘anticipeerden’ als het ware op het stilhouden of draaien van de kop. De activiteit van de zenuwcellen kon zo zelfs het subjectieve gedrag van de vogels voorspellen. 

Bewustzijn in vogelbrein

De onderzoekers concluderen dan ook dat het vogelbrein een neurologische basis heeft voor zintuiglijk bewustzijn, in het gebied dat het pallium heet. De cerebrale cortex van ons zoogdieren is dus niet exclusief nodig voor het ontwikkelen van bewustzijn. Wij mensen nemen in de dierenwereld niet zo’n aparte plek in als we misschien denken.

Ornitholoog Martijn Hammers, docent aan de Rijksuniversiteit Groningen, vindt het een belangrijke ontdekking. “Het geeft sterke aanwijzingen dat dieren slimmer zijn dan we vaak denken. Ik vind het niet echt verrassend dat vogels bewustzijn zouden hebben, aangezien veel soorten vogels sociaal en intelligent gedrag vertonen. Er zijn bijvoorbeeld kraaiachtigen die zelf hun eigen gereedschap maken en dit vervolgens gebruiken om beter voedsel te kunnen zoeken. In mijn eigen onderzoek heb ik waargenomen dat zangvogels elkaar proberen te redden als er een groepsgenoot in gevaar is. Daadwerkelijk aantonen dat dergelijk gedrag bewustzijn betreft, is heel lastig. Dit onderzoek brengt dat wel een flinke stap dichterbij.” 

Bewust of aangeleerd?

Chris Klink werkt als neurobioloog bij het Nederlands Herseninstituut aan visuele waarneming. Hij vindt het een mooi en gedegen onderzoek, al verrassen de resultaten hem (ook) niet.

“De vraag of bewuste visuele ervaringen voortkomen uit een specifiek deel van het brein, uit een bepaald neuraal mechanisme, of misschien wel allebei, houdt wetenschappers al lang bezig. Het antwoord op de vraag of bewustzijn kan bestaan zonder cerebrale cortex zal dan ook nogal afhangen van wie je het vraagt. Bij voldoende complexiteit denk ik zelf dat het pallium in het vogelbrein diezelfde rol ook kan vervullen.”

De kraaienstudie laat zien dat vooral de hersenactiviteit tussen de visuele stimulus en het antwoord een indicatie geeft van wat de kraai zal gaan antwoorden, vervolgt Klink. “Het geeft misschien niet eens aan of de kraai de stimulus bewust heeft gezien, maar of de kraai onthoudt wat hij heeft gezien terwijl hij zich voorbereidt om het antwoord te geven.”

Het is daarbij natuurlijk de vraag of dit inderdaad gebaseerd is op een ‘bewuste ervaring’ of dat het een aangeleerde stimulus-response relatie betreft. “Dit blijft altijd lastig bij onderzoek met dieren die je niet kunt vragen te vertellen wat ze hebben ervaren. Interessant vervolgonderzoek zou kunnen zijn om te kijken of de neuronale responsen die nu zijn gevonden ook bestaan als de kraai geen taakje uitvoert. Als het inderdaad puur gaat om de waarneming zelf, en niet om het rapporteren van deze waarneming, dan zou dat voor de hersenactiviteit weinig uit moeten maken.”

Bronnen: Science, Sciencealert, Phys.org, Universiteit van Tübingen

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws