工作记忆是大脑在可恢复状态下短时间处理信息的能力。它对于执行复杂的认知任务至关重要，例如思考、计划、遵循指示或解决问题。波鸿鲁尔大学（RUB）的一组研究人员现已成功地更详细地研究了鸟类的这一特殊记忆区域，并将其与哺乳动物大脑中的数据存储进行了比较。科学家们发现，鸟类和猴子——尽管它们的大脑结构不同——在工作记忆方面有着相同的中枢机制和限制。

eLife杂志报道了这项研究。

鸟类大脑的研究是对现有模型的补充

工作记忆的容量是有限的。人类只能同时接收大约四项信息——正是这一限制让波鸿研究人员感到好奇。第一作者卢卡斯·哈恩（Lukas Hahn）描述说：“关于大脑的局限性是如何发生的，以及神经元网络在其中扮演的角色，有各种各样的理论。然而，现有的模型完全基于对人类和其他灵长类动物的研究。我们想用我们的专业知识来补充这些。”

哈恩在乔纳斯·罗斯（Jonas Rose）教授的心理学系工作，专门研究鸟类大脑中认知的神经基础。鲁布大学学习系神经基础主任乔纳斯·罗斯说：“一些鸟类，如乌鸦，其工作记忆能力与人类相似，尽管它们的大脑结构与哺乳动物非常不同。我们想知道：具有如此明显结构差异的大脑如何产生具有类似能力的工作记忆？”

从猕猴到乌鸦的试验设计

为了做到这一点，波鸿的科学家们在波鸿的心理学学院观察了乌鸦。他们通过一项最初为猕猴开发的训练测试了这些鸟的工作记忆。哈恩解释说：“我们教乌鸦看屏幕，在屏幕上记住不同数量的彩色方块。在暂停一秒钟的黑屏后，我们再次向它们展示屏幕上的方块，但略有不同。鸟类现在的任务是找出哪个方块发生了变化。”

在乌鸦完成这项任务的同时，科学家们记录了与哺乳动物认知中枢前额叶皮层相对应的大脑区域的神经元活动。罗斯分析说：“研究表明乌鸦大脑中的神经元对颜色变化的反应与猴子的神经元几乎相同。”此外，科学家们注意到，随着乌鸦记忆项目数量的增加，单个神经元编码的信息量也发生了变化，其程度与之前在猴子身上观察到的相同。

尽管大脑结构不同，但机制相同

Lukas Hahn：“远亲鸟类和哺乳动物物种之间的相似性证实了先前存在的关于工作记忆极限的核心观点。此外，他们认为，尽管鸟类和猿类的大脑结构不同，但它们拥有相同的工作记忆核心机制和极限。”哈恩已经想到了一个后续项目，即研究鸟类大脑的不同区域如何相互处理工作记忆信号。“这将是一个令人兴奋的未来问题，以揭示鸟类大脑中认知的更多神经基础。”

eLife

DOI

10.7554/eLife.72783