Эти гениальные птицы

Если голубь — «летающий робот», то его навигация должна быть относительно простым двухэтапным процессом: сравнить внешний сигнал, например от магнитного поля, в незнакомом месте с аналогичным сигналом в знакомом месте, таком как родная голубятня. И затем двигаться в направлении, которое систематически уменьшает разницу между двумя сигналами. Эта роботизированная «ориентированная на голубятню» стратегия, как называет ее Блазер, предполагает, что птицы запоминают только одно место (окрестности родной голубятни) и возвращаются к нему, ориентируясь на постепенное уменьшение различий в конкретных внешних сигналах между незнакомым местом и домом.

Но как доказать, что у голубей в голове есть ментальная карта со множеством даже очень отдаленных локаций?

Блазер решила предоставить 131 голубю выбор, куда лететь: в домашнюю или в «кормовую» голубятню, в зависимости от того, насколько они голодны. Сначала она приучила голубей к кормовой голубятне. Каждый день она отвозила их туда на машине для регулярных кормлений. (Да, орнитологические исследования могут быть весьма трудоемким делом.) Затем она стала выпускать их из домашней голубятни, постепенно увеличивая расстояние между ней и «столовой» и наоборот, пока птицы не научились легко находить путь между двумя голубятнями.

После обучения она отвезла их в совершенно незнакомое место, которое находилось на равном расстоянии от обеих голубятен в пределах 30 км. Половину голубей она накормила, а половину оставила голодными и выпустила их на волю. Сытые полетели прямиком домой, а голодные направились на кормовую голубятню. Они отклонились от курса, только чтобы преодолеть топографические препятствия — два озера и горный хребет, но правильно скорректировали свое направление. Ни один голодный голубь не полетел домой.

Если бы птицы опирались на роботизированную «ориентированную на голубятню» навигационную систему, говорит Блазер, то сначала они двинулись бы в направлении домашней голубятни и только затем, уже над хорошо знакомой местностью, изменили бы траекторию полета в сторону кормовой.

Однако тот факт, что они сразу же направились к кормовой голубятне, свидетельствует о двух важных вещах: во-первых, это показывает, что птицы способны делать выбор между пунктами назначения в зависимости от мотивации, что само по себе является сложной когнитивной способностью; и, во-вторых, они располагают когнитивной картой, которая позволяет им определять свое местоположение в пространстве относительно по меньшей мере двух известных им мест.

НО ГДЕ В МИНИАТЮРНОМ МОЗГЕ голубей может скрываться такая карта?

Там же, где у нас: в гиппокампе — нейронной сети, которая помогает нам ориентироваться в пространстве. Мы знаем это отчасти благодаря усилиям одного из «толманьяков», нейрофизиолога Джона О’Кифа, получившего в 2014 г. Нобелевскую премию (совместно с Мэй-Бритт Мозер и Эдвардом Мозером) «За открытие клеток, отвечающих за пространственную ориентацию в головном мозге». Отслеживая активность мозга крыс во время бега по лабиринту в далеких 1970-х, О’Киф и психолог Линн Нэйдль заметили, что при прохождении определенных мест в гиппокампе крыс активизировались определенные нейроны. Другими словами, когда крыса блуждала по лабиринту, паттерн возбуждения этих так называемых «клеток места» точно соответствовал зигзагообразному пути грызуна.

Наш гиппокамп представляет собой структуру, по форме напоминающую морского конька, погруженного в медиальную часть височной доли мозга. У птиц гиппокамп расположен на поверхности мозга, как кнопка или маленький гриб. Но и у птиц, и у людей этот кусочек нейронной ткани содержит в себе ментальные карты — а также наши воспоминания. По-видимому, наши воспоминания непосредственно связаны с тем, где мы пережили соответствующие события. Новые исследования показывают, что, когда мы вспоминаем событийную информацию, в нашем гиппокампе активизируются «пространственные нейроны», помогающие нам поместить это событие в пространственно-временной контекст. Вот почему, чтобы вспомнить, куда вы положили ключи от машины, вам нужно мысленно «пройтись по своим следам». Наша событийная и пространственная память идут рука об руку.

У птиц гиппокамп играет ключевую роль в обработке пространственной информации. Больший по размеру гиппокамп обычно означает более развитые способности пространственной ориентации. Так, у запасливых видов птиц гиппокамп фактически в два раза больше, чем можно было бы ожидать исходя из размера их мозга и массы тела. В относительном выражении гиппокамп у гаичек в два раза больше, чем у воробьев.