鳥類維持更多腦細胞秘密找到了

鳥類有令人印象深刻的認知能力，有些鳥甚至表現出了高水平的智力。與同等大小的哺乳動物相比，鳥類大腦也包含更多的神經元。

那么，鳥類如何維持更多腦細胞呢？現在科學家發現，其背后的秘訣是它們的神經元需要更少的葡萄糖“燃料”。相關研究9月8日發表于《當代生物學》。

“最讓我們驚訝的不是神經元本身消耗的葡萄糖更少——這可以通過神經元大小的差異來預測。”德國波鴻魯爾大學的Kaya von Eugen說，“但差異如此之大，大小不可能是唯一的影響因素。這意味著鳥類大腦中一定有其他東西，使它們能夠保持這么低的燃料成本。”

研究人員解釋說，2016年的一項里程碑式的研究表明，與類似大小的哺乳動物大腦相比，鳥類大腦擁有更多的神經元。由于大腦通常由能量消耗巨大的組織構成，這就提出了一個關鍵的問題：鳥類是如何支持這么多神經元的?

為了回答這個問題，von Eugen和同事們開始借助鴿子來研究確定鳥類神經元的能量預算。他們使用成像方法估計了鳥類的葡萄糖代謝，并使用建模方法計算了其大腦的代謝率和葡萄糖消耗。

研究發現，鴿子清醒時大腦消耗的葡萄糖量僅為每100克每分鐘27.29±1.57 μmol葡萄糖。這就意味著大腦的能量消耗出奇的低，尤其是與哺乳動物相比。

這意味著鳥類大腦神經元消耗的葡萄糖平均為哺乳動物大腦的1/3。換句話說，由于不明原因，鳥類神經元所需燃料成本更低。

von Eugen說，這種差異可能與鳥類較高的體溫或其大腦的特定布局有關。鳥類大腦平均而言比哺乳動物的大腦小，前者保持著令人印象深刻的能力，部分原因可能是它們的神經元運行成本更低，但數量更多。

“我們的發現解釋了鳥類如何能夠在不影響處理能力的情況下支持如此多的神經元。”von Eugen說，“在鳥類和哺乳動物漫長的平行進化過程中，鳥類進化出了更小的大腦，擁有大量的神經元，能夠實現高級認知行為。看起來，鳥類各種特征的綜合效應——小神經元、高體溫和鳥腦特定布局——可能使其神經元能更高效處理信息：弱小神經元具有先進的處理能力。”

研究人員表示，他們現在想更多地了解鳥類神經元是如何消耗更少葡萄糖的。雖然，他們對相關工作原理有了一些想法，但還需要進一步研究和測試來揭示“鳥類獲得如此高的神經元處理效率的確切機理”。