如果你养了一只鹦鹉，你可能欠它一个道歉。“鸟脑”并不是一种侮辱:尽管鸟的大脑看起来很小，但它的小尺寸只会让它的思维能力更令人印象深刻。

科学家们早就知道鸟类是具有复杂的认知能力——制造工具的乌鸦而且歧视的鸽子揭示。问题是，大自然是如何把所有的神经线路都整合到这么小的一个包裹里的。这项研究本月发表在美国国家科学院院刊提供了一种新的解释:鸟类大脑中的神经元比其他动物的神经元更密集。

很长一段时间以来，流行的观点是，大脑的大小最直接地决定了动物的智力，而神经元密度在不同物种之间没有太大差异。在过去的10到20年里，这种看法已经发生了变化，特别是在哺乳动物的大脑中，神经元密度的差异已经被观察到。鸟类的大脑是如此之小，以至于它们显然需要一些结构上的差异，才能让它们在紧凑的空间中进行复杂的认知，但直到现在，人们还不清楚它们究竟是如何不同的。

这项新研究是由布拉格、维也纳、里约热内卢和圣保罗的大学进行的国际合作，是第一个量化鸟类大脑神经元的研究。为此，研究人员从28个不同的物种中提取了样本，并将它们解剖成解剖切片。然后，他们从每个切片中提取均匀的悬浮液，对细胞核进行染色，并将每个切片分成微小的悬浮细胞样本。这些较小的样本每个都包含大约相同数量的细胞，使得快速准确地计数神经元相对容易。使用这种方法，可以在一天内处理整个鸟类大脑，而传统方法则需要更多的劳动和时间。(历史上，神经解剖学家必须切下非常薄的大脑切片，染色以显示单个细胞，然后手工计算每个细胞的数量。在整个大脑中，这种方法需要大量的时间，而且人为错误的风险很高。)

尽管该领域的许多人都认为鸟类的大脑可能是密集的，但这种程度让研究作者感到惊讶。“我的期望很简单，鸟类的大脑在大小和神经元数量上应该与哺乳动物不同，”范德堡大学的神经科学家苏珊娜·赫尔库拉诺-乌泽尔说，她是这篇论文的高级作者之一。“但我们不知道这种差异会如此极端，以至于鹦鹉大脑中的神经元数量与中等大小的灵长类动物一样多。”

先前对鸣禽和鹦鹉(具有令人印象深刻的发声能力的鸟类)智力的研究表明，鸟类大脑中有特定的通路能够实现这种复杂的认知。但这些通路是由数百万个神经元组成的，这对于这么小的大脑来说似乎是不可能适应的。霍华德休斯医学研究所的神经生物学家埃里希·贾维斯(Erich Jarvis)研究这些神经通路，他没有参与这项新研究，他说:“(似乎)一定是失去了一些东西，为这条通路腾出了空间。”“这篇论文给了我一个解释:这些鸟类并没有失去另一个特征的神经元，它们只是把东西塞进一个更紧凑的空间。”

为了鸟儿?

Herculano-Houzel和她的同事们的发现只是更好地了解鸟类大脑解剖和智力的更大努力的一部分。直到二十世纪中叶，许多科学家还持有一种偏见，认为鸟类不具备高级认知能力。

事实上，即使是鸟类神经解剖学的名字也表明了它们的简单性。一个世纪前，神经生物学家路德维希·埃丁格比较了各种动物的神经解剖结构，以便对它们的大脑是如何进化的有一个更统一的观点。但埃丁格对进化的理解并不准确;他相信进化在时间和空间上是线性发生的。他认为，大脑的原始区域一定位于大脑的一侧，随着时间的推移，较复杂的部分在彼此之上层层发育。

鸟类的大脑结构与大多数其他智能动物非常不同，这使得埃丁格认为它们一定不如哺乳动物聪明。所以当他开始给鸟类的大脑结构命名时，他给它们起了一个名字，比如“古纹状体”，意思是“古老的纹状体”，指的是一个涉及本能行为和基本运动协调的相当原始的区域。他认为大脑是从纹状体进化而来的。但事实上，我们现在知道它是从大脑皮层进化而来的，大脑皮层负责推理和规划。

2005年，一个国际专家小组在自然评论神经科学这种带有贬义的命名阻碍了科学的进步，因为它不准确地反映了大脑的复杂性。他们的请求最终导致了在研究界使用的新术语。这种变化反映了一种现代的、细致入微的鸟类进化观点，Herculano-Houzel希望她的工作能对此有所贡献。她解释说，她和她的同事选择研究各种各样的物种，这样他们就可以“一瞥进化”。“我们的想法是，如果你了解现代物种之间什么变化了，什么没有变化，那么你就可以做侦探工作，弄清楚第一个鸟类的大脑是由什么组成的。”

贾维斯说，仍有工作要做，以证明这些密集的神经元直接影响智力。尽管如此，他还是觉得这项新工作令人印象深刻:“我不太愿意用突破这个词，但我认为这是一个概念上的突破。”