Незважаючи на те, що щодо маси тіла мозок птахів набагато менше мозку ссавців, він містить величезну кількість нервових клітин. Вчені показали, як птахи можуть підтримувати таку велику кількість клітин мозку, що забезпечують деяким птахам вражаючі когнітивні здібності. Виявилося, що нейрони птахів споживають в три рази менше енергії, ніж нейрони ссавців.
Маса нашого мозку становить всього близько 2% від маси нашого тіла, але при цьому він споживає 20-25% всієї енергії, яку виробляє наш організм. Це робить мозок найбільш енерговитратним органом нашого тіла. Ми та інші ссавці змогли дозволити собі такий великий мозок, лише отримавши в процесі еволюції засоби для постачання нервових клітин великою кількістю глюкози — одним з найпоширеніших джерел енергії в живих організмах. У всіх ссавців енергетичний баланс нейронів, ймовірно, накладає еволюційні обмеження на розміри мозку.
При цьому деякі птахи нітрохи не поступаються ссавцям в когнітивних здібностях, хоча їх мозок набагато менше. Наприклад, мозок найрозумніших птахів, таких як папуги і ворони, важить всього 10-20 грамів, в той час, як мозок шимпанзе важить близько 400 грамів. Дослідження 2016 року показали, що інтелект птахів пов’язаний з тим, що у них в два-три рази більше нервових клітин на обсяг мозку, ніж у ссавців. Їх нейрони менші за розміром і упаковані дуже компактно.
Однак залишалося відкритим питання, як настільки маленька тварина може дозволити собі таку неймовірну кількість нейронів. Вчені з Рурського університету в Бохумі (Німеччина) змогли відповісти на це питання в статті, опублікованій в журналі Current Biology. Виявилося, що численні нейрони мозку птахів споживають дуже мало енергії.
В ході досліджень вчені аналізували мозок голубів за допомогою методу позитронно-емісійної томографії (ПЕТ). Додаючи спеціальний контрастний радіофармпрепарат, вони змогли оцінити, скільки глюкози споживають нервові клітини мозку голубів в стані неспання і під час медикаментозного сну. Після цього вони провели моделювання, щоб кількісно оцінити швидкість церебрального споживання глюкози.
На подив вчених відносне споживання енергії нейронами птахів виявилося в три рази меншим, ніж у ссавців. Таким чином, у птахів є додаткові механізми, які дозволяють їм витрачати менше енергії на роботу мозку. Частково це може бути пов’язано з більш високою температурою їх тіла, проте вчені вважають, що існують і інші, на цей час невідомі фактори. Можливо, еволюційна стратегія, яка дозволила птахам досягти високого інтелекту, була більш оптимальною, ніж у ссавців.