Philipp Schmidbauer e Andreas Nieder, neurobiologi del’Università di Tubinga in Germania, hanno messo alla prova le capacità cognitive della cornacchia grigia (Corvus corone) per comprendere come un cervello privo di neocorteccia riesca a svolgere compiti di astrazione ad altissima velocità. I corvidi sono noti per la capacità di costruire strumenti complessi, pianificare azioni future e memorizzare eventi passati. Tuttavia, la loro struttura cerebrale differisce radicalmente da quella dei mammiferi. Negli uccelli manca la corteccia cerebrale stratificata; le funzioni superiori vengono elaborate nel pallio, dove i neuroni sono organizzati in nuclei densi anziché in strati sovrapposti. Questa particolare disposizione consente di stipare un numero di neuroni doppio rispetto a quello di un cervello di primate di pari massa, riducendo drasticamente le distanze che i segnali elettrici devono percorrere. Per quantificare la velocità di questo processo, i ricercatori hanno impiegato il test di discriminazione del movimento di punti casuali (random-dot motion discrimination task), un protocollo classico utilizzato in psicologia per misurare la presa di decisione nei primati.
Due esemplari maschi di cornacchia sono stati posizionati di fronte a uno schermo tattile. Sul display compariva una serie di punti in movimento: solo una parte di essi si spostava in modo coerente verso destra o verso sinistra. L’animale doveva identificare la direzione prevalente e colpire con il becco il bersaglio corrispondente per ottenere una ricompensa alimentare. Il test lasciava ai corvi tutto il tempo necessario, in modo che la risposta riflettesse una vera decisione e non un gesto impulsivo. I risultati hanno sorpreso gli stessi ricercatori. I due corvi hanno completato il processo decisionale registrando un tempo medio di risposta di appena 235 millisecondi. Si tratta di una velocità indicativamente doppia rispetto a quella mostrata da umani e scimmie sottoposti al medesimo identico esperimento. La rapidità, inoltre, non ha compromesso l’accuratezza della scelta, che si è mantenuta su livelli eccellenti.
La fase successiva dello studio ha previsto il monitoraggio dell’attività elettrica cerebrale tramite microelettrodi impiantati nel nidopallium caudolaterale (NCL), la regione cerebrale degli uccelli funzionalmente analoga alla nostra corteccia prefrontale. I dati registrati su 248 singoli neuroni hanno mostrato che le cellule cerebrali dedicate alla percezione del movimento si attivavano appena 70 millisecondi dopo la comparsa dei punti sullo schermo. La decisione finale si consolidava all’interno del circuito neurale circa 170 millisecondi prima che il becco toccasse fisicamente il vetro dello schermo. Questa straordinaria temporalità è il frutto di una precisa pressione evolutiva. Come spiegato da Nieder, gli uccelli devono processare flussi visivi ad altissima frequenza per coordinare le manovre di volo ed effettuare virate improvvise o catturare prede in movimento senza commettere errori fatali. L’esperimento dimostra che la linea evolutiva dei corvidi ha sviluppato una soluzione indipendente ed estremamente efficiente per l’elaborazione delle informazioni, mettendo in discussione l’idea che la neocorteccia dei mammiferi sia l’unica architettura neurale in grado di sostenere decisioni complesse e veloci.
