Krähen treffen Entscheidungen doppelt so schnell wie Primaten – weil sie es natürlich tun

In einer Entwicklung, die absolut niemanden überraschen wird, der jemals von einer Krähe niederstarren wurde, haben Forscher der Universität Tübingen herausgefunden, dass die Vögel visuelle Informationen etwa doppelt so schnell auswerten können wie Säugetiere – und das mit einem Gehirn, das nicht einmal gleich aufgebaut ist.

Viel von dem, was wir über Entscheidungsfindung wissen, stammt von Affen, die Punkte beobachten. Bei der klassischen Random-Dot-Motion-Aufgabe driftet eine Wolke flackernder Sprenkel schwach in eine Richtung, während die Versuchsperson zu bestimmen versucht, ob – und in welche Richtung – sie sich bewegt. Im Neokortex von Primaten sammeln Neuronen im Laufe der Zeit visuelle Beweise, ihre Feuerraten steigen, bis sie eine Schwelle überschreiten, woraufhin das Tier eine Entscheidung trifft. Vogelgehirne hingegen besitzen überhaupt keinen Neokortex, daher war nicht offensichtlich, wie Vögel denselben Trick bewerkstelligen.

„Das war die große Frage“, sagte Andreas Nieder, Neurobiologe an der Universität Tübingen. „Wie [würde] ein anders organisiertes Vogelgehirn Entscheidungen kodieren?“

Um das herauszufinden, unterzogen Nieder und sein Kollege Philipp Schmidbauer zwei handaufgezogene Aaskrähen derselben Aufgabe, mit der die Affen konfrontiert waren, und zeichneten dabei die Gehirnaktivität auf. Die Krähen lösten sie mit derselben mathematischen Logik wie Primaten – trotz einer radikal anderen Gehirnstruktur – und taten es zweimal schneller. Die Vögel pickten auf Ziele, die einen berührungsempfindlichen Monitor mit weißen Punkten auf schwarzem Grund flankierten, wobei ein Teil der Punkte kohärent nach links, rechts, oben oder unten driftete. Richtige Antworten brachten einen Mehlwurm ein, was vermutlich das vogeläquivalent eines Goldsterns ist.

„Wir wollten absichtlich genau dieselbe Random-Dot-Motion-Aufgabe haben“, sagte Nieder. „Der einzige Unterschied war, dass die Krähen picken mussten, um ihre Entscheidung anzuzeigen, während die Affen sie durch eine Augenbewegung anzeigten.“

Die Forscher variierten die Kohärenz der Punkte von 81 Prozent – trivial einfach – bis hinunter zu 3 Prozent, was kaum vom Rauschen zu unterscheiden ist. Sie fügten auch eine Null-Prozent-Bedingung ohne richtige Antwort hinzu. Beide Vögel schnitten selbst bei 3 Prozent Kohärenz besser als der Zufall ab.

Während die Krähen arbeiteten, zeichnete das Team von 248 Neuronen im Nidopallium caudolaterale (NCL) auf, einer Region an der Spitze der aviären Verarbeitungshierarchie, die weithin als funktionelles Gegenstück zum präfrontalen Kortex der Primaten gilt – obwohl sie auf völlig anderen Linien aufgebaut ist. Vögel und Säugetiere trennten sich evolutionär vor mehr als 360 Millionen Jahren. Der Säugetierkortex ist als gestapelte Zellschichten angeordnet; das entsprechende Vogelgewebe ist in dichte Cluster ohne jegliche Schichtung organisiert. Diese alternative Architektur erwies sich laut der Studie als schneller.

Gemessen vom Moment des Erscheinens der Punkte bis zum Moment, in dem der Kopf des Vogels sich zum Picken zu drehen begann, brauchten die Krähen durchschnittlich 235 Millisekunden. In eng abgestimmten Versionen der Aufgabe benötigten Affen in drei Studien etwa 410, 490 und 600 Millisekunden. Die naheliegende Frage war, ob die Vögel Genauigkeit gegen Geschwindigkeit eintauschten. Taten sie nicht. Krähen schnitten bei derselben Aufgabe genauso gut ab wie Affen oder Menschen.

„Wir haben die Krähen nie gezwungen, so schnell wie möglich zu sein“, erklärte Nieder. „Wir gaben ihnen nur eine selbstbestimmte Entscheidung. Und selbst in dieser Situation waren sie doppelt so schnell wie jeder Affe oder Mensch, den ich kenne.“

Eine mögliche Erklärung war, dass Vogelgehirne mit einer festen Frist arbeiten, und die Daten schienen dies zunächst zu stützen: Die Reaktionszeiten reichten von 220 Millisekunden bei der einfachsten Aufgabe bis zu nur 254 bei der schwierigsten, ein Unterschied von nur 34 Millisekunden. Aber Nieder glaubt nicht, dass das Vogelgehirn einfach darauf verdrahtet ist, Antworten nach einem Timer zu produzieren. „Wenn man genau hinschaut, gibt es einen statistischen Anstieg der Reaktionszeit, wenn die Kohärenz abnimmt“, sagte er. „Sie zeigen denselben Effekt wie Säugetiere. Er ist nur viel weniger ausgeprägt, weil alles viel schneller passiert.“

Es gibt keine Abkürzungen, erklärte er – die Krähen mussten auf die Richtung der Punkte achten und diese Information verarbeiten, ohne dass andere Hinweise verfügbar waren. „Tha