Är du smartare än en kanin?
Du känner förmodligen att du är det. Men på vilket sätt, exakt? Neurovetarna Laurel Carney och kollegor rapporterar att kaninhjärnan är märkligt ineffektiv – och ställer hypoteser om att den mänskliga hjärnan är bättre: Suboptimal Use of Neural Information in a Mammalian Auditory System
Carney et al fann att kaniner inte är särskilt bra på att höra en viss egenskap hos ljud, som kallas amplitudmodulering. Kaniner som tränades i att se skillnaden mellan modulerade och icke-modulerade ljud (och som fick en välsmakande matbit för rätt svar) kunde bara lyckas när graden av modulering var ganska hög. Människor kan upptäcka mycket svagare modulering.
I sig självt kan detta bara betyda att kaninernas öron inte är lika bra på att fånga upp dessa stimuli som våra. Men Carney et al fann på ett avgörande sätt att kaninernas hjärna faktiskt kodar den information som behövs för att prestera lika bra som människor.
Med hjälp av inspelningselektroder fann de att kaninens inferior colliculus IC faktiskt reagerar på amplitudmodulering på den låga nivå som människor kan uppfatta. IC gör det dock på ett ganska subtilt sätt, eftersom närvaron av modulation orsakar skillnader i timingen (synkroniteten) av cellernas skottlossning.
Det är först vid högre modulationsnivåer som cellerna i IC börjar reagera på modulationen i termer av den totala skottlossningshastigheten. Kaniner verkar kunna höra detta. Dessa grafer visar resultatet: den övre delen av grafen visar mindre modulering, dvs. en svårare uppgift.
Den svarta linjen visar mänsklig beteendeprestanda medan den lägre, dvs. sämre, grå linjen är kanin. De blå prickarna visar den skjutfrekvens som enskilda IC-celler i kanin reagerar på modulering; man kan se att de känsligaste cellerna motsvarar ganska väl den beteendemässiga prestationen hos kanin.
Men de röda prickarna visar att många kaninceller var mycket känsligare för modulering än så här – om man beaktar synkroniseringen av deras skjutning. De bästa kanincellerna var paradoxalt nog bättre på uppgiften än kaninerna själva, och närmade sig mänsklig prestation.
Detta väcker den fascinerande idén att anledningen till att vi är bättre än kaniner på att höra amplitudmodulering är att våra hjärnor bättre kan utnyttja samma neurala information – att vi på något sätt kan översätta neurala synkroniseringar till beteende, medan kaniner inte kan göra det (i detta fall.)
Hur som helst är allt detta hypotetiskt, eftersom Carney et al inte spelade in från människans inferior colliculus. Det kan vara så att vi förlitar oss på eldningsfrekvens, inte synkronisering, på samma sätt som kaniner, med vår IC som bara reagerar med förändrad eldningsfrekvens lättare. Carney et al skriver att detta är osannolikt, men de kan inte utesluta det.
Men om vi antar att vi är bättre på att utnyttja neuronal information på ett effektivt sätt, skulle detta kunna vara en allmän förklaring till varför människor verkar vara smartare än kaniner – eller andra djur? Skulle detta kunna ligga till grund för ”människans unika karaktär”? Förmodligen inte (och författarna säger verkligen inte det.) Men det är definitivt en tankeväckande artikel.
Laurel H. Carney, & et al (2014). Suboptimal Use of Neural Information in a Mammalian Auditory System Journal of Neuroscience DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3031-13.2014