کلاغ‌ها چقدر «ریاضی» بلدند؟

به گزارش مجله خبری نگار، به نقل از فرادید، در سال‌های اخیر، پژوهش‌ها یک توانایی شگفت‌انگیز دیگر را هم به این فهرست اضافه کرده‌اند: درک عدد و کمیت. شواهد نشان می‌دهد که این پرندگان می‌توانند بین تعداد‌های مختلف تمایز قائل شوند و در برخی موارد حتی نوعی استدلال آماری ابتدایی انجام دهند.

این یافته‌ها یک پرسش مهم را مطرح کرده‌اند: ریشه‌های تفکر ریاضی تا چه حد در طبیعت عمیق است؟ اگرچه انسان تنها گونه‌ای است که ریاضیات رسمی را توسعه داده، اما مطالعات روی کلاغ‌ها، میمون‌ها و سایر حیوانات نشان می‌دهد که «پایه‌های شناختی ریاضی» احتمالاً صد‌ها میلیون سال پیش از انسان شکل گرفته‌اند.

یکی از پژوهشگران برجسته در این حوزه آندریاس نیدر، استاد فیزیولوژی جانوری در دانشگاه توبینگن آلمان است. او با بررسی فعالیت عصبی در مغز میمون‌ها و کلاغ‌ها نشان داده که مغز‌های بسیار متفاوت می‌توانند اطلاعات عددی را به شیوه‌هایی مشابه پردازش کنند.

در مصاحبه‌ای، نیدر توضیح می‌دهد که چگونه وارد مطالعه روی کلاغ‌ها و نخستی‌ها شد. او ابتدا روی سامانه‌های شنوایی و بینایی کار می‌کرد، اما به‌تدریج به این پرسش علاقه‌مند شد که «هوش» و توانایی‌های شناختی پیچیده چگونه از دل فعالیت مغز پدید می‌آیند؛ از جمله مفاهیمی مثل حافظه کاری یا پیروی از قواعد انتزاعی.

او برای مطالعه هوش، به سراغ گونه‌هایی رفت که خودشان هوش بالایی دارند. به همین دلیل روی نخستی‌ها (به‌ویژه ماکاک‌ها) کار کرد که از نزدیک‌ترین خویشاوندان تکاملی انسان هستند و توانایی‌های شناختی مشابهی دارند.

اما هدف او فراتر از مقایسه درون پستانداران بود. نیدر می‌خواست بداند آیا توانایی‌های شناختی پیشرفته فقط در مغز پستانداران شکل گرفته یا می‌تواند در مسیر‌های تکاملی کاملاً متفاوت هم پدید آید. به همین دلیل کلاغ‌ها را انتخاب کرد؛ پرندگانی که بیش از ۳۶۰ میلیون سال از خط تکاملی پستانداران جدا شده‌اند، اما با وجود این فاصله عظیم، رفتاری بسیار انعطاف‌پذیر و پیچیده از خود نشان می‌دهند—به‌گونه‌ای که برخی پژوهشگران آنها را «نخستی‌های پردار» می‌نامند.

یکی از یافته‌های مهم این پژوهش‌ها این است که کلاغ‌ها مفهوم «صفر» را تا حدی درک می‌کنند. در آزمایش‌ها، به کلاغ‌ها یاد داده شد که تعداد‌های مختلف اشیاء را (از یک تا چند عدد) تشخیص دهند. سپس موقعیت‌هایی طراحی شد که هیچ شیئی وجود نداشت. نتیجه نشان داد کلاغ‌ها «هیچ‌چیز» را هم به‌عنوان یک کمیت در نظر می‌گیرند و آن را در کنار سایر اعداد در یک خط ذهنی قرار می‌دهند. برای مثال، آنها صفر را بیشتر با عدد یک اشتباه می‌گرفتند تا با اعداد بزرگ‌تر، درست مانند الگوی ذهنی انسان.

بررسی‌های عصبی نیز نشان داد نورون‌هایی در مغز کلاغ‌ها به «مجموعه خالی» واکنش نشان می‌دهند؛ یعنی مغز آنها برای صفر نیز نوعی بازنمایی عددی دارد. با این حال، نیدر تأکید می‌کند که این به معنای داشتن مفهوم ریاضی کامل «صفر» مانند انسان نیست، زیرا انسان از صفر در محاسبات پیچیده ریاضی استفاده می‌کند، در حالی که در کلاغ‌ها فقط یک پیش‌زمینه شناختی ابتدایی دیده می‌شود.

در بخش دیگری از پژوهش، دانشمندان توانایی کلاغ‌ها در درک احتمالات را بررسی کردند. در این آزمایش‌ها، به کلاغ‌ها نماد‌های بصری مختلفی آموزش داده شد که هرکدام احتمال متفاوتی برای دریافت پاداش غذایی داشتند. پس از یادگیری، کلاغ‌ها هنگام انتخاب بین این نمادها، به‌طور مداوم گزینه‌ای را انتخاب می‌کردند که بیشترین احتمال دریافت غذا را داشت. این انتخاب‌ها حتی در موقعیت‌های جدید نیز ادامه پیدا کرد، که نشان می‌دهد آنها فقط حفظ نکرده‌اند، بلکه الگوی احتمالاتی را از تجربه استخراج کرده‌اند.

نیدر توضیح می‌دهد که این رفتار به معنای انجام «محاسبات آماری» به سبک انسان نیست، اما نشان می‌دهد کلاغ‌ها می‌توانند از تجربه، الگو‌های احتمالی را یاد بگیرند و بر اساس آن تصمیم‌گیری کنند؛ قابلیتی که در طبیعت برای بقا بسیار مهم است، زیرا حیوانات دائماً با اطلاعات ناقص مواجه‌اند.

پژوهش‌ها همچنین نشان داده‌اند که این توانایی‌ها شباهت زیادی به رفتار‌های شناختی در نوزادان انسان و برخی نخستی‌ها دارد. کودکان پیش از یادگیری زبان نیز حساسیت‌هایی نسبت به تعداد، تفاوت‌های عددی و احتمال‌ها نشان می‌دهند و حتی در سنین پایین، درکی ابتدایی از «مجموعه خالی» دارند. تفاوت اصلی اینجاست که انسان‌ها در ادامه، از طریق زبان و آموزش، این توانایی‌های ابتدایی را به ریاضیات پیچیده و نمادین تبدیل می‌کنند.

در نهایت، یافته‌ها تصویر رایج از کلاغ‌ها را نیز تغییر می‌دهد. آنها فقط پرندگانی با صدای خشن نیستند، بلکه توانایی کنترل آگاهانه صدا دارند، می‌توانند بر اساس نشانه‌ها تعداد مشخصی صدا تولید کنند و حتی از این صدا‌ها برای بیان اطلاعات عددی استفاده کنند. این سطح از کنترل شناختی بر رفتار صوتی، نشان‌دهنده ظرفیتی است که به‌طور غیرمنتظره‌ای به سازوکار‌های اولیه زبان نزدیک می‌شود.