Hai cá thể quạ đen mang tên Iggy và Lemmy vừa tạo nên một bất ngờ lớn trong phòng thí nghiệm thần kinh học. Được dẫn dắt bởi hai nhà nghiên cứu Philipp Schmidbauer và Andreas Nieder tại Đại học Tübingen ở Đức, bài kiểm tra tốc độ trí tuệ này đã đưa loài chim lên một tầm cao mới khi đặt cạnh các sinh vật linh trưởng cao cấp, bao gồm cả chính con người.
Thử nghiệm được thiết kế tưởng chừng rất đơn giản: những con chim đứng trước một màn hình cảm ứng hiển thị đám chấm trắng chuyển động hỗn loạn. Nhiệm vụ của chúng là phân tích xem hướng di chuyển chủ đạo của các chấm này đang đi về đâu - sang trái, phải, lên trên hay xuống dưới - rồi dùng mỏ chạm vào mục tiêu tương ứng để nhận phần thưởng là sâu bột.
Khi phần lớn các chấm cùng trôi về một hướng, câu trả lời hiện ra quá rõ ràng. Thế nhưng, độ khó được đẩy lên mức nghẹt thở khi các nhà khoa học giảm tỷ lệ các chấm đồng hướng xuống chỉ còn 3% giữa một biển chấm chuyển động ngẫu nhiên. Bất chấp sự nhiễu loạn cùng cực đó, cả Iggy và Lemmy vẫn nhận diện chính xác với tỷ lệ vượt xa mức phán đoán may rủi.
Điều khiến các nhà khoa học thực sự kinh ngạc không chỉ nằm ở độ chính xác, mà là tốc độ ra quyết định. Qua hàng nghìn lượt đo lường thời điểm chim bắt đầu cử động đầu, nhóm nghiên cứu ghi nhận mỗi con quạ chỉ mất trung bình khoảng 235 mili giây (tương đương gần 0,2 giây) để đưa ra câu trả lời.
Đặt con số này vào bức tranh đối chiếu với sáu nghiên cứu trước đây, loài khỉ cần từ 410 đến 600 mili giây, trong khi con người phải mất từ 450 đến 820 mili giây để đưa ra quyết định thị giác tương tự. Những con quạ đã xử lý tình huống nhanh gần gấp đôi chúng ta.
Bí mật đằng sau phản xạ thần tốc này chỉ lộ diện khi các điện cực ghi nhận hoạt động của 248 tế bào thần kinh tại vùng nidopallium caudolaterale - khu vực phụ trách lập kế hoạch và ra quyết định ở chim, tương đương với vỏ não trước trán của động vật có vú. Trong số đó, 58 tế bào bắt đầu phát xung dự đoán chính xác hướng lựa chọn chỉ sau 70 mili giây kể từ lúc các chấm xuất hiện trên màn hình.
Tín hiệu thần kinh tăng vọt khi mắt chim gom thêm dữ liệu và hội tụ về một ngưỡng định mức ngay trước thời điểm cơ thể hành động. Thậm chí, ngay cả khi các chấm trôi nổi hoàn toàn ngẫu nhiên hoặc khi chim chọn sai, hoạt động tế bào vẫn dự đoán đúng phán đoán chủ quan của con vật, chứng tỏ các xung điện này phản ánh quá trình tự đưa ra quyết định chứ không đơn thuần là sự kích thích thụ động từ giác quan.
Về mặt giải phẫu, loài chim và động vật có vú đã rẽ sang hai nhánh tiến hóa riêng biệt suốt hơn 360 triệu năm qua. Nếu như vỏ não mới của con người được phân định thành sáu tầng lớp trật tự, thì não chim lại không hề có sự phân tầng ấy mà gom các tế bào thần kinh thành từng cụm tại vùng não trước pallium.
Dẫu vậy, nhà khoa học thần kinh Mike Colombo tại Đại học Otago ở New Zealand nhận định trên kênh NPR rằng bản chất vấn đề không nằm ở cấu trúc bên ngoài, mà nằm ở hệ thống vi mạch xử lý bên trong, và cả hai loài đang vận hành cùng một nguyên lý vi mạch.
Lý giải về nguyên nhân giúp loài quạ đạt được tốc độ vượt trội, các chuyên gia đã đưa ra nhiều giả thuyết đáng chú ý. Một nghiên cứu từ năm 2016 từng chỉ ra rằng mật độ tế bào thần kinh trên cùng một khối lượng não ở chim biết hót và vẹt cao gấp đôi so với linh trưởng. Khoảng cách giữa các tế bào ngắn lại đồng nghĩa với việc quãng đường dẫn truyền xung điện được thu hẹp đáng kể.
Nhà nghiên cứu Andreas Nieder chia sẻ với Ars Technica rằng các đường truyền ngắn giúp đẩy nhanh mọi thứ. Bên cạnh đó, thân nhiệt của chim luôn duy trì ở mức cao từ 41 đến 42 độ C, điều kiện lý tưởng giúp thúc đẩy các phản ứng hóa học truyền tin.
Đó là chưa kể đến áp lực sinh tồn khắt khe của đời sống bay lượn: việc lách qua các chướng ngại vật ở tốc độ cao, né tránh kẻ săn mồi và ngắm chuẩn xác mục tiêu bằng mỏ đòi hỏi cơ chế thị giác phải phản hồi với độ trễ tối thiểu.
Trước đó, vào năm 2020, nhóm nghiên cứu của Nieder từng chứng minh quạ có nhận thức ý thức sơ khai, và đến năm 2024, một công trình khác ghi nhận chúng có thể đếm thành tiếng từ một đến bốn.
Nghiên cứu mới nhất đăng tải trên tạp chí Science đã chứng minh thêm một bước ngoặt vĩ đại của tự nhiên: tiến hóa không chỉ tìm ra nhiều phương thức khác nhau để kiến tạo nên trí thông minh, mà đối với một số dạng quyết định sống còn, nó còn nhào nặn ra một bộ não có tốc độ phản xạ vượt trội hơn cả loài người.
Đức Khương
