Carnivori e il loro cervello (Credito: Jeremy Teaford / Vanderbilt)

I cani hanno significativamente più neuroni nella loro corteccia cerebrale - "piccole cellule grigie" associate al pensiero, alla pianificazione e al comportamento complesso considerati tratti distintivi dell'intelligenza - rispetto ai gatti, riferiscono i ricercatori.

"... i cani hanno la capacità biologica di fare cose molto più complesse e flessibili con le loro vite di quanto possano fare i gatti".

"In questo studio, eravamo interessati a confrontare diverse specie di carnivori per vedere come il numero di neuroni nel loro cervello si rapporta alle dimensioni del loro cervello, incluse alcune specie preferite tra cui cani e gatti, leoni e orsi bruni", dice Suzana Herculano-Houzel, professore associato di psicologia e scienze biologiche presso la Vanderbilt University, che ha sviluppato il metodo per misurare con precisione il numero di neuroni nel cervello.

Per quanto riguarda cani e gatti, lo studio ha rilevato che i cani hanno circa 530 milioni di neuroni corticali mentre i gatti hanno circa 250 milioni. (Questo rispetto a 16 miliardi nel cervello umano).

"Credo che il numero assoluto di neuroni che un animale ha, specialmente nella corteccia cerebrale, determina la ricchezza del loro stato mentale interno e la loro capacità di prevedere cosa accadrà nel loro ambiente basato sull'esperienza passata", spiega Herculano-Houzel.

"Sono 100 per cento una persona cane", aggiunge, "ma, con questo disclaimer, le nostre scoperte significano per me che i cani hanno la capacità biologica di fare cose molto più complesse e flessibili con le loro vite rispetto ai gatti. Per lo meno, ora abbiamo un po 'di biologia che le persone possono prendere in considerazione nelle loro discussioni su chi è più intelligente, gatti o cani. "

Carnivori è un ordine eterogeneo che consiste in specie di mammiferi 280 che hanno tutti denti e artigli che permettono loro di mangiare altri animali. Herculano-Houzel ei suoi collaboratori hanno scelto i carnivori per studiare a causa della loro diversità e della vasta gamma di dimensioni del cervello, nonché del fatto che includono sia specie domestiche che selvatiche.

I ricercatori hanno analizzato il cervello di uno o due esemplari di ognuna delle otto specie carnivore: furetto, mangusta, procione, gatto, cane, iena, leone e orso bruno.

Aspettative contro realtà

Si aspettavano che le loro misurazioni avrebbero confermato l'ipotesi intuitiva secondo cui il cervello dei carnivori dovrebbe avere più neuroni corticali rispetto agli erbivori che predano. Questo perché la caccia è più impegnativa, cognitivamente parlando, rispetto alla strategia primaria degli erbivori di trovare sicurezza nei numeri.

Tuttavia, questo non è stato il caso. I ricercatori hanno determinato che il rapporto tra i neuroni e le dimensioni del cervello nei carnivori di piccole e medie dimensioni era all'incirca uguale a quello degli erbivori, suggerendo che c'è altrettanto pressione evolutiva sugli erbivori per sviluppare il potere del cervello di sfuggire ai predatori come c'è sui carnivori per catturarli.

In effetti, per i carnivori più grandi il rapporto tra dimensioni neurone e cervello è in realtà inferiore. Hanno scoperto che il cervello di un golden retriever ha più neuroni di una iena, leone o orso bruno, anche se i predatori più grandi hanno cervelli fino a tre volte più grandi.

L'orso è un esempio estremo. Il suo cervello è 10 volte più grande di un gatto, ma ha circa lo stesso numero di neuroni.

"Mangiare carne è in gran parte considerato un risolutore di problemi in termini di energia, ma, in retrospettiva, è chiaro che il carnivoro deve imporre un delicato equilibrio tra quanto cervello e corpo una specie può permettersi", dice Herculano-Houzel.

La caccia richiede molta energia, in particolare per i grandi predatori, e gli intervalli tra uccisioni riuscite sono imprevedibili. Questo spiega perché i grandi carnivori carnivori come i leoni passano la maggior parte del loro tempo a riposare ea dormire.

In termini di energia, il cervello è l'organo più costoso del corpo e le sue esigenze sono proporzionali al numero di neuroni. Ha anche bisogno di energia continuamente. Di conseguenza, la quantità di carne che i grandi cacciatori possono uccidere e consumare e la natura intermittente dell'alimentazione sembra limitare il loro sviluppo cerebrale.

Procioni intelligenti

Le scoperte dello studio mettono in discussione anche l'opinione prevalente secondo cui gli animali domestici hanno cervelli più piccoli rispetto ai loro cugini selvatici. I rapporti tra le dimensioni del cervello e il peso corporeo delle specie domestiche che hanno analizzato - furetto, gatto e cane - non erano proporzionati in modo significativamente diverso da quelli dei loro parenti selvatici: mangusta, procione, iena, leone e orso bruno.

L'analisi ha anche scoperto che il procione era un outlier, dal punto di vista cervellotico: impacchetta lo stesso numero di neuroni corticali di un cane in un cervello delle dimensioni di un gatto.

"I procioni non sono il tipico carnivoro", dice Herculano-Houzel. "Hanno un cervello abbastanza piccolo, ma hanno tanti neuroni quanti ti aspetteresti di trovare in un primate ... e questo è un sacco di neuroni".

Secondo il neuroscienziato, studiare il cervello di specie diverse insegna una lezione importante: "La diversità è enorme. Non tutte le specie sono fatte allo stesso modo. Sì, ci sono degli schemi riconoscibili, ma ci sono molti modi in cui la natura ha scoperto di mettere insieme i cervelli - e stiamo cercando di capire che differenza fa ".

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Fonte: Vanderbilt University

I ricercatori riportano i loro risultati sul diario Frontiere in Neuroanatomia.

Altri ricercatori che hanno contribuito a questo lavoro sono dell'Universidade Federal do Rio de Janeiro in Brasile; Randolph-Macon College; l'Università della California, Davis School of Medicine; King Saud University in Arabia Saudita; e l'Università di Witwatersrand in Sud Africa.

I finanziamenti provenivano dalla James S. McDonnell Foundation; lo Schapiro Undergraduate Research Fund presso il Randolph-Macon College; la Vice Presidenza delle cattedre di ricerca presso la King Saud University; la National Research Foundation of South Africa; e contributori di crowdfunding brasiliani.

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