توانایی مهمی که تصور می‌شد مختص انسان‌هاست

کلاغ‌ها از باهوش‌ترین حیوانات هستند. آن‌ها می‌توانند تصمیمات مبتنی‌بر قوانین بگیرند و توانایی ساخت و استفاده از ابزار را دارند. همچنین به‌نظر می‌رسد که آن‌ها در مورد ماهیت اعداد حس ذاتی دارند. اکنون پژوهشگران گزارش می‌کنند که این پرندگان باهوش می‌توانند بازگشت (فرایند قرار دادن ساختارها درون ساختارهای مشابه دیگر) را درک کنند که مدت‌ها تصور می‌شد قابلیتی مختص انسان‌ها باشد.

بازگشت (recursion) یکی از ویژگی‌های کلیدی زبان است. این ویژگی ما را قادر می‌سازد تا با استفاده از جملات ساده، جملات پیچیده‌ای بسازیم. جمله «موشی که گربه تعقیبش می‌کرد، دوید» را درنظر بگیرید. در این‌جا نیم‌جمله‌ی «گربه‌ای که تعقیب می‌کرد»، درون نیم‌جمله‌ی «موش دوید» قرار می‌گیرد.

برای دهه‌ها، روان‌شناسان فکر می‌کردند که ویژگی بازگشت فقط در انسان‌ها وجود دارد. برخی آن را ویژگی کلیدی درنظر می‌گرفتند که زبان انسان را از سایر اشکال ارتباط بین حیوانات متمایز می‌کند؛ اما سوالاتی درمورد این فرض وجود داشت. دیانا لیائو، پژوهشگر آزمایشگاه آندریاس نیدر در دانشگاه توبینگن آلمان می‌گوید: «همیشه علاقه به این موضوع وجود داشته است که آیا حیوانات غیرانسان هم می‌توانند توالی‌های بازگشتی را درک کنند.»

در سال ۲۰۲۰ گروهی از پژوهشگران در مطالعه‌ای روی میمون‌ها و انسان‌های بالغ و خردسال گزارش کردند که توانایی تولید توالی‌های بازگشتی ممکن است منحصر به گونه ما نباشد.

دو جفت علامت براکت با ترتیبی تصادفی روی صفحه نمایشگری به انسان‌ها و میمون‌ها نشان داده شد؛ سپس به انسان‌ها و میمون‌ها آموزش داده شد تا آن‌ها را با ترتیب یک توالی بازگشتی جاسازی‌شده در مرکز مانند { () } یا ({ }) لمس کنند. پس از پاسخ صحیح، انسان‌ها بازخوردی شفاهی دریافت می‌کردند و به میمون‌ها مقدار کمی غذا یا آب میوه به‌عنوان پاداش داده می‌شد. پس از آن، پژوهشگران مجموعه کاملاً جدیدی از براکت‌ها را نشان دادند و بررسی کردند که آن‌ها چند بار علامت‌ها را به روش بازگشتی مرتب می‌کنند.

دو تا از سه میمون حاضر در آزمایش توالی‌های بازگشتی را با فراوانی بیشتری نسبت‌به توالی‌های غیربازگشتی نظیر { (}) ایجاد کردند، اگرچه برای انجام این کار به جلسه آموزشی اضافی نیاز داشتند. یکی از حیوانات در حدود نیمی از آزمایش‌ها توالی‌های بازگشتی تولید کرد. درمقابل، کودکان سه تا چهار ساله در تقریباً ۴۰ درصد از آزمایش‌ها توالی‌های بازگشتی ایجاد کردند. این مقاله لیائو و همکارانش را بر آن داشت تا بررسی کنند که آیا کلاغ‌ها هم با مهارت‌های شناختی معروف خود ممکن است توانایی مشابهی را داشته باشند.

پژوهشگران با اصلاح پروتکل مورد استفاده در مقاله منتشرشده در سال ۲۰۲۰ دو کلاغ را آموزش دادند تا به جفت براکت‌هایی که در قالب توالی بازگشتی تعبیه‌شده در مرکز نشان داده می‌شدند، نوک بزنند. سپس پژوهشگران توانایی پرندگان را برای تولید خودبه‌خود چنین توالی‌های بازگشتی روی مجموعه جدیدی از نمادها آزمایش کردند.

عملکرد کلاغ‌ها در حد کودکان بود. این پرندگان بدون آموزش اضافی که میمون‌ها به آن نیاز داشتند، توالی‌های بازگشتی را در حدود ۴۰ درصد از آزمایش‌ها تولید کردند. پژوهشگران نتایج آزمایش‌های خود را در مجله‌ی Science Advances منتشر کردند.

جورجیو والورتیگارا، استاد علوم اعصاب دانشگاه ترنتو ایتالیا که در مطالعه جدید مشارکت نداشت، می‌گوید این کشف که کلاغ‌ها می‌توانند ساختارهای جاسازی‌شده در مرکز را درک کنند و در انجام این کار از میمون‌ها بهتر هستند، شگفت‌آور است.

والورتیگارا می‌افزاید این یافته‌ها سؤالی را مطرح می‌کنند که حیوانات غیرانسان از توانایی درک ساختارهای جاسازی‌شده برای چه چیزی ممکن است استفاده کنند. او می‌گوید: «به‌نظر نمی‌رسد که آن‌ها چیزی شبیه زبان انسان داشته باشند، بنابراین بازگشت احتمالاً با سایر عملکردهای شناختی ارتباط دارد.» یکی از حدس‌های دانشمندان این است که حیوانات ممکن است از بازگشت برای نشان دادن روابط درون گروه‌های اجتماعی خود استفاده کنند.

وقتی مطالعه سال ۲۰۲۰ درمورد قابلیت‌های بازگشتی در انسان و میمون منتشر شد، برخی از کارشناسان متقاعد نشدند که میمون‌ها بازگشت را درک کرده باشند. درعوض، برخی استدلال کردند که حیوانات با یادگیری ترتیبی که براکت‌ها نشان داده می‌شدند، توالی‌های بازگشتی را انتخاب می‌کردند. برای مثال، اگر توالی آموزش داده‌شده [ () ] بود و بعدا به میمون‌ها جفت متفاوتی مانند () و { } نشان داده می‌شد، آن‌ها ابتدا براکتی را انتخاب می‌کردند که در آموزش یاد گرفته بودند و سپس جفت براکت جدید را انتخاب می‌کردند که قبلا ندیده بودند. درنهایت، آن‌ها براکت متناظر با جلسه آموزش را در پایان دنباله انتخاب می‌کردند (چون یاد گرفته بودند که آن براکت در پایان می‌آید).

برای رفع این محدودیت، لیائو و همکارانش توالی‌ها را از دو جفت به سه جفت افزایش دادند، مانند { [ () ] }. لیائو می‌گوید با داشتن سه جفت نماد، احتمال تولید توالی‌ها بدون درک مفهوم بازگشت بسیار کمتر می‌شود. در این‌جا نیز پژوهشگران دریافتند که احتمال اینکه پرندگان توالی‌های جاسازی‌شده در مرکز را انتخاب کنند، بالاتر است.

برخی از دانشمندان همچنان دراین‌باره تردید دارند. آرنو ری، روان‌شناس ارشد مرکز تحقیقات علمی فرانسه می‌گوید این یافته‌ها هنوز هم می‌تواند از دیدگاه یادگیری تداعی‌گرا تفسیر شود که در آن حیوان یاد می‌گیرد که یک نماد را به نماد دیگر (مثلاً یک براکت باز را با یک براکت بسته)، ارتباط دهد.

ری توضیح می‌دهد که دلیل کلیدی دیگر در یکی از ویژگی‌های طراحی مطالعه نهفته است: پژوهشگران براکت‌های بسته را درون کادر قرار دادند که به‌گفته‌ی آن‌ها برای کمک به حیوانات در تشخیص ترتیب براکت‌ها لازم بود. (از همین طرح دارای کادر در مطالعه سال ۲۰۲۰ استفاده شد).

به‌نظر ری، مورد مذکور یکی از محدودیت‌های اصلی مطالعه است، زیرا حیوانات می‌توانسته‌اند درک کنند که نمادهای دارای کادر (که همیشه در انتهای توالی‌های بازگشتی ظاهر می‌شدند)، همان‌هایی بودند که با پاداش همراه بودند، بنابراین کادرها به آن‌ها کمک کرده است تا ترتیبی را که براکت‌های باز و بسته نمایش داده می‌شدند، درک کنند.

به نظر ری، مفهوم پردازش بازگشتی به‌عنوان شکل منحصربه‌فردی از شناخت به‌خودی‌خود ناقص است. او می‌گوید حتی در انسان‌ها این ظرفیت به احتمال زیاد می‌تواند ازطریق مکانیسم‌های یادگیری تداعی‌گرا توضیح داده شود. او و همکارانش در مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۲ روی بابون‌ها هم همین موضوع را پیشنهاد کردند. علاوه‌براین، تا به امروز توضیح قانع‌کننده‌ای در این مورد ارائه نشده است که چگونه توانایی تشخیص و دستکاری چنین توالی‌هایی در مغز انسان رمزگذاری می‌شود.

به‌گفته‌ی ری، پژوهشگران درحال‌حاضر به دو گروه تقسیم می‌شوند: گروهی که باور دارند زبان انسان براساس ظرفیت‌های منحصربه‌فردی مانند توانایی درک بازگشت ساخته شده و گروه دیگر که معتقدند این پدیده حاصل فرایند ساده‌تری مانند یادگیری تداعی‌گرا است.

لیائو خاطرنشان می‌کند که حتی به کمک کادرها، کلاغ‌ها همچنان باید ترتیب تعبیه‌شده در مرکز را که در آن براکت‌های باز و بسته از بیرون به خارج جفت می‌شدند، پیدا کنند. به‌عبارت‌دیگر، اگر پرندگان فقط یاد می‌گرفتند که براکت‌های باز در آغاز توالی و براکت‌های بسته در پایان توالی قرار دارند، انتظار داشتید که نسبت پاسخ‌های ({) } با پاسخ‌های صحیح مساوی باشد؛ اما پژوهشگران متوجه شدند که کلاغ‌ها حتی با توالی های پیچیده‌تر که شامل سه جفت براکت بود، بیشتر حالت دوم را انتخاب می‌کردند.

برای لیائو، دیدن این موضوع که پرندگان که اجداد آن‌ها در درخت تکاملی مدت‌ها بیش از نخستی‌ها جدا شده‌اند که آن‌ها هم به‌نظر می‌رسد قادر به تجزیه و تولید توالی‌های بازگشتی هستند، نشان می‌دهد که یا این توانایی ازنظر تکاملی بسیار قدیمی است یا اینکه درنتیجه‌ی تکامل همگرا و به‌طور مستقل به وجود آمده است.

لیائو اضافه می‌کند ازآن‌جا که مغز پرندگان فاقد نئوکورتکس است که در نخستی‌سانان وجود دارد، این مشاهده نشان می‌دهد که معماری دوم مغز ممکن است برای نمایش این توانایی شناختی لازم نباشد.

به‌نظر ماتیاس اسوات، دانشیار علوم شناختی در دانشگاه لاند سوئد که در مقاله جدید مشارکتی نداشت، یافته‌های مطالعه جدید در دسته مطالعات فراوانی قرار می‌گیرد که نشان می‌دهند پرندگان دارای بسیاری از مهارت‌های شناختی هستند که در نخستی‌سانان دیده می‌شود. اسوات می‌گوید: «از نظر من، مطالعه‌ی جدید به فهرست داده‌هایی اضافه می‌کند که نشان می‌دهند پرندگان را به خوبی درک نکرده‌ایم. گفتن اینکه پستانداران ازنظر شناختی از موجودات دیگر برتر هستند، درست نیست.»