Các nhà khoa học từ Humboldt-Universität zu Berlin và Viện Nghiên cứu Động vật Hoang dã và Vườn thú Leibniz (Leibniz-IZW) đã chứng minh điều này cùng với các đồng nghiệp quốc tế. Họ chỉ ra rằng trọng lượng não của voi tăng gấp ba lần sau khi sinh. Những kết quả này, được công bố trên tạp chí PNAS Nexus, cung cấp những giải thích khả thi cho sự khác biệt về hành vi giữa voi châu Phi và voi châu Á, cũng như cách mà các con non học tập kinh nghiệm và kỹ năng xã hội trong thời kỳ thơ ấu.
Voi là một trong những họ động vật nổi tiếng và mang tính biểu tượng nhất, được coi là có tính xã hội cao và thông minh. Tuy nhiên, đáng ngạc nhiên là chúng ta biết rất ít về bộ não của chúng. Một nhóm nghiên cứu quốc tế do Malav Shah và Michael Brecht từ Trung tâm Khoa học Thần kinh Tính toán Bernstein tại Humboldt-Universität zu Berlin (BCCN), cùng với Thomas Hildebrandt từ Leibniz-IZW, đã tiến hành phân tích trọng lượng và cấu trúc não của voi châu Á (Elephas maximus) và voi châu Phi (Loxodonta africana). Nghiên cứu dựa trên kết quả mổ xác động vật hoang dã và động vật trong sở thú, cũng như dữ liệu tài liệu và hình ảnh chụp MRI.
Họ đã chỉ ra rằng, bên cạnh những khác biệt có thể nhận thấy bên ngoài, như voi châu Á có kích thước nhỏ hơn, tai tương đối nhỏ hơn, chỉ có một "ngón tay" ở đầu vòi, và hầu hết voi cái không có ngà, còn có những khác biệt về cấu trúc bên trong hộp sọ khổng lồ của chúng. Voi cái châu Á trưởng thành có bộ não nặng hơn đáng kể, với khối lượng trung bình khoảng 5.300 gram, so với voi châu Phi, có khối lượng trung bình chỉ hơn 4.400 gram.
Sau khi ra đời, bộ não của voi tăng trưởng với tốc độ tương tự như bộ não của con người
Các nhà khoa học cũng chứng minh rằng voi có sự tăng trưởng não rất lớn sau khi sinh. Bộ não của voi trưởng thành nặng gấp khoảng ba lần so với lúc mới sinh. Điều này cho thấy rằng sự phát triển não bộ của voi trong suốt cuộc đời cao hơn đáng kể so với tất cả các loài linh trưởng khác, ngoại trừ con người, khi mà não của voi mới sinh chỉ nặng khoảng một phần năm trọng lượng cuối cùng của nó.
Những phát hiện về kích thước bộ não của voi thực tế là mới, được giải thích nhờ vào việc tiếp cận các đối tượng nghiên cứu đầy thách thức. Việc trích xuất não voi từ hộp sọ của những con vật đã chết là một quy trình thú y phức tạp và rất hiếm khi được thực hiện. Trong nghiên cứu hiện tại, 19 bộ não đã được phân tích, được trích xuất tại Leibniz-IZW từ những con vật trong sở thú đã chết hoặc những con vật bị an tử vì lý do phúc lợi động vật (14 cá thể). Ngoài ra, 5 bộ não được thu thập từ việc mổ xẻ những con voi hoang dã đã chết, bao gồm cả ở Vườn quốc gia Kruger tại Nam Phi. Các nhà khoa học cũng đã tích hợp dữ liệu từ sáu bộ não bổ sung từ một nghiên cứu trước đó do một nhóm nghiên cứu khác thực hiện vào phân tích của họ.
Kích thước não có thể là một lời giải thích cho sự khác biệt về hành vi và kỹ năng vận động?
"Sự khác biệt về trọng lượng não có lẽ là yếu tố quan trọng nhất giữa hai loài voi này. Nó có thể giải thích những khác biệt đáng kể về hành vi giữa voi châu Á và châu Phi," Malav Shah từ BCCN, tác giả chính của bài báo, cho biết. Ví dụ, cả hai loài thể hiện hành vi rất khác nhau khi tương tác với con người. Voi châu Á đã được thuần hóa một phần trong hàng nghìn năm và được sử dụng làm động vật làm việc trong nhiều nền văn hóa và khu vực khác nhau. Ngược lại, chỉ có rất ít trường hợp thuần hóa thành công voi châu Phi. Việc làm quen với con người ở voi châu Phi khó khăn hơn nhiều so với voi châu Á.
Thực tế là não của chúng phát triển rất nhiều trong suốt cuộc đời của một con voi có vẻ hợp lý đối với những người đứng đầu nghiên cứu, Michael Brecht và Thomas Hildebrandt: "Các yếu tố xã hội và quá trình học tập có thể giải thích sự phát triển mạnh mẽ của não sau khi sinh, vì voi sống trong các cấu trúc xã hội phức tạp và có trí nhớ tuyệt vời. Kinh nghiệm và kiến thức tích lũy của voi trưởng thành, đặc biệt là voi mẹ, đóng vai trò trung tâm trong hành vi theo bầy đàn của voi và những con non được chăm sóc rất chặt chẽ trong suốt thời thơ ấu và tuổi vị thành niên dài." Thực tế là tiểu não ở voi châu Phi lớn hơn so với kích thước tổng thể của loài động vật này có thể liên quan đến chức năng vận động phức tạp hơn của thân mình ở loài này. Với hai ngón tay ở vòi, voi châu Phi có thể thực hiện nhiều chuyển động đa dạng hơn, điều này cũng được phản ánh ở số lượng tế bào thần kinh cao hơn ở trung tâm điều khiển vòi trong não.
Brecht và Hildebrandt chỉ ra nhiều câu hỏi chưa được trả lời trong quá trình nghiên cứu não của voi châu Á và châu Phi và ý nghĩa của chúng đối với kỹ năng vận động và hành vi xã hội. Họ sẽ tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu về những loài động vật thông minh, hấp dẫn này và nghiên cứu "những trung tâm điều khiển" của chúng.
