韋澤艷
人類可以通過后天的學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)很多技能。而我們身邊的一些小動(dòng)物也有可能做到。10月23日就有報(bào)道稱,英國一種螃蟹經(jīng)過幾周的訓(xùn)練后走出了迷宮;而在此報(bào)道的前幾天,研究人員居然教會(huì)了老鼠駕駛小塑料車找吃的。在對這些小動(dòng)物贊嘆之余,我們不禁會(huì)問:螃蟹如何記得路,走出迷宮?老鼠如何學(xué)會(huì)駕駛小塑料車找吃的?這些發(fā)現(xiàn)能給我們帶來什么啟示呢?
此次用于實(shí)驗(yàn)的螃蟹是青蟹,青蟹是潮間帶和淺海生態(tài)系統(tǒng)中重要的捕食者和清道夫。實(shí)驗(yàn)中,研究人員訓(xùn)練了12只青蟹來完成水族館的水下迷宮。該迷宮只有一條通往終點(diǎn)的正確路徑,這條路徑可能需要嘗試改變五次方向,其中包括三個(gè)死胡同,而在迷宮的盡頭放了一個(gè)美味的碎貽貝作為獎(jiǎng)勵(lì)。
這些青蟹在每周的固定日期接受實(shí)驗(yàn),所有青蟹在測試前被禁食 3-5天。青蟹們一共走了四周,它們在第三周就可以準(zhǔn)確地走出迷宮。
又過了兩周之后,研究人員開始對青蟹的記憶進(jìn)行測試。研究小組把青蟹放在迷宮起點(diǎn),沒有食物獎(jiǎng)勵(lì)。12 只選手都在8分鐘內(nèi)到達(dá)終點(diǎn)。相比之下,一組未經(jīng)訓(xùn)練的螃蟹平均花費(fèi) 39 分鐘才能到達(dá)終點(diǎn),而且12只螃蟹中僅有7只是在1小時(shí)內(nèi)完成的。
這項(xiàng)研究有其特別之處,它的測試周期為一周,而不是普遍采用的每天測試的方式,這對測試記憶力是一個(gè)很好的考量。這一發(fā)現(xiàn)表明,螃蟹可能比我們認(rèn)為的要聰明,包括螃蟹、龍蝦和小蝦在內(nèi)的甲殼類動(dòng)物可能也具備復(fù)雜的認(rèn)知能力,盡管它們的大腦比蜜蜂等動(dòng)物小得多。
同時(shí),研究人員認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)不僅具有重要的生態(tài)意義,而且還將有助于開發(fā)一個(gè)模型系統(tǒng)來研究水中污染物或水化學(xué)的變化,是如何影響無脊椎動(dòng)物的復(fù)雜行為的。
幾天前,美國里士滿大學(xué)的研究人員居然教會(huì)了一組老鼠(共17只)駕駛小塑料車去找吃的。研究負(fù)責(zé)人凱利·蘭伯特博士還發(fā)現(xiàn),老鼠在完成這項(xiàng)任務(wù)時(shí)還會(huì)感覺輕松,不再焦慮。
實(shí)驗(yàn)過程中,我們可以看到,老鼠雖然沒有手,不能像人類一樣去掌控方向盤。但它開著為自己量身打造的小車,能夠非常熟練的四處穿梭,躲避障礙、尋找食物等動(dòng)作一氣呵成,行云流水一般。
如果說掌控方向只需要眼睛和手,那么“尋路”這個(gè)技能,就需要在大腦中形成一個(gè)類似谷歌街景的虛擬地圖??茖W(xué)家一直認(rèn)為,人腦中的海馬體負(fù)責(zé)存儲有關(guān)周圍環(huán)境的地圖。而人類大腦在使用谷歌街景類應(yīng)用進(jìn)行導(dǎo)航時(shí),地圖的邊界和地標(biāo)可能位于大腦中的某個(gè)位置。
這一發(fā)現(xiàn)提供了首個(gè)生物學(xué)證據(jù),至少在老鼠身上是存在的,特別是在大腦深處幫助控制行為的紋狀體區(qū)域確實(shí)存在該功能。
實(shí)驗(yàn)中,老鼠表現(xiàn)的駕駛能力還證明了它們大腦神經(jīng)的可塑性,即就是它們具有靈活應(yīng)對新挑戰(zhàn)的能力。研究人員甚至堅(jiān)信,老鼠比大多數(shù)人想象的更聰明,并認(rèn)為這項(xiàng)研究的重要意義在于在使用老鼠模型研究神經(jīng)精神疾病時(shí),有可能用更復(fù)雜的駕駛?cè)蝿?wù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的迷宮測試。例如,駕駛測試可以用來探究帕金森氏病對運(yùn)動(dòng)技能和空間意識的影響,或抑郁對動(dòng)機(jī)的影響。
目前,該研究小組正在計(jì)劃進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn),以了解老鼠到底是怎么學(xué)會(huì)開車的,為什么開車能減輕壓力以及涉及哪些大腦區(qū)域的問題。(編輯/任偉)