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《饶有趣味的大脑》

内容简介:

  人类的脑是所有生物体的结构组成中最为精细和复杂的,它拥有的无穷的创造性思维、无法估计的强大功能令人叹为观止。脑是怎样工作的?人类如何感知大自然?阅读本书,你将找到答案。本书作者为国内外十位知名教授,以深入浅出的语言描绘了人和动物的视觉、味觉、触觉等感觉系统的作用机理,介绍了视觉、痒觉等的发现过程,叙述了脑的功能分区和脑成像,解释了神经系统可能出现的“麻烦”。全书涵盖脑科学领域的热点问题,内容丰富、语言生动、图文并茂,展示了科学美。

 

作者:

饶毅,神经生物学家和分子遗传学家,北京大学教授。

 

 

 

猪会骗猪 鸟能唬鸟

饶 毅

猪能有多高智商,恐受人冤枉。

鸟能有多大能耐,也被人低估。

骗人和唬人,是很高级的行为,绝大多数动物不会。

动物要作出这些行为,不但需要知道自己想要什么,而且需要能够判断其他动物的想法和意图,然后还要采取行动。

知彼知己,是很高级的认知水平。对人的心理学已有较多研究,而对动物的神经生物学,研究还不多。

最近有些研究提示,猪和鸟可能懂得骗和唬,如果这样,那么也许它们脑袋的有些部分是很厉害的。

 

不可低估猪脑袋

英国圣安德鲁斯(St Andrews)大学的伯恩(Byrne)和布里斯托(Bristol)大学的海尔德(Held)于2010928日在《当代生物学》杂志介绍猪的认知能力。猪是社会性动物,在野外生活时,其家庭组成一般包括一头公猪、几头母猪及后代,它们一道觅食。猪能识别个体,如果在发生冲突以前,两头猪有时间观察对方,那么直接见面时冲突会相应减少。猪有较好的空间记忆力,在某地发现食物后,过些时候还记得赶快去那里找食物。如果猪发现两个地点的食物量不同,下次会先到食物多的地点。

“猪骗猪”的实验最初是由海尔德和伯恩于2002年在《动物行为》杂志上报道的。他们让两头同性的猪一起参加实验,其中A体重大于B,而且A打得过B。学术上把俗话说的“老大”A称为主导型(dominant),而下级B称为服从型(subordinate)。他们先让B知道食物藏在哪,而A不知道。也就是人为地使B成为有知的猪,A为无知的猪。B有知后,每次再进入同样的场合,很快直接走向上次的食物藏匿点,而A则系统地搜寻食物。A偶尔碰到B,发现B已经在吃了。这样的B“捷足先登”的情况反复发生。几天后,A就知道跟着B,一旦到食物藏匿点,A本来就厉害,会很快挤走B,独吞食物。

B看不到A时,或者B看到A走的方向是远离食物藏匿点方向时,B就会很快走向食物藏匿地点;相反,而当B看到A走近食物藏匿点时,B就改方向绕道,不直接走向藏匿点。如果有两盆食物,一盆比另外一盆多,B特别会隐瞒大盆的地点。随着时间推移,BA的欺骗程度增加。

然而,如果B和一个不抢食物的C一道出现在同样场合,B不惧C,就直接走向藏匿点。

对猪行为的解释有两种。一种解释是猪很聪明,真的知彼知己,能判断其他猪的内心,科学上称它具有“心智理论”(theory of mind)。另一种解释是猪没这么聪明,只是进行一般的学习记忆:如果B直奔食物藏匿点,就会很快遭到A的打击排斥,B学会不自讨苦吃,所以压抑自己走向食物藏匿点的意愿,绕道徘徊。目前的实验,没有确定到底哪种解释正确。猪的智力到底有多高,尚待进一步研究。

迄今确切证明只有很少几种动物能“知彼知己”,如黑猩猩和猴。例如,美国的黑尔(Hare)等于2000年报道,主导型和服从型的黑猩猩同时进入有食物的场地时,服从型黑猩猩知道主导型是否看得见食物,无需学习,就能马上做出有利于自己的取食动作。

 

不能小看鸟脑袋

已知渡鸦(Corvus corax)会藏匿食物。2005年,美国佛蒙特(Vermont)大学的巴格尼亚(Bugnyar)和海因里希(Heinrich)发现,如果渡鸦X在藏食物时被Y看到,而且X知道Y能看到自己藏食物的过程;然后让XY进入实验场所,X会赶紧把食物取出。如果X在藏食物时,知道Z不能看到自己藏匿的过程,那么以后XZ一道进入实验场所,X就不急于取出食物。特别是当Z靠近食物藏匿点2米内的时候,X也不去取自己藏的食物。

2009年,剑桥大学的范拜恩(von Bayern)和埃默里(Emery)发现寒鸦会看人眼色。他们做实验用的是人工饲养的寒鸦。如果有寒鸦不熟悉的人(生人)在场,寒鸦会在意此人注意力何在。如果这个人盯着寒鸦看,寒鸦就不敢取食;如果生人眼睛斜视,或将头扭转成只露出侧脸,或闭上眼睛,或干脆转过头完全不可能看到寒鸦,那么寒鸦取食的潜伏期就短。以上这些不同情况中,人看到寒鸦的可能性越小,寒鸦取食就越快。但是,如果在场的是寒鸦熟悉的人(如饲养者),寒鸦不怕,就会很快取食,而不看这个人是否注意它。也就是说,寒鸦不仅区别生人熟人,而且对于生疏的人,它还会“察言观色”。

2010年还有一项有趣的发现有关园丁鸟(bowerbird)。

众所周之,人世间千百年来,国王在修建自己的王宫时,在设计中利用各种方式唬臣民,让臣民觉得自己渺小,而突出国王。

科学家发现,雄鸟也能唬雌鸟,只是方法稍异于国王,不贬低雌鸟,但思路也有相同点:突出雄鸟。

澳大利亚迪肯(Deakin)大学的恩德勒(Endler)等于20109月在《当代生物学》杂志发表文章,报道他们观察野外园丁鸟的发现。他们发现雄鸟在做窝时,考虑了雌鸟的视角。雄鸟用石块、石片铺一条路通向自己的窝。它铺小石块时,做了仔细的安排:雌鸟进入巢通道的起点,石块较小,而越接近雄鸟窝,石块越大,这种由小到大的梯度,从雌鸟在地上行走的高度所形成的视角,正好造成一种视觉假象。本来透视的效果能够帮助雌鸟判断路的起点到窝的距离,而雄鸟石块的排列梯度破坏了自然透视效果,使雌鸟觉得从入口到窝的路途比实际要短。另外,梯度排列的石块更改了透视效果以后,让雌鸟从远处看过去,地上石块比较规则,可以突显窝中雄鸟,使雌鸟较快看到雄鸟。

雄鸟是否有意通过制造强迫的透视,造成距离和大小的视觉误导?雄鸟是否有意排列石块大小梯度?为了回答这些问题,研究人员将石块大小梯度反过来排列。结果发现:3天内,雄鸟就开始纠正被扰乱的梯度,2周内,原有梯度基本恢复。

恩德勒等人的文章中有思考和对照实验,值得对科学感兴趣的学生细读。

除了人以外,动物竟然知道透视原理,这是人类第一次发现。须知,几百年前世界上多数文化都不知道透视原理,中国画起初很多年也不懂透视。现在也有人忘记了学校教的透视原理,而鸟却会。挺奇妙的!

 

不要高估人脑袋

人类对于有趣行为的研究,迄今主要停留在描述和分析,对机理了解极少。

还有很多未知,人对于日常的行为,都还是知其然,不知其所以然:人类并不理解猪怎么骗猪,鸟怎么唬鸟。

更高级的脑功能,人类理解就更少。何时能够理解?是否有极限?

目前全球人类的脑袋中,尚无答案。

参考文献:

1Bugnyar T, Heinrich B. Ravens, Corvus corax, differentiate between knowledgeable and ignorant conspecifics. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 2005, 272: 1641—1646.

2Endler J A, Endler L C, Natalie R, et al. Great bowerbirds create theaters with forced perspective when seen by their audience. Current Biology, 2010, 20: 1679—1684.

3Hare B, Call J, Agnetta B, et al. Chimpanzees know what conspecifics do and do not see. Animal Behavior, 2000, 59: 771—785.

4Held S, Mendl M, Devereux C, et al. Foraging pigs alter their behaviour in response to exploitation. Animal Behaviour, 2002, 64: 157—166.

5Mendl M, Held S, Byrne RW. Pig cognition. Current Biology, 2010, 20: R796—R798.

6von Bayern A M P, Emery N J. Jackdaws respond to human attentional states and social cues in different contexts. Current Biology, 2009, 19: 602—606.

                                                                                                                     本文摘自人民教育出版社即将出版的新书《饶有趣味的大脑》

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