诱惑当前,墨鱼能忍耐多久澎湃在线
原创AsherJones神经现实
每天早上来到海洋实验室做实验时,剑桥大学的比较心理学家亚历克斯施奈尔(AlexSchnell)常常被她的实验对象墨鱼喷水,她将这视为墨鱼闹脾气的表现。施奈尔晚饭时通常不做实验,她注意到,当她在这个时候来到实验室,狡猾的墨鱼从来不喷水,“这种选择性的喷水让我开始怀疑,墨鱼是否只是学会了把早上我来到实验室与要发生糟糕的事情联系了起来。还是说,墨鱼也有自控力或规划行为。”
施奈尔和她的同事们设计了一项实验来探究墨鱼是否能够提前规划,具体来说,它们是否能通过抵抗美食的诱惑以换取更加可口的食物。年3月3日发表于《英国皇家学会学报B》(ProceedingsoftheRoyalSocietyB)上的一项研究中,研究团队发现,无脊椎动物的满足延迟可达2分钟或更长时间,这与黑猩猩和乌鸦的表现相当。施奈尔与《科学家》(TheScientist)杂志讨论了墨鱼的自控对于头足类动物认知和人类智力演化的启示。
-LauraKaucher-
《科学家》:你是怎么对研究墨鱼产生兴趣的呢?
施奈尔:我有海洋科学的背景。我对于头足纲动物(包括章鱼、墨鱼和鱿鱼)的行为真的很感兴趣,比如,它们是怎么通过改变皮肤的纹路进行相互交流的?在博士研究期间,我一直在研究它们的交流方式,尤其是在具有攻击性的互动中,它们是如何决定是退出战斗还是继续战斗?随后,我的方向逐渐转变为探究它们做决策涉及的认知能力:这些动物可能具有什么类型的学习和记忆能力,以及它们与其他被广泛研究的动物(黑猩猩、乌鸦和鹦鹉)之间是否具有任何相似性?
《科学家》:是什么驱动你做这项特别的研究呢?
施奈尔:几年前,我的一些同事,包括我现在的导师尼古拉克莱顿(NicolaClayton)教授和我之前的导师克里斯蒂尔约瑟特-阿拉维斯(ChristelleJozet-Alvaes)博士,发现墨鱼能够提取独特的记忆经验,这种行为只出现在墨鱼身上。墨鱼能够提取这些记忆并利用它们来微调自己的觅食行为。
这类记忆被称为类情景记忆,它们过去被认为独属于人类。但是,人们发现啮齿动物、聪明的鸟类(包括松鸦和渡鸦)和猿类都能够提取过去的记忆。当然,墨鱼也是其中一员了。人们认为提取过去的记忆是演化形成的,这让人类和动物能规划未来,记忆本质上充当了预测未来事件的数据库。
看到墨鱼能够记住过去的事件,我开始好奇它们是不是能规划未来,这是一种非常精细的智力。但在开始探究具体问题之前,我和我的同事们首先需要探究墨鱼是否有能力进行自我控制,因为自控是规划未来的一项非常重要的前提。为了规划未来、为未来更好的结果做打算,个体需要抵抗当前的诱惑。
亚历克斯施奈尔和她的实验对象墨鱼
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THEGRASSFOUNDATION
《科学家》:墨鱼有不同的个性吗?或者说,它们会表现出不同的行为吗?
施奈尔:是的,墨鱼有很多特征,每只墨鱼都有不同的特质。在我的研究对象中,有一些墨鱼比其他的更加耐心,它们能够抵抗诱惑的时间几乎是其他墨鱼的两倍长。它们参与实验的热切程度也有差别。我最开始的样本是8只墨鱼,实验中途有2只墨鱼决定它们不想参加了。它们不会停留在水族箱的底部(以便实验开始进行),也拒绝任何形式的食物。所以,你的确会发现墨鱼之间很多的不同。
《科学家》:能讲讲你做的实验吗?你们主要发现了什么?
施奈尔:研究开始于一项食物偏好测验……我们找到了它们的第一偏好和第二偏好。之后,我们进行了自我控制实验,实验设计基于年代对儿童开展的著名心理学实验——棉花糖实验,实验中主试给予孩子们一颗棉花糖,孩子们可以选择直接吃掉,但如果克制食欲15分钟,他们便能再获得一颗棉花糖。显然,我们没有使用棉花糖,因为墨鱼不觉得这种食物有吸引力,我们用的是墨鱼的第二和第一偏好(食物)。
所有墨鱼都喜欢一种新鲜的草虾,那是一种透明的、非常小的虾,但它们也喜欢虾肉……我们没法与墨鱼交流,所以我们没法告诉它们如果不吃虾肉,他们可以吃到新鲜的草虾。我们必须训练它们学习水族箱中不同透明小室的区别。一个小室上有特殊视觉形状,代表着食物被放入该小室时门会打开。第二个小室的视觉提示不同,这意味着食物被放入小室一段时间后门才会打开。最开始,墨鱼们会朝第二个小室游去,它们看到了里面的食物,于是尝试攻击小室的门。但随着时间推移,它们明白了它们能立刻获得一个小室中的食物,而只有通过等待才能获得另一个小室中的食物。
在测试阶段,我们同时向它们展示了两个小室,它们可以选择其中一个,要么立即吃到第二偏好的食物,要么等待一会儿吃到第一偏好的食物。我们最开始把延迟设置为10秒,之后10秒10秒地增大延迟时间。还需要提到的是,如果它们选择了立即吃到食物,另一个更喜欢的食物会被拿走,所以它们能快速地明白,只能选择两份食物中的一份。
在一次摄食偏好试验中,墨鱼选择了一只活的草虾,而不是一片虾肉。
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ALEXSCHNELL
《科学家》:它们等待吃到食物的表现怎么样呢?
施奈尔:延迟时间为10秒、20秒、30秒时,它们百分百会等待。随着我继续增大延迟时间,直到超过30秒,你会看到一些墨鱼在努力抵抗第二偏好的食物的诱惑,它们有时候等了一半就屈服了。我最棒的墨鱼等了秒,最差的墨鱼最好成绩是50秒。
你会发现一个范围,这在其他动物身上也非常普遍……有证据表明,各种各样的动物都有自我控制能力,但对诱惑的忍耐力不同。例如,像是大鼠、鸡和鸽子这些动物,让它们抵抗诱惑真的很困难,可能只能等上几秒钟……但像黑猩猩、乌鸦和鹦鹉这些动物就会表现出更加高级的自我控制,它们能够为了喜欢的食物等上好几分钟。我们研究的墨鱼与后面这些动物水平相当,这特别令人吃惊。
《科学家》:你提到有一些墨鱼似乎努力进行延迟满足,它们是怎么样的呢?
施奈尔:有些时候,墨鱼会稍微转动自己的身体,不去看眼前能立刻吃到的食物,仿佛是转移自己的注意力。在别的动物身上你也会看到这种情况。狗和鹦鹉会闭上眼睛或者扭头看别处,松鸦也是这样。儿童和黑猩猩有时候会玩其他的东西来让自己分心。所以,在墨鱼身上发现这种潜在的自我分心行为真的非常有趣。
-MariaFadeeva-
《科学家》:我想,你们的另一项发现是它们等待的时长与另一项智力测量指标存在相关。你能讲讲那项智力测验吗?为什么你们要选择那项测验呢?
施奈尔:我们发现,每只墨鱼的学习表现和它们的延迟满足能力存在关联……之前在人类和黑猩猩身上也发现了这种关联。展现出较强自我控制的个体通常在学习测试表现更好,或者在一系列不同的认知测验中有更好的认知表现。
我们通过学习探究了认知表现。我们向墨鱼呈现了一个简单的逆向学习任务:它们的水族箱中放有两个颜色不同的塑料标志,一个是灰色,另一个是白色。墨鱼需要学习食物奖励与其中一种颜色的关联,一旦它们学会了这种关联,我们会反转奖励关联,所以它们必须知道食物现在与另一种颜色关联在一起了。我们发现,越快学会两种关联的墨鱼在自我控制方面表现也更好。
学习表现是一般智力的一种体现,本研究的局限之处是我们只做了一种体现了一般智力的实验。一项针对黑猩猩的研究表明,自我控制与一系列不同认知测验的表现都相关,比如空间记忆测试、因果推理测试或客体恒常性测试。我们的目标是针对墨鱼完成相似的研究,看看是否能发现与更多测验之间的相关。
-RogerRoque-
《科学家》:你们的发现对于理解头足纲动物的智能做出了怎样的贡献呢?
施奈尔:我们的研究贡献甚至远不止头足纲动物的智能,它在一定程度上更新了我们对于人类智力演化的理解,特别是自我控制演化的原因和方式。
我们目前的理解很大程度上基于寿命较长的社会性物种受到的演化压力。对于寿命较长的社会性物种,自我控制的好处可能是很明显的。例如,猿和聪明的鸟类(包括乌鸦和鹦鹉)寿命较长,它们也是社会性的,所以它们可能会抵抗当前的诱惑以获得未来更好的结果,更长的寿命。这些动物可能也会抵抗诱惑以帮助社会伙伴,这可能会增强它们的社会联结,也会帮助它们未来获得社会伙伴的回报。
-MathieuL.B-
另一项理论是,自我控制可能是作为工具制造的功能演化而来的。这些动物可能会抵挡在当下进行狩猎或觅食的欲望,从而有足够的时间去打造功能性的工具,优化自己的狩猎行为。
所有的这些理论都不适用于墨鱼,因为它们没有体验到同样的压力。墨鱼身上发现的自我控制是趋同演化的一个极端案例,因为它们的演化历史与那些更常被研究的长寿命社会物种非常不同。它们寿命较短,既不是社会性物种,也不打造工具。我们推测,墨鱼可能演化出自我控制能力以微调觅食行为。墨鱼在大多数时间里都在伪装,它们保持静止以避免被捕食者发现。当墨鱼需要进食时,这种长期的伪装状态会被打破,所以,或许它们演化出自我控制以优化猎食行为,因为等待更喜欢的食物可能会加速猎食过程,同时减少暴露在捕食者面前的机会。
这也为我们开始寻找墨鱼不同类型的认知打开了思路,特别是那些被归为精细化智能的认知。自我控制被视为是复杂决策和规划未来的功能性基础,所以,发现墨鱼的自我控制能力为我们寻找墨鱼身上其他类型的认知能力创造了机会。
-JuliaBezvershenko-
《科学家》:对于墨鱼和其他头足纲动物,我们现在知道它们与哺乳动物和其他脊椎动物之间存在哪些差异?
施奈尔:头足纲动物的伪装、神经生理和行为方面长期以来一直备受
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