和老鼠“躲猫猫”,能在顶尖学术期刊上发论文!

指导 09-16 阅读: 评论:
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▲老鼠不仅会“躲猫”,还会“躲猫猫”?(图片来源:参考资料[3],作者:K。 Hartmann)

捉迷藏,也叫躲猫猫,全世界的孩子都爱玩。德国柏林洪堡大学(Humboldt University of Berlin)的一群神经科学家也喜欢。不过,这一次他们的游戏伙伴是老鼠。

说起为什么要和老鼠玩捉迷藏,这项研究的负责人Michael Brecht教授说,灵感来自视频网站。在刷Youtube时,Brecht教授注意到,“很多宠物主人拍的视频里说他们的宠物喜欢‘躲猫猫’。”于是,他决定用他最熟悉的实验动物——大鼠来检验一下这是不是真的。

Brecht教授带着同事们搭建了一个专门玩捉迷藏的游戏室,足有30平方米。里面放了几个透明塑料和不透明塑料做的盒子,可供老鼠躲藏;还搭了3块硬纸板,给玩游戏的人、也就是第一作者Annika Stefanie Reinhold博士藏身。

参与游戏的老鼠平时住在鼠笼里,来到宽敞的游戏室,一开始有点不习惯,但过了一段时间它们渐渐感到安全,就开始玩了起来。

▲游戏室示意图(图片来源:参考资料[1])▲游戏室示意图(图片来源:参考资料[1])

别小看捉迷藏,规则并不简单:这一轮负责躲,下一轮负责找,每一轮游戏都不能中途变换角色。所以Reinhold博士要先教老鼠们怎么玩。

当老鼠负责“找”时,研究人员把它先关在一个有盖的盒子里,等到藏好以后,用遥控器把盖子打开。经过训练,老鼠很快就明白了,盖子打开就意味着要跳出去找人。而找到研究人员后,老鼠会得到特别的奖励:不是食物,而是爱抚和挠痒痒——这是老鼠喜欢的社交互动。

当老鼠负责“躲”时,科学家还是让它先待在有盖的盒子里,但是把盖子敞着,并蹲在盒子旁边。于是老鼠就会跳出盒子,飞快地跑到7个躲藏地点之一。

▲捉迷藏游戏流程(图片来源:参考资料[1])▲捉迷藏游戏流程(图片来源:参考资料[1])

经过短短2个礼拜,6只年轻的雄鼠中就有5只学会了游戏规则!而在另一组重复实验中,也有另外4只老鼠学会了怎么玩捉迷藏。

作为神经科学家,Brecht教授当然还不满足于观察动物们的行为,他们还要观察大鼠在玩游戏时,脑细胞有些什么反应。因此,研究小组在大鼠头部植入了一组电极,可以记录大脑前额叶皮质的数百个神经细胞的电信号。

每次Reinhold博士关上盒盖、意味着一轮游戏开始时,记录信号显示,鼠脑中的这些神经元有1/3开始疯狂放电。作者解释说,这表明前额叶区域对学习游戏规则非常敏感。

老鼠们在游戏中的很多表现更让科学家对这种动物的认知能力大为赞叹。例如,当研究人员负责找时,老鼠们常会飞快地跑到刚刚被检查过的地方,就好像它们在想她不会再来检查同一个地方了。

而且,它们在找人时常会发出超声波的吱吱声,但在躲藏时就会小心翼翼地保持安静。在Brecht教授看来,这些行为表明,老鼠们有设想他人想法的能力,也就是常被心理学家称为“心智理论”的认知功能。

“很多科学家以为这没什么稀奇,其实捉迷藏是非常复杂的行为。”Brecht教授总结道,因为老鼠们既要明白自己在每轮游戏里的角色,还要遵守游戏规则,甚至还要有策略地选择躲在哪里。

不过,最让科学家们觉得有意思的,一些线索表明,老鼠们玩捉迷藏,很可能不是为了奖励,而是因为它们很享受游戏的乐趣!比如研究者注意到,在成功找到了躲藏的研究人员时,老鼠们会兴奋地尖叫,还会“高兴地跳起来”!

“很多哺乳动物在玩耍时会高兴地跳起来。”Brecht教授解释说,“玩耍本身就是目的,孩子们就是为了玩而玩,不是为了达到什么特别的目的。”

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