和老鼠“躲貓貓” 能在頂尖學術期刊上發論文!
頂尖學術期刊《科學》的最新一期上,有篇正兒八經的研究論文,講的是科學家玩“捉迷藏”的結果。捉迷藏,也叫躲貓貓,全世界的孩子都愛玩。德國柏林洪堡大學(Humboldt University of Berlin)的一群神經科學家也喜歡。不過,這一次他們的遊戲夥伴是老鼠。
說起為什麼要和老鼠玩捉迷藏,這項研究的負責人Michael Brecht教授說,靈感來自視頻網站。在刷Youtube時,Brecht教授注意到,“很多寵物主人拍的視頻裡說他們的寵物喜歡’躲貓貓’。”於是,他決定用他最熟悉的實驗動物——大鼠來檢驗一下這是不是真的。
▲老鼠不僅會“躲貓”,還會“躲貓貓”?(圖片來源:參考資料[3],作者:K。 Hartmann)
Brecht教授帶著同事們搭建了一個專門玩捉迷藏的遊戲室,足有30平方米。裡面放了幾個透明塑料和不透明塑料做的盒子,可供老鼠躲藏;還搭了3塊硬紙板,給玩遊戲的人、也就是第一作者Annika Stefanie Reinhold博士藏身。
參與遊戲的老鼠平時住在鼠籠裡,來到寬敞的遊戲室,一開始有點不習慣,但過了一段時間它們漸漸感到安全,就開始玩了起來。
▲遊戲室示意圖(圖片來源:參考資料[1])
別小看捉迷藏,規則並不簡單:這一輪負責躲,下一輪負責找,每一輪遊戲都不能中途變換角色。所以Reinhold博士要先教老鼠們怎麼玩。
當老鼠負責“找”時,研究人員把它先關在一個有蓋的盒子裡,等到藏好以後,用遙控器把蓋子打開。經過訓練,老鼠很快就明白了,蓋子打開就意味著要跳出去找人。而找到研究人員後,老鼠會得到特別的獎勵:不是食物,而是愛撫和撓痒癢——這是老鼠喜歡的社交互動。
當老鼠負責“躲”時,科學家還是讓它先待在有蓋的盒子裡,但是把蓋子敞著,並蹲在盒子旁邊。於是老鼠就會跳出盒子,飛快地跑到7個躲藏地點之一。
▲捉迷藏遊戲流程(圖片來源:參考資料[1])
經過短短2個禮拜,6只年輕的雄鼠中就有5只學會了遊戲規則!而在另一組重複實驗中,也有另外4隻老鼠學會了怎麼玩捉迷藏。
作為神經科學家,Brecht教授當然還不滿足於觀察動物們的行為,他們還要觀察大鼠在玩遊戲時,腦細胞有些什麼反應。因此,研究小組在大鼠頭部植入了一組電極,可以記錄大腦前額葉皮質的數百個神經細胞的電信號。
每次Reinhold博士關上盒蓋、意味著一輪遊戲開始時,記錄信號顯示,鼠腦中的這些神經元有1/3開始瘋狂放電。作者解釋說,這表明前額葉區域對學習遊戲規則非常敏感。
老鼠們在遊戲中的很多表現更讓科學家對這種動物的認知能力大為讚歎。例如,當研究人員負責找時,老鼠們常會飛快地跑到剛剛被檢查過的地方,就好像它們在想她不會再來檢查同一個地方了。
而且,它們在找人時常會發出超聲波的吱吱聲,但在躲藏時就會小心翼翼地保持安靜。在Brecht教授看來,這些行為表明,老鼠們有設想他人想法的能力,也就是常被心理學家稱為“心智理論”的認知功能。
“很多科學家以為這沒什麼稀奇,其實捉迷藏是非常複雜的行為。”Brecht教授總結道,因為老鼠們既要明白自己在每輪遊戲裡的角色,還要遵守遊戲規則,甚至還要有策略地選擇躲在哪裡。
不過,最讓科學家們覺得有意思的,一些線索表明,老鼠們玩捉迷藏,很可能不是為了獎勵,而是因為它們很享受遊戲的樂趣!比如研究者註意到,在成功找到了躲藏的研究人員時,老鼠們會興奮地尖叫,還會“高興地跳起來”!
“很多哺乳動物在玩耍時會高興地跳起來。”Brecht教授解釋說,“玩耍本身就是目的,孩子們就是為了玩而玩,不是為了達到什麼特別的目的。”