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动物会开车吗?

Free-Photos / CC0

苏澄宇,动物科学 / 动物营养 / 冷门问题收割者

会开车的动物不多,比如这只猴子

由于猴子是灵长类动物,其智商在动物世界里也算数一数二的了,教会它们开车也算不上稀奇事,所以我们今天的主角是看起来没什么脑子的啮齿类动物:

老鼠


很少有人会喜欢老鼠,不管是家里的还是实验室里的,但不得不承认,它们算得上一种聪明的动物。科学家在实验室里教会了老鼠各种新技能,比如学会使用工具、从伙伴脸上识别情绪,甚至走迷宫。现在,老鼠又学会了一项新技能,那就是开小汽车去拿美味的果脆圈。


老鼠开的车长啥样?

小老鼠开的车自然不是人类开的,而是特别为老鼠设计的四驱车。这种四驱车是由智能玩具组件改装而成的:通过组装一个食品塑料盒,防止小鼠逃跑;连接的三根铜丝,让小老鼠可以通过接触铜丝来操控汽车的前进和左右方向。

因为老鼠的英文单词是 rat,由老鼠操纵的四驱车自然叫作 rat-operated vehicle,简称为 ROV。


学开车前,大鼠需要进行封闭式集训

不是所有老鼠都能学会开车的。随便抓到的老鼠当然不会开车了,会开小汽车的不是普通小鼠,而是被训练过的老鼠,准确来说是大鼠。这里额外科普一下,rat 是指大鼠,mouse 是小鼠。大鼠和小鼠在专业上不是一种动物,大鼠比小鼠在体型上大得多。

这些大鼠从小就在环境丰容(Environmental enrichment)的条件下长大。什么是环境丰容?简单来说就是对大鼠的生长环境进行装修,改善环境质量。比如给老鼠笼子里加一些梯子、隧道、玩具、转轮等等,相当于在老鼠监狱里加装了儿童活动中心。

装这些小玩具有很多好处,通过在小老鼠长身体的阶段刺激大脑的发育,让大脑的突触发生率更高,树突更复杂。大脑活动增加了,自然就更聪明了[1]。有研究表明,环境丰容下饲养的老鼠大脑皮层较厚(3.3-7%) ,比一般的老鼠多了 25% 以上的神经突触。

那些大鼠天天在笼子里玩着各种小箱子,小木块,研究人员每周给它们换新玩具,在这样的条件下生活了 4 个月之后,大鼠们就开始学开车了,当然没有驾照的那种。


大鼠 4 个小时学会开车,科三还没过的你怎么看?

和其他的动物训练一样,训练大鼠开车也是需要奖励的,这种奖励就是彩色甜麦圈。研究人员设定了一个远处的目标,大鼠进了车里后只能开车过去触碰目标,触碰到之后就有甜麦圈奖励,不然就吃不到。

随着训练的进行,大鼠的驾驶距离越来越远,其中有两只大鼠颇为出色,在大约一个月的训练后(每周至少四次 15 分钟的课程),学会了开车前进大约 110 厘米的距离。

你见过老鼠开车吗?

想得到甜点可不容易,因为路径并不是直线,需要学会控制方向,对于老鼠来说这可是一件复杂的事。

学会开车一周后,研究人员决定不给甜麦圈作为奖励了,直接让它们开车到目标,当然大鼠也习惯了开车去目的地,也不计较这一两块甜麦圈了。最后大鼠对于开车已经驾轻就熟,想要到目的地都不打算走路而是选择开车,毕竟还是开车方便。


老鼠学开车助科学家找到获得满足感的方法

老鼠学会开车这件事,除了说明它们还算一种比较聪明的动物外,还说明环境丰容对动物大脑的影响很大。动物长期在这样的环境中,有机会进行更多的互动行为,表现出更强的复杂动物行为,这相当于对大脑进行了一种锻炼。

环境丰容不仅对大鼠这类啮齿动物有效果,对灵长类动物也有效果,中国有科学家对动物园里的猩猩做过环境丰容实验,发现环境丰容可以引导其形成一些特定的行为,增加行为的多样性。虽然还没有对人类做过类似的环境丰容实验(因为实验过后要解剖看大脑,这明显不是人道行为),但可以相信在人类的婴幼儿时期,如果接触更多的行为互动,他们的大脑突触可能会比那些被束手束脚的婴儿大脑突触更复杂。

当然,科学家还从参与研究的大鼠排出的粪便中有了些新发现。研究人员发现那些学会开车的老鼠中,它们的粪便里的脱氢表雄酮(DHEA)水平更高。脱氢表雄酮是一种肾上腺皮质激素,人类在应激时会分泌皮质酮,这种物质被证明可以改善情绪。这说明,老鼠会从学会开车这件事中能获得满足感。对于人类,我们把这种拥有新技能完成某项工作的感觉,称为自我效能感。

因此,为了获得更多的满足感和愉悦感,还没学会开车的人赶紧去学车吧。

参考文献:

[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_enrichment

[2]Diamond MC, Krech D, Rosenzweig MR (August 1964). "The Effects of an Enriched Environment on the Histology of the Rat Cerebral Cortex". J. Comp. Neurol. 123: 111–20.

[3]廖辉,田秀华,吴登虎,张邓华,殷毓中,钟灵,袁梨,邹艳,滕明生,田时飞.环境丰容对圈养猩猩行为的影响[J/OL].经济动物学报:1-7[2019-10-29].https://doi.org/10.13326/j.jea.2019.1389

[4]https://www.health.harvard.edu/newsletter_article/In_brief_DHEA_for_depression

[5]Diamond MC, Krech D, Rosenzweig MR (August 1964). "The Effects of an Enriched Environment on the Histology of the Rat Cerebral Cortex". J. Comp. Neurol. 123: 111–20.

出品:科普中国
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