利用新技术探秘动物智慧

最近，研究人员在德国马克斯·普朗克动物行为研究所对一只名为拉库斯的雄性红毛猩猩进行了观察。他们发现，拉库斯能咀嚼黄藤，并将其汁液涂抹在脸部的开放性伤口上进行自我治疗。经过一个多月的时间，伤口成功愈合，这使得拉库斯成为全球知名的“智慧猩猩”。科学家还发现，红毛猩猩不仅会自己疗伤，还能将这种技能传承给下一代。

在认可动物具有思维和智慧的同时，科学家也致力于探索动物的思维和智慧与人类之间的相似之处及差异。解答这些问题对于揭示生命科学的奥秘、解决哲学和心理学等领域的问题具有重要意义。

现在，我们不仅能凭观察动物行为来理解它们，还能借助现代科技，如脑机接口技术，直接探究动物思维的产生和传递过程。

美国霍华德·休斯医学研究所的研究团队利用脑机接口技术，对小鼠的思维过程进行了观察。研究人员认为，小鼠和人类以及其他具有大脑神经元的动物，在思维过程中可能存在相似性，并试图了解：当小鼠的海马体（与学习、记忆空间相关的关键脑区）受到刺激时，是否会产生与人类相似的神经活动模式。

研究人员开发了一个融合了虚拟现实（VR）和脑机接口技术的新系统，用以探测小鼠的思维活动，特别是它们对过往经历的场景的回忆和想象力。在实验中，研究人员将小鼠置于一个特制的VR环境中，并让它们在一个球形跑步机上跑动。随着小鼠的移动，VR场景相应变化，当小鼠到达预设的特定场景时，它们会获得奖励。实验过程中，研究人员利用脑机接口持续监测小鼠海马体的活动。他们能够实时观察并解码小鼠在VR环境中处于特定位置时的神经活动，例如，哪些神经元被激活。

实验的下一个环节包括两项任务。第一项任务名为“时空骇客”，灵感来源于2008年的同名电影。在这项任务中，研究人员关闭了跑步机，通过脑机接口让小鼠的大脑活动转化为VR屏幕上的移动动作。这意味着小鼠必须通过控制其海马体活动来想象特定场景，以此获得奖励。这一过程与人类的思维方式极为相似，例如，当人们在脑海中规划前往超市的路线时，他们会想象沿途的街道和地标。第二项任务被称为“绝地”，以电影《星球大战》中的绝地武士的名字命名。这项任务要求小鼠利用想象力将VR环境中的物体从一个位置移动到另一个位置。随后，研究人员会改变目标位置，促使小鼠在想象中将物体移动到新的位置。这个过程类似于一个人在脑海中想象拿起杯子并移动杯子的动作。

通过这两项任务，研究人员发现，小鼠能够像人类一样精确、灵活地控制其海马体活动。也就是说，它们能够进行持续数秒的想象，与人类回忆过去事件或构想新场景的能力十分接近。

这项实验证明，小鼠和人类一样具有想象力。它们能够想象遥远的地方或物体，并将远处的物体移动到特定位置。这种想象力和思维能力，如果转化为动物的行为，就能成为它们的生存智慧。例如，红毛猩猩观察到同伴使用黄藤疗伤后，会通过想象和推理认识到这种行为的疗伤效果，并在受伤时采取相同的行动。

拥有相似的大脑结构，是动物思维与人类思维相似的基础之一。除此之外，动物和人类脑细胞中的基因以及这些基因编码的蛋白质，也是产生思维和智慧的重要基础。1998年，研究人员首次从大脑中分离出SYNGAP1基因，并确定这是一种特殊的DNA序列，能够控制哺乳动物的学习和记忆能力。SYNGAP1基因可以通过编码一种蛋白质调节神经元之间突触的强度，从而控制学习和记忆能力。这一发现进一步揭示了动物和人类在思维和智慧方面的相似性。

最近，美国约翰·霍普金斯大学医学院的研究团队揭示了SYNGAP1基因的新功能。传统观点认为，SYNGAP1基因通过编码类似酶的蛋白质引发化学反应，从而影响大脑的学习和记忆能力。然而，最新的小鼠实验表明，该基因编码的蛋白质还具有支架蛋白的作用，能够调节突触的可塑性，即突触会随时间变得更强或更弱，这一过程不依赖于酶的活性。由此推断，人类的SYNGAP1基因可能也是通过类似的机制控制其学习和记忆能力。

尽管动物与人的大脑在神经细胞功能、基因和蛋白质方面存在相似性，但这并不意味着动物拥有与人同等水平的智慧。例如，尽管红毛猩猩能够利用植物进行自我疗伤，但目前还没有动物能够独立研发最简单的现代药物。

虽然动物的智慧与人类存在差距，但小觑它们的智慧同样是不恰当的。研究显示，一些动物甚至具有复杂的逻辑推理能力。例如，在澳大利亚北部的热带稀树草原，某些猛禽（如黑鸢、啸鸢和褐隼）在野火发生时会利用带有火星的树枝引燃未燃烧区域，从而扩大火势。这种行为表明，这些鸟类能够进行推理：火种可以引发大火，大火能够烧死那些只能通过奔跑逃生的动物。因此，它们可以通过扩大火势导致更多动物死亡，从而获得食物。这种生存策略是通过实践和逻辑推理获得的。

通过这些开创性科学的研究，我们不仅见证了动物认知能力的深度，也对人类智慧的独特性有了更清晰的认识。动物的行为和思维方式，尽管在复杂性上可能不及人类，但它们展现出的适应性和解决问题的能力，无疑是自然选择和进化的杰作。这些科学发现提醒我们，每一种生物都有其独特的生存智慧，值得我们尊重和学习。

【责任编辑】张小萌