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类人猿也会“一朝被蛇咬 十年怕井绳”

2016年01月04日 13:46
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类人猿在群体生活中会将自己基于记忆做出的判断与伙伴们共享,这将有利于整个种群的生存和繁衍
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  编译 | 王鑫

  所谓“一朝被蛇咬,十年怕井绳”,意思就是说我们人类比较长记性,一旦被蛇咬了,但就算相隔数年,当下一次看到和蛇相似的绳子时,还是会误以为那是蛇而躲得远远的。

  日本京都大学 Fumihiro Kano和Satoshi Hirata所做的一项研究证明,类人猿和人类一样也具有超强的记忆力。类人猿也会将过往的一些经历,比如说受到惊吓的经历,又或者看到同类受到伤害的经历,储存为自己的长期记忆。等到下次再遇到同样或类似的情况时,它们就可以迅速地从记忆中搜索相关的经历,甚至是具体的细节,并以此为依据,对即将发生的事情做出预测。

在此之前,已经有实验证实,动物(非人类)能够从自己的久远记忆中检索到具体的细节性信息。但是,动物(非人类)是否能够将眼前发生的一幕幕电影般的场景和事件加以编码并存储为自己的长远记忆却并未得到证实。

  京都大学的这项研究利用类人猿作为研究对象,研究了类人猿能否记忆起自己24小时之前所经历的事情或看到的事情,并对即将要发生的事情做出预测这个问题。比如,当看过某人的某一行为之后,类人猿能否在下次遇到类似情况时,对该行为的目的做出预测。

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  正如人类如果根据自己的经历或经验对即将要发生的事情做出判断和预测后,便会增加自己的注意力到相关的物体或事件要发生的位置等这些信息,而人类眼球的运动则正好反映了人类注意力的转移。因此,研究人员开发出一项新型的眼球追踪任务(非侵入性眼球追踪技术领域所取得的科技进步,使得追踪类人猿的眼球运动成为可能)。

  实验人员首先剪辑制作了几个半分钟长的视频片段,参与实验的类人猿可以从这些视频片段中看到一些对它们来说是以前从未见到或经历过的全新的但是却带有一定危险性的场景。

  之前的研究表明,比起中性色彩的刺激,类人猿更容易进入带有一定感情色彩的情景中,并会更快速地对这些情境刺激进行编码。实验人员在关键的实验测试场景设置中都加入了具有感情色彩的事件。

  比如在实验1所用到的视频片段中,一个穿着金刚(King Kong)衣服的人类演员从两个相同的门中的一个出现,并袭击了视频中的一个人类演员(Figure 1; Movie S1)。

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  第一天,实验人员播放一次该视频给参与此次实验的类人猿,24小时之后,也就是第二天播放第二次。每次播放到关键时间点(比如,就在“金刚”从目标门出现之前的时刻)时,实验人员都会分别测量类人猿对作为目标的门和分散注意力的门(target and distractor doors)的注视时间。

  第二天,12个类人猿(Table S1) 中有9个能够在视频播放的关键时间点视线清晰无误地看向两扇门中的一扇。

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  实验结果表明,相比第一天,第二天再次播放视频时,视频播放到要做出预测和判断的关键时刻时,类人猿会花费更多的时间盯着目标项的门而非干扰项的门(target and distractor doors):AOI(即类人猿的兴趣范围,也就是说他是集中注意力于目标项的门还是干扰项的门)和日期(第一天,第二天)两因子之间的方差分析结果表明两因子之间相互作用关系非常显著。

  重要的是,两因子之间相互作用主要集中在事情发生前需要作出预测和判断的时刻,而并不是在整个视频的播放全程;AOI、日期、以及时间(指的是从视频最开始到视频中事件结束期间)三个因子之间并不存在明显的相互作用。因此,第二天观察到的影响作用可以被认为是由类人猿的目光和注意力朝向目标项的门产生,因为他们在观看视频时的注意力更多的集中在了目标项的门出现的时刻,而非整个视频播放的全过程。

  正如类人猿对不同的位置所付出的注意力不同所表明的一样,实验1证实了类人猿确实能够将事件发生的位置信息进行编码并作为长期记忆存储。然而,他们对某事件进行预测时,除了能预测和判断具体的位置信息之外,它们是否能够预测事件的具体内容呢?

  为了对这一问题做出解答,实验2中实验人员使用了已经建立好的Woodward模型。该实验程序最初被用来研究人类婴儿习惯养成-习惯消解模型(a habituation-dishabituation paradigm,后来也被用到人类婴儿和类人猿的预测-注视模型(an anticipatory-looking paradigm)研究中。

  在实验2的视频中,人类演员伸手抓住两个不同物品中的一个(一个是目标物品,一个是干扰项),然后用该物品袭击了“金刚”。(Figure 1; Movie S2)第二天类人猿再次观看同样场景的视频,但是视频中两物品的位置已经互换。

  在需要对事件的进展做出预测的关键时刻,比如,人类试图去抓物品之前或视频播放到关于位置的信号出现之前,实验人员记录了类人猿对目标项的物品和干扰项的物品凝视时间的长短。

  第二天,12个类人猿中(Table S1) ,有9个能够在视频播放的关键时间段视线清晰地看向两个实验物品中的一个。实验结果表明,相比第一天,第二天再次播放视频时,视频播放到要做出预测和判断的关键时刻,类人猿会花费更多的时间盯着目标物品而非干扰项的物品:AOI(即类人猿的兴趣范围,也就是说他是集中注意力于目标项的物品还是干扰项的物品)和日期(第一天,第二天)两因子之间的方差分析结果表明两因子之间相互作用非常显著。

  类似于实验1的结果,我们发现相互作用的发生主要集中在事情发生前需要作出预测和判断的时刻而并不是在整个视频的播放全程;AOI,日期,以及时间三因子之间并不存在明显的相互作用。

  因此,第二天观察到的影响作用可以被认为是由类人猿的目光和注意力朝向目标物品而产生的,因为他们在观看视频时的注意力更多的集中在了目标物品出现的时刻而非将注意力放到了整个视频播放的全过程。

  所以,实验2表明类人猿能够基于他们对在前一天在视频中看到的内容的记忆,从而当第二天再次看到该事件时,它们还能具体预测并判断事件的内容如何,比如具体的物品(即使该物品已不在原处),而不仅仅是记住了位置信息。

  该实验说明,类人猿能够将事件的某些特定信息进行编码(比如位置信息和内容信息)并存储为长期记忆。当下次发生类似事件时,他们会检索到该信息并加以利用并对即将要发生的事件进行预测。

  需要说明的是,关于人类的一项相同的以眼球运动为基础的记忆过程已有相关研究记录。在此项研究中,如果人类已经在被给的视频场景中看到过目标物体,那么当他们再次看到相同但没有目标物体的场景时,他们会倾向于将自己的目光凝视于目标物品所在的位置。该实验结果依赖人类大脑内部的海马体,所以被试人员不能存在记忆缺失或健忘症的情况。同时,以眼球运动为基础的记忆结果并不需要人类有清楚的意识。因此,该实验结果并不能完全表明人类在出现这些回忆时是有清醒的意识的,尽管这些记忆过程中的神经活动模式存在一定的相同之处。

  这一研究有什么样的意义?类人猿甚至动物是能够基于自己的记忆判断将会发生的危险,由此增强自己对群体生活的适应能力,更好地适应充满竞争与合作的群体环境。甚至我们由此实验结果可以推断:类人猿在群体生活中会将自己基于记忆做出的判断与伙伴们共享,这将有利于整个种群的生存和繁衍。■

  参考资料:

  Beran M J. Animal Memory: Chimpanzees Anticipate What Comes Next in Short Movies[J]. Current Biology, 2015, 25(19): R829-R830.

  《知识分子》是由饶毅、鲁白、谢宇三位学者创办的移动新媒体平台,致力于关注科学、人文、思想

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责任编辑:崔筝
版面编辑:李丽莎

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