一朝被蛇咬,十年怕井繩,類人猿的記憶力也是棒棒噠!

編譯 | 王鑫

所謂“一朝被蛇咬,十年怕井繩”,意思就是說我們?nèi)祟惐容^長記性,一旦被蛇咬了,但就算相隔數(shù)年,當(dāng)下一次看到和蛇相似的繩子時(shí),還是會(huì)誤以為那是蛇而躲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)的。

日本京都大學(xué) Fumihiro Kano和Satoshi Hirata所做的一項(xiàng)研究證明,類人猿和人類一樣也具有超強(qiáng)的記憶力。類人猿也會(huì)將過往的一些經(jīng)歷,比如說受到驚嚇的經(jīng)歷,又或者看到同類受到傷害的經(jīng)歷,儲(chǔ)存為自己的長期記憶。等到下次再遇到同樣或類似的情況時(shí),它們就可以迅速地從記憶中搜索相關(guān)的經(jīng)歷,甚至是具體的細(xì)節(jié),并以此為依據(jù),對即將發(fā)生的事情做出預(yù)測。

在此之前,已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)證實(shí),動(dòng)物(非人類)能夠從自己的久遠(yuǎn)記憶中檢索到具體的細(xì)節(jié)性信息。但是,動(dòng)物(非人類)是否能夠?qū)⒀矍鞍l(fā)生的一幕幕電影般的場景和事件加以編碼并存儲(chǔ)為自己的長遠(yuǎn)記憶卻并未得到證實(shí)。

京都大學(xué)的這項(xiàng)研究利用類人猿作為研究對象,研究了類人猿能否記憶起自己24小時(shí)之前所經(jīng)歷的事情或看到的事情,并對即將要發(fā)生的事情做出預(yù)測這個(gè)問題。比如,當(dāng)看過某人的某一行為之后,類人猿能否在下次遇到類似情況時(shí),對該行為的目的做出預(yù)測。

正如人類如果根據(jù)自己的經(jīng)歷或經(jīng)驗(yàn)對即將要發(fā)生的事情做出判斷和預(yù)測后,便會(huì)增加自己的注意力到相關(guān)的物體或事件要發(fā)生的位置等這些信息,而人類眼球的運(yùn)動(dòng)則正好反映了人類注意力的轉(zhuǎn)移。因此,研究人員開發(fā)出一項(xiàng)新型的眼球追蹤任務(wù)(非侵入性眼球追蹤技術(shù)領(lǐng)域所取得的科技進(jìn)步,使得追蹤類人猿的眼球運(yùn)動(dòng)成為可能)。

實(shí)驗(yàn)人員首先剪輯制作了幾個(gè)半分鐘長的視頻片段,參與實(shí)驗(yàn)的類人猿可以從這些視頻片段中看到一些對它們來說是以前從未見到或經(jīng)歷過的全新的但是卻帶有一定危險(xiǎn)性的場景。

之前的研究表明,比起中性色彩的刺激,類人猿更容易進(jìn)入帶有一定感情色彩的情景中,并會(huì)更快速地對這些情境刺激進(jìn)行編碼。實(shí)驗(yàn)人員在關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)測試場景設(shè)置中都加入了具有感情色彩的事件。

比如在實(shí)驗(yàn)1所用到的視頻片段中,一個(gè)穿著金剛(King Kong)衣服的人類演員從兩個(gè)相同的門中的一個(gè)出現(xiàn),并襲擊了視頻中的一個(gè)人類演員(Figure 1; Movie S1)。

第一天,實(shí)驗(yàn)人員播放一次該視頻給參與此次實(shí)驗(yàn)的類人猿,24小時(shí)之后,也就是第二天播放第二次。每次播放到關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)(比如,就在“金剛”從目標(biāo)門出現(xiàn)之前的時(shí)刻)時(shí),實(shí)驗(yàn)人員都會(huì)分別測量類人猿對作為目標(biāo)的門和分散注意力的門(target and distractor doors)的注視時(shí)間。

第二天,12個(gè)類人猿(Table S1) 中有9個(gè)能夠在視頻播放的關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)視線清晰無誤地看向兩扇門中的一扇。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比第一天,第二天再次播放視頻時(shí),視頻播放到要做出預(yù)測和判斷的關(guān)鍵時(shí)刻時(shí),類人猿會(huì)花費(fèi)更多的時(shí)間盯著目標(biāo)項(xiàng)的門而非干擾項(xiàng)的門(target and distractor doors):AOI(即類人猿的興趣范圍,也就是說他是集中注意力于目標(biāo)項(xiàng)的門還是干擾項(xiàng)的門)和日期(第一天,第二天)兩因子之間的方差分析結(jié)果表明兩因子之間相互作用關(guān)系非常顯著。

重要的是,兩因子之間相互作用主要集中在事情發(fā)生前需要作出預(yù)測和判斷的時(shí)刻,而并不是在整個(gè)視頻的播放全程;AOI、日期、以及時(shí)間(指的是從視頻最開始到視頻中事件結(jié)束期間)三個(gè)因子之間并不存在明顯的相互作用。因此,第二天觀察到的影響作用可以被認(rèn)為是由類人猿的目光和注意力朝向目標(biāo)項(xiàng)的門產(chǎn)生,因?yàn)樗麄冊谟^看視頻時(shí)的注意力更多的集中在了目標(biāo)項(xiàng)的門出現(xiàn)的時(shí)刻,而非整個(gè)視頻播放的全過程。

正如類人猿對不同的位置所付出的注意力不同所表明的一樣,實(shí)驗(yàn)1證實(shí)了類人猿確實(shí)能夠?qū)⑹录l(fā)生的位置信息進(jìn)行編碼并作為長期記憶存儲(chǔ)。然而,他們對某事件進(jìn)行預(yù)測時(shí),除了能預(yù)測和判斷具體的位置信息之外,它們是否能夠預(yù)測事件的具體內(nèi)容呢?

為了對這一問題做出解答,實(shí)驗(yàn)2中實(shí)驗(yàn)人員使用了已經(jīng)建立好的Woodward模型。該實(shí)驗(yàn)程序最初被用來研究人類嬰兒習(xí)慣養(yǎng)成-習(xí)慣消解模型(a habituation-dishabituation paradigm,后來也被用到人類嬰兒和類人猿的預(yù)測-注視模型(an anticipatory-looking paradigm)研究中。

在實(shí)驗(yàn)2的視頻中,人類演員伸手抓住兩個(gè)不同物品中的一個(gè)(一個(gè)是目標(biāo)物品,一個(gè)是干擾項(xiàng)),然后用該物品襲擊了“金剛”。(Figure 1; Movie S2)第二天類人猿再次觀看同樣場景的視頻,但是視頻中兩物品的位置已經(jīng)互換。

在需要對事件的進(jìn)展做出預(yù)測的關(guān)鍵時(shí)刻,比如,人類試圖去抓物品之前或視頻播放到關(guān)于位置的信號(hào)出現(xiàn)之前,實(shí)驗(yàn)人員記錄了類人猿對目標(biāo)項(xiàng)的物品和干擾項(xiàng)的物品凝視時(shí)間的長短。

第二天,12個(gè)類人猿中(Table S1) ,有9個(gè)能夠在視頻播放的關(guān)鍵時(shí)間段視線清晰地看向兩個(gè)實(shí)驗(yàn)物品中的一個(gè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比第一天,第二天再次播放視頻時(shí),視頻播放到要做出預(yù)測和判斷的關(guān)鍵時(shí)刻,類人猿會(huì)花費(fèi)更多的時(shí)間盯著目標(biāo)物品而非干擾項(xiàng)的物品:AOI(即類人猿的興趣范圍,也就是說他是集中注意力于目標(biāo)項(xiàng)的物品還是干擾項(xiàng)的物品)和日期(第一天,第二天)兩因子之間的方差分析結(jié)果表明兩因子之間相互作用非常顯著。

類似于實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)相互作用的發(fā)生主要集中在事情發(fā)生前需要作出預(yù)測和判斷的時(shí)刻而并不是在整個(gè)視頻的播放全程;AOI,日期,以及時(shí)間三因子之間并不存在明顯的相互作用。

因此,第二天觀察到的影響作用可以被認(rèn)為是由類人猿的目光和注意力朝向目標(biāo)物品而產(chǎn)生的,因?yàn)樗麄冊谟^看視頻時(shí)的注意力更多的集中在了目標(biāo)物品出現(xiàn)的時(shí)刻而非將注意力放到了整個(gè)視頻播放的全過程。

所以,實(shí)驗(yàn)2表明類人猿能夠基于他們對在前一天在視頻中看到的內(nèi)容的記憶,從而當(dāng)?shù)诙煸俅慰吹皆撌录r(shí),它們還能具體預(yù)測并判斷事件的內(nèi)容如何,比如具體的物品(即使該物品已不在原處),而不僅僅是記住了位置信息。

該實(shí)驗(yàn)說明,類人猿能夠?qū)⑹录哪承┨囟ㄐ畔⑦M(jìn)行編碼(比如位置信息和內(nèi)容信息)并存儲(chǔ)為長期記憶。當(dāng)下次發(fā)生類似事件時(shí),他們會(huì)檢索到該信息并加以利用并對即將要發(fā)生的事件進(jìn)行預(yù)測。

需要說明的是,關(guān)于人類的一項(xiàng)相同的以眼球運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的記憶過程已有相關(guān)研究記錄。在此項(xiàng)研究中,如果人類已經(jīng)在被給的視頻場景中看到過目標(biāo)物體,那么當(dāng)他們再次看到相同但沒有目標(biāo)物體的場景時(shí),他們會(huì)傾向于將自己的目光凝視于目標(biāo)物品所在的位置。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果依賴人類大腦內(nèi)部的海馬體,所以被試人員不能存在記憶缺失或健忘癥的情況。同時(shí),以眼球運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的記憶結(jié)果并不需要人類有清楚的意識(shí)。因此,該實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不能完全表明人類在出現(xiàn)這些回憶時(shí)是有清醒的意識(shí)的,盡管這些記憶過程中的神經(jīng)活動(dòng)模式存在一定的相同之處。

這一研究有什么樣的意義?類人猿甚至動(dòng)物是能夠基于自己的記憶判斷將會(huì)發(fā)生的危險(xiǎn),由此增強(qiáng)自己對群體生活的適應(yīng)能力,更好地適應(yīng)充滿競爭與合作的群體環(huán)境。甚至我們由此實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推斷:類人猿在群體生活中會(huì)將自己基于記憶做出的判斷與伙伴們共享,這將有利于整個(gè)種群的生存和繁衍。

參考資料:

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

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