2022年10月19日晚20點，南方醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院心理學(xué)系博士生導(dǎo)師彭飛教授作為腦客中國科研第76位講者為大家?guī)碇黝}為《熊蜂的認知能力及其神經(jīng)計算機制》的報告。

今天給大家介紹的主題是熊蜂的認知能力相關(guān)研究，可能在座的心理學(xué)同行們對于熊蜂的認知能力可能相對來說會比較陌生一點。

所以我今天講座的內(nèi)容里面第一部分是介紹我們?yōu)槭裁匆芯啃芊?，為什么我們要關(guān)注這個物種？

1研究原因—存活時間長

首先我想從這張圖開始，這是我自己特別喜歡的一張圖，叫做the great tree of life，是一個對我們目前地球上所有生物的主要分支進行可視化的圖。

這個圖有很多個環(huán)，最內(nèi)環(huán)就是我們地球創(chuàng)始之初，大概距今四十億年前左右，假說認為地球從那開始有生物出現(xiàn)。最早出現(xiàn)的是細菌，然后依次是真核生物，植物，真菌，昆蟲，魚，最后到哺乳動物。

這么一大塊，就是昆蟲出現(xiàn)的時間段，包括蜂、螞蟻、果蠅等。昆蟲界大概是在數(shù)億年前就已經(jīng)出現(xiàn)了，至今他們在進化上沒有特別大的形態(tài)跟分支上的改變，他們依然是地球上整個種群數(shù)量最多的一個分支。我們?nèi)祟愂谴蟾啪嘟駜砂偃f年左右進化而來，處于最尾端的位置。

所以從這張圖上，我們就可以快速的感覺到，其實昆蟲很早期就形成了一套適應(yīng)環(huán)境的機制。至今這套適應(yīng)環(huán)境的機制依然有效，所以我們就會很有興趣去關(guān)注為什么昆蟲是可以適應(yīng)環(huán)境的？他們到底是通過什么樣的腦機制或者怎么樣的調(diào)控來適應(yīng)環(huán)境的？

2研究原因—經(jīng)濟價值高

研究蜂類的第二個方面是它是一類非常重要的經(jīng)濟昆蟲。

一篇來自于2016年的nature 文章表明目前全世界范圍內(nèi)主要的一百來種農(nóng)作物的里有超過百分之九十是由蜂類來進行傳粉繁育的。如果沒有蜂來進行傳粉的話，我們可能面臨如圖所示的農(nóng)作物減產(chǎn)的大概趨勢。

顏色越深的地方就代表那個區(qū)域如果少了蜂的傳粉，它的農(nóng)作物收成下降的百分比就會越高。

3研究原因—蜂是否有智力？

從腦科學(xué)的角度來看，我們研究蜂類的一個很核心的問題就是想知道昆蟲有智力嗎？他們有我們所謂的智能嗎？

傳統(tǒng)的觀點認為，蜂類是所謂的hard wired，就像電腦的芯片一樣，當給定輸入后就會有對應(yīng)的輸出。他們是已經(jīng)通過自然選擇形成的一套適應(yīng)的機制，不再有任何的可塑性，所以他是non plastic behavior。但是這個猜想是對的嗎？

本領(lǐng)域一位開山鼻祖級的人物叫Karl von Prisch。他其實是最早以科學(xué)手段來研究蜂類的這種行為，并且通過研究獲得了1973年的諾貝爾獎。

蜂在花朵上覓食時，主要獲取的內(nèi)容有兩種，一個是花粉，一個是碳水化合物，糖水，所謂的花蜜。碳水化合物是維持他們整個巢的運轉(zhuǎn)，維持能量的一個重要的來源。基于此，可以把糖水作為蜂的一種強化物，從而能夠利用這種強化物去訓(xùn)練蜂學(xué)會各種各樣的刺激。

Karl von Prisch最早的一個實驗是，搭建一個人工花粉，如左側(cè)照片的透明玻璃瓶，里面裝的是糖水，蜂可以在玻璃瓶的周圍縫隙里喝到糖水。久而久之訓(xùn)練過之后，蜂就會回來這個人工花上來取食。這時把底板換成藍色，實驗是否能夠訓(xùn)練蜂學(xué)會藍色是有獎賞的？

實驗也用于檢驗蜂是否有顏色視覺，如果說蜂有顏色視覺，那么它就能夠區(qū)分灰度跟藍色；如果說它沒有顏色視覺，它沒有colour vision，那它就是生活于achromatic vision的世界。

實驗流程如下：首先訓(xùn)練蜂去藍色的底板上喝糖水，訓(xùn)練完成后，把藍色放到很多不同的灰里面，看看這時候蜂會怎么選。 如果蜂只去藍色上面，就能說明蜂有顏色視覺，能夠區(qū)分藍色跟灰色。如果說蜂沒有顏色視覺，蜂的世界是黑白的，那么蜂可能就會落在跟這個藍色灰度值相近的灰色上面去。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)蜂很非常清晰地只選藍的，第一次證明了蜂可能具有顏色視覺。

4認知能力相關(guān)研究前瞻

除了這些早期的實驗以外，近些年來關(guān)于蜂的智力方面也有很多的研究。

比如說有2001年就有一篇研究證明，蜜蜂是可以進行所謂的概念加工，也就是說當設(shè)置了基本的認知任務(wù)后，它能夠在這個任務(wù)上提取出所謂的規(guī)則，從而能夠在面對新的刺激時，也依然做出符合規(guī)則下的反應(yīng)。

然后再后續(xù)的就是發(fā)現(xiàn)蜂能夠感知到溫度的變化，感知到磁場，甚至蜂有類似于焦慮狀態(tài)的特質(zhì)等發(fā)現(xiàn)。

綜合來看，我們能夠比較有信心的說像蜂這樣的昆蟲，其實是比我們以往所想象的更聰明。

除了研究蜂智力方向的能力以外，蜂也作為比較好的一個模型去研究它的認知靈活性。

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