神经科学的数据表明,乌鸦能够有意识地感知感官输入。
近日,来自德国图宾根大学的一个神经科学研究小组通过测量乌鸦的大脑信号和行为,首次证明了鸦科鸣禽(如乌鸦)拥有主观体验,能够有意识地感知感官输入。到目前为止,研究者仅在人类和其他灵长类动物身上发现过该类型意识,而他们的大脑结构与鸟类完全不同。研究的领导者Andreas Nieder说:“我们的研究结果开辟了一种看待意识进化及其神经生物学限制的新方式。”相关论文于当地时间9月24日发表在《科学》杂志上。
对于人类和非人灵长类动物来说,我们有意识地感知事物的能力局限于大脑皮层。多年来,科学家们一直在讨论,那些大脑结构完全不同、没有大脑皮层的动物,是否也被赋予了有意识的感知能力?然而,到目前为止,还没有神经学实验数据能够支持这种说法。
为了追踪鸟类的意识过程,德国图宾根大学的科学家们训练了两只乌鸦:它们会通过摇头来表示是否看到了屏幕上的刺激信号。大多数刺激信号是明确可感知的:要么是明亮的图像,要么完全没有刺激物,乌鸦能够明确地表达是否存在信号。
但另一些刺激信号非常微弱,刚好处于感知的临界值。对于这种微弱刺激,乌鸦有时表示看到了刺激,有时又表示没有看到。这种情况下,乌鸦的主观感知就发挥了作用。
当乌鸦对视觉刺激做出反应时,研究人员同时记录了它们大脑中单个神经细胞的活动。结果发现,当乌鸦表示看到刺激时,其神经细胞在刺激出现到产生行为反应这段时间内处于活跃状态。如果它们没有感觉到刺激,神经细胞就会保持“沉默”。根据神经细胞活跃性能够预测乌鸦对刺激的主观体验,这一发现令人惊讶。
“在没有主观成分的情况下,代表视觉输入的神经细胞预计会以同样的方式对恒定强度的视觉刺激作出反应,”Nieder解释说,“然而,我们的研究结果最终表明,乌鸦大脑中处理水平较高的神经细胞会受到主观体验的影响,或者更准确地说,这些细胞会产生主观体验。”
这意味着,在进化史中,意识在动物世界的起源可能比此前认为的更古老、更广泛。Nieder说:“人类和乌鸦最后的共同祖先生活在3.2亿年前。知觉意识有可能是在那时产生并流传至今。”
还有一种可能是——这些远亲物种的知觉意识是完全独立进化的。Nieder补充道:“这一能力能够完全独立于大脑皮层存在,或许不同结构的大脑都能实现主观意识体验。”
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