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老鼠刚刚通过了镜子测试。 这就是我们的自我意识

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这是一个有趣的测试:在六个月大婴儿的额头上涂抹一些腮红,然后将他们放在镜子前。 他们可能会好奇地看着自己的倒影,但却忽略了胭脂。 两岁时重做实验。 现在他们可能会皱起眉头,触摸腮红,然后尝试将其擦掉。

换句话说,凭借几年的生活经验,他们已经学会将镜子里的人视为“我”。

所谓的镜子测试一直是认知科学中衡量自我认知的主要手段,即认识到自己的反映的能力 is 你并了解你与其他人的不同之处。 这是婴儿天生具备的一项技能,但它在大脑中的运作方式长期以来一直困扰着科学家。

这一周, 一项研究 in 神经元 表明老鼠可能也有基本的自我意识。

当科学家们在黑色皮毛老鼠的额头上涂抹白色墨水时,它们在照镜子时很容易将其梳理掉,但如果它与它们的皮毛色调相匹配,则忽略该污渍。 就像当我们照镜子时看到一个丘疹一样,老鼠“认出了”自己的倒影并意识到出了问题。 与其他物种(包括人类)类似,当它们与其他老鼠一起长大时,它们可以更好地“认识”自己。

然后,科学家们利用基因图谱技术来寻找参与自我识别的神经元。 海马体是与记忆和情绪调节相关的大脑区域,埋藏在海马体中的细胞在老鼠看到镜子中自己的倒影时就会亮起,而且似乎也与它们的梳理行为有关。 当这些细胞被弄湿时,老鼠忽略了额头上的白色斑点,就好像它们不再认识自己一样。

这些低等的啮齿动物加入了通过镜子测试的精英动物群体,其中包括我们最接近的进化表亲——黑猩猩。 因为我们可以很容易地记录它们大脑中的电颤动,所以小鼠可以帮助揭示自我识别背后的神经回路。

对德克萨斯大学西南医学中心的研究作者 Takashi Kitamura 博士来说,自我认知与虚荣无关,而是与构建自我意识有关。

他说,在我们的生活中,大脑会存储“关于地点、事件、时间和人物的信息,其中最重要的组成部分是自我信息”。 在一份新闻稿中。 “研究人员通常会检查大脑如何编码或识别他人”,但大脑如何构建自我模型仍然是一个谜。 这些老鼠最终可能会破解自我认知的黑匣子。

镜子,墙上的镜子

照照镜子,你会立即认出自己。 我们认为这项技能是理所当然的。

在幕后,构建“我”的视觉感觉需要复杂的认知体操。 一个引人注目的新发型或一副眼镜会让你的倒影变得奇怪,甚至无法辨认。 大脑必须逐渐重新调整你如何看待自己,并且仍然知道那是你。 人们认为自我识别依赖于高级认知过程,但由于它基于内部“感觉”,因此很难客观地衡量该机制。

这就是镜子测试的用武之地。它由小戈登·盖洛普博士在 1970 世纪 XNUMX 年代开发,成为科学家测试一系列物种自我识别能力的主要手段,包括从 虎鲸喜鹊.

这是它的工作原理。 在任何合作物种的脸上做一个记号,然后将它们放在镜子前。 他们认出镜子里脸上的印记是自己脸上的印记吗? 盖洛普在黑猩猩身上进行了尝试。 “他们所做的就是伸手触摸并检查他们脸上只能在镜子中看到的痕迹,”盖洛普 告诉 美国国家公共电台 在2020.

几十年来,该测试被广泛用于研究动物的童年发育和自我认知。 但由于它需要很强的认知能力,老鼠被淘汰了。

新研究称,并没有那么快。

社会反思

研究小组首先测试了有光泽的黑色皮毛的老鼠,看看它们对镜子的反应如何。

老鼠们高兴地在有两个房间的“公寓”周围闲逛。 “墙”的一侧有镜子,另一侧没有。 为了让事情变得更具挑战性,镜墙每天都会移动。 当第一次面对自己的倒影时,大多数老鼠都会摆出攻击性的攻击姿势——这表明它们没有意识到自己正在看着自己。 两周后,他们大多忽略了这一反思。

但这是因为他们学会了认识自己,还是因为他们很高兴与一个陌生的分身生活在一起?

为了找到答案,研究小组将少量白色或黑色墨水直接挤在老鼠的前额上,然后将它们放入室内。 研究小组使用深度学习软件来检测不同类型的行为,发现较大的白色墨水污渍(但与皮毛颜色不匹配)会在他们看到镜子中的自己时引起疯狂的梳洗行为。

老鼠疯狂地用爪子抓着墨迹,但像往常一样梳理身体的其他部位——胡须和尾巴(尽管它们声名狼藉,但老鼠喜欢清洁自己)。 这就像照镜子后发现额头上溅了一层酱汁。 你认出了自己,看到了污渍,并试图把它擦掉。

并非所有小鼠的行为方式都相同。 那些由毛色较浅的寄养小鼠饲养的小鼠,或者那些在没有社交互动的情况下单独饲养的小鼠,并不介意白色墨水污迹。 研究小组解释说,之前对大猩猩的研究也报告了类似的结果,表明社交经历对于自我认知至关重要。

我内心是谁

需要明确的是:这项研究并不是说老鼠有自我意识或有意识。

但这种设置可以帮助我们追踪支持我们自我意识的神经元。 在一项测试中,研究小组在镜像测试后绘制了整个大脑的基因表达变化,以查看哪些神经元被激活,然后追踪它们的连接。

海马体(负责编码和检索记忆的大脑区域)的一小部分亮了起来。 当研究小组抑制这些神经元的活动时,小鼠不再梳理镜子前的白色墨水斑点。

令人惊讶的是,当老鼠看到与自己相似的同伴时,这些神经元也会焕发活力。 大脑网络似乎不仅支持自我识别,还支持对与我们相似的其他人(例如父母)的识别。

这项研究只是揭开自我认知背后机制的第一步。

而且它也有缺陷。 例如,镜子测试不考虑不同物种特有的行为。 擦掉污渍的冲动是一种非常类似灵长类动物的反应,并且依赖于视觉。 有些物种,例如亚洲象或狗,都尝试过镜子测试,可能不关心污渍,或者可能严重依赖其他感官。 许多动物也会避免目光接触——包括在照镜子时——因为这可能是敌意的表现。 虽然小鼠表现出自我识别的迹象,但它们比人类婴儿需要更多的训练和视觉提示。

但对作者来说,结果只是一个开始。 接下来,他们计划看看老鼠是否可以通过虚拟过滤器(例如社交媒体应用程序中的小狗脸过滤器)识别自己,并寻找其他潜在的大脑区域,使我们能够构建“我”的视觉图像。

图片来源: 尼克·费文斯 / Unsplash

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