脑科学追梦人（三）

                                    王庆浩

（续前）

14. 蟋蟀断头实验

2020年我招了2个研究生。研究生在规培期间，学校不安排住宿，都是研究生自己在外面租房子住。我的二个研究生也在外面租了房子。我一直在进行脑科学的探索实验，除了传统的研究之外，我指导研究生做了脑科学实验。由于没有条件，我的研究生只能在她们的出租房里做实验。所用显微镜和实验动物等都是在淘宝网购买的。2023年7月3日，著名生物预印本bioRxiv在线刊登了我的研究生所做实验的研究论文。在该论文中，我们发现无头蟋蟀展现智力，揭示了脑外智力的新发现。该文章的题目是《Decapitated body intelligence (DBI) in cricket Gryllodes sigillatus》，中文译名《断头蟋蟀的智力》，链接如下：

为了研究无头蟋蟀的智力，我们在实验中使用去离子水、氯化钠、蔗糖和次氯酸钠来刺激断头蟋蟀的前腿，切断了胸部神经节的T1-T2神经连结。记录蟋蟀前腿的反应类型，计算和分析了反应时间、发生率和总反应次数。实验结果显示，断头的蟋蟀展现出四种类型的反应：腿的伸展、回缩、抬起和跳跃。反应时间和发生率因不同刺激溶液的类型和浓度而有所变化。同时，反应次数随着去离子水、氯化钠、蔗糖和次氯酸钠的增加而逐渐增加。进一步的损伤实验揭示T1胸部神经节能够控制刺激行为。

                                            化学试剂刺激后反应时

         化学刺激后反应总数

                  神经连接的切割实验

这项研究显示：断头蟋蟀具备感知刺激并采取相应行动的能力。我们称之为无头蟋蟀智力（Decapitated body intelligence, DBI）或脑外智力（Extrabrain intelligence, EBI），这一发现表明智力不仅仅局限于大脑，还存在于昆虫的神经节中。

这项研究解决了一个有趣的问题，即无头蟋蟀是否具有智力。这一研究打破了智力仅局限于大脑的传统观念,为脑科学的研究增添了新方法和新思路。

大脑是动物最为复杂的器官，很难直接观察和操作。去头蟋蟀没有大脑却能够认知刺激做出相应的行为，这为我们提供了一个便利且可控的实验对象，使得我们能够更好地研究和探索神经机制。一直以来，人类试图用各种方式揭开大脑的奥秘。这次，我们尝试应用去头动物寻求答案。因为从没有大脑视角来看大脑，或许就能发现大脑的秘密竟然在大脑之外。

由于没有条件，我的二个研究生在出租房理做了实验。在条件很艰难时，我们也能够进行脑科学探索实验，也能够有一点新发现，这很令人欣慰！

恰恰因为原创的探索性实验时时落空、屡屡失败，所以才需要坚持再坚持，终究有了一点点微光。不管多么微弱，总算有些希望，或许这就是科学精神吧！

脑科学研究异常艰难，需要更多人员的不懈努力。揭开脑科学之谜足以帮助我们更好的认识世界、治疗脑疾病和提高人工智能。我在此为脑科学研究呼唤知音，希望更多人员特别是年轻一代参与其中，也希望更多学者成为脑科学的传播人。在脑科学之谜为揭开之前，人类的任何探索都是宝贵财富。因为失败是成功之母，既是失败了也可以为他人提供一种思路，也可以避免毫无意义的重复，也可为后来的成功奠定基础。

明知山有虎，偏向虎山行。尽管脑科学研究异常艰难。但人类并不会在脑科学研究的困难面前止步不前，科学研究的逆境无时无刻不在，逆境之中的脑科学研究更应该保持乐观主义精神。现在世界发达国家都在投入巨资和大量人力研究脑科学，我国也投入大量人力物力。二十一世纪是一个脑科学的世纪，人类正在苦苦求解脑科学之谜，这是黎明前的黑暗，不久的将来可能会迎来脑科学阳光。

将我对脑科学研究所想所做写下来，与同道分享是再好不过了，以期共同促进大脑之谜早日揭开。