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寻找智力的痕迹

已有 1076 次阅读 2023-9-10 08:38 |系统分类:论文交流

                                寻找智力的痕迹 

    智力是很迷人的东西,无法确切定义,但却实实在在存在。动物捕食猎物需要智力,动物遇到危险逃跑需要智力。人类学习需要智力,遇到问题需要智力,处理难题需要智力。智力究竟如何研究?我一直在做脑科学的探索实验。2020年我招了二个研究生(她们已顺利毕业并找到了满意单位),除了传统研究之外,安排她们做了断头蟋蟀实验。实验结果于2023年7月3日公布在著名生物预印本bioRxiv。论文题目是《Decapitated body intelligence (DBI) in cricket Gryllodes sigillatus》,中文译名《断头蟋蟀的智力》,链接如下:

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.01.547349v1

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   为了研究无头蟋蟀的智力,我们使用去离子水、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。

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。

                           图1 去头蟋蟀刺激后的行为

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A.蟋蟀断头;B.刺激后断头蟋蟀缩腿;C.刺激后断头蟋蟀伸腿 D.刺激后断头蟋蟀抬腿;E.刺激后断头蟋蟀跳离

                                  图2  不同化学液刺激反应时image.png

                                    图3 不同化学液刺激总反应数

image.png

                             图4 神经连接的切割实验

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