螞蟻大腦也分區—新聞—科學網

2020-11-26 科學網

 

 圖片來源：A.S. DAVID FERNANDES

人腦存儲記憶時有不同的區域分工，比如左側大腦存儲言語信息，而右側大腦專攻視覺信息，這被稱為大腦發育過程中的偏側化。本周，英國蘇賽克斯大學的研究人員發現，即便是小小的螞蟻，其大腦也出現了偏側化。

自然界中，脊椎動物如鳴禽、斑馬魚等，大腦都有偏側性，但在無脊椎動物——尤其是昆蟲中，人們只在蜜蜂和大黃蜂這類有社會化分工的物種身上發現了偏側化的證據，而且僅限於嗅覺記憶。

為了找到更多偏側化的證據，科學家專門訓練了紅蟻來做實驗。訓練方法與著名生理學家巴甫洛夫訓練狗的方法類似：每每收到特定信號，狗就被投餵食物。當向紅蟻展示藍色物體後，研究人員會用含糖液滴去碰它們的觸角。巴甫洛夫的狗形成條件反射後，再收到同樣的信號會流口水，螞蟻也有類似的張嘴動作，這意味著它們「口渴」了。

用來實驗的紅蟻被分成三組，第一組只有右側觸角被碰到，第二組只有左側觸角被碰到，第三組的兩側觸角都會被碰到。訓練完成後，研究人員分別在10分鐘、1小時和24小時三個時間點測試它們的記憶。

只有右側觸角被碰到的紅蟻在訓練後10分鐘就出現了口渴反應，這種反應可持續約1小時。只有左側觸角被碰到的紅蟻在訓練後24小時出現了口渴反應，但在訓練10分鐘或1一小時後無反應，這意味著螞蟻大腦的確存在偏側化，一側存儲短期記憶，而另一側存儲了長期記憶。

文章通訊作者、蘇賽克斯大學生命科學學院的生物學家傑瑞米·尼文表示，這是昆蟲大腦偏側化的首個證據，記憶偏側化有助於這些小生物節省器官能量和記憶存儲容量，且可能經歷過多次進化。

相關研究已在英國《皇家學會學報B卷》發表。

相關論文信息：https://doi.org/10.1098/rspb.2020.0677

 

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