說起實驗室裡的小白鼠,你想到了什麼?
關在無菌的實驗室裡,隔絕外界活色生香的日子。天天被餵藥打針抽血,記錄體重體溫便便次數,測試各種研發的新藥,過著悲慘的試藥鼠生活。
其實沒有你想的那麼慘,實驗室裡的老鼠也有輕鬆快活的生活,它們有玩具,有夥伴,甚至還能開開新車。老鼠開車不是娛樂,而是實驗研究,它們測試的是不用藥物治療精神疾病的方法。實驗室老鼠的日子比你我的日子更精彩。
開車的老鼠
里奇蒙大學團隊給老鼠設計了一輛四輪新車。
塑料盒子做車廂,鋁製地板,3根銅棒當方向盤。車子是手動擋,當老鼠站在地板上,手握方向盤,便接通了電路,車子開始啟動出發。手離開方向盤,車子就停止。轉左彎時,摸左邊的銅棒;轉右彎時,摸右邊的銅棒。
練車場是一塊150cm*60cm的平整場地,很安全,四周有保護牆。當老鼠學會開車,成功啟動汽車後,會獲得脆麥圈當獎勵。開動汽車有獎勵,把車開得越遠獎勵越多。如果學會轉彎駕駛的話,有最多的獎勵。
一共6隻雌性和11隻雄性老鼠參加駕校培訓,有些老鼠拿到了駕照,有些失敗了。你們不要歧視女司機,沒有通過考試的司機中,男女老鼠都有。
老鼠學會駕駛從來沒見過的汽車,說明了它們的大腦比我們想像的更靈活,並不是簡單地只按照本能去生活,它們也有學習新技術的能力。不過,實驗的目的並不是要證明老鼠的聰明才幹。團隊教老鼠開車的目的是:測試老鼠學習時的身體狀態,看看學習壓力對老鼠來說是好事還是壞事。
駕校培訓實驗
第一個實驗
參加駕校培訓的老鼠,各自的生活環境不同。
一半的老鼠分在第一組,它們生活在實驗室的籠子裡,過著平淡安靜的日子。每天呆在熟悉的環境裡,起居有規律,有吃有喝,不用為生活奔波,沒有生存壓力。
另一半的老鼠分在第二組,比起籠子老鼠,它們的家居環境更富裕,有樹皮搭建的屋子,樹枝搭建的小橋。日常活動也很豐富,有時要去挖洞,有時會被放進水裡,要遊泳逃生。它們的生活壓力更大,有時會聞見貓尿味,有時睡夢中會被吵醒。
兩組老鼠一起學車,你猜哪組老鼠學得更快?
有生活壓力的老鼠,學車表現遠遠超過了歲月靜好的老鼠,膽子大,敢上手,進步更快。第二組老鼠,所有的組員都通過了駕照培訓。第一組老鼠中,有些沒有學會開車。
學習結束後,團隊收集了老鼠的便便,檢測其中兩種與壓力有關的物質含量,一種是脫氫表雄酮,另一種是皮質酮。脫氫表雄酮/皮質酮(DHEA/CORT)的代謝物比例越高,說明老鼠的抗壓能力越強。
無論有沒有拿到駕照,所有參加駕駛培訓的老鼠,脫氫表雄酮/皮質酮比例都很高,說明老鼠處於一種更放鬆的狀態。也可以說,老鼠學會了駕駛這門新技術,覺得很滿意,有種油然而生的自豪感。老鼠不會說話跟我們交流,但是它的身體表現可以檢測到,數據能替它發言。
上圖是駕照考核過程。小車停在場地中央,老鼠上車後,先要調轉方向,把車開到場地邊,然後在牆壁處調節車頭位置,把車開到掛在牆上的脆麥圈處,才能拿到獎勵。
第二個實驗
實驗還沒有結束,團隊接著做了兩組開車測試。一組測試是讓老鼠自駕,當司機。另一組測試是自動駕駛,老鼠當乘客。
開車和坐車,如果是你,選哪一個?
現在來看老鼠的選擇,老鼠不會說話,這次依然是數據替它說話。當司機的老鼠,脫氫表雄酮分泌量比當乘客的老鼠更高。說明自己開車的老司機,承受的壓力小。而乘車的老鼠,手沒有握住方向盤,心裡就有點兒虛,命運交到了別人的手中後,承受的壓力更大。
實驗完成後還有件有趣的事,駕駛培訓結束後,老鼠司機們離開了車子。過了很久,老司機再次看到車子時依然很興奮,保持著一如既往的開車熱情。
為什麼要教老鼠開車
訓練老鼠開車的團隊,是行為神經學家。對於神經學家來說,實驗證明了兩件事。
第一,老鼠的大腦神經可塑性,遠超過我們的預想。
神經可塑性,是指大腦適應和學習新任務的能力。知識記憶和技能提高,主要依靠大腦神經系統的重建。老鼠和我們一樣,大腦也是用進廢退,能夠被訓練提高。
第二,生於憂患,死於安樂。
富有挑戰性的生活,顯著地提高了學習能力。飽食終日的老鼠,跟有生活壓力的老鼠相比,反應慢,學習能力低。
另外,和你一樣,當老鼠掌握了一項困難的任務,它能獲得滿足感。拿到駕照,是件值得慶賀的事。還有,依然和你一樣,老鼠更喜歡能自主掌控的行為。當老司機比當乘客更愉快。
教會老鼠開車,看似搞笑的實驗,卻意義重大。神經學家根據老鼠的數據,分析行為動機和行為反應之間的微妙聯繫,對研究帕金森病和抑鬱症的非藥物治療很有幫助。
期待團隊的進一步研究,老鼠司機更加優秀的發揮。