這一能力是天生的,即使人類不訓(xùn)練它們也一樣。
我們?nèi)祟愄幚頂?shù)字信息的能力是與生俱來的。比如說我們能夠自然而然地判斷出我們看見了多少種東西。
就算是新生兒也有處理數(shù)字信息的能力,他們能夠分辨物品數(shù)量的不同,但這并不是人類獨有的技能。
這種不涉及到抽象思維和學(xué)習(xí)能力的數(shù)字敏感度被稱為數(shù)量感,這種能力在猴子、魚類和蜜蜂等動物身上都有所體現(xiàn)。
然而,通過對犬科動物的研究,來自埃默里大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),雖然狗和人類在大約9000萬至1億年前就走向了不同的進(jìn)化方向,但人類大腦中與數(shù)量感有關(guān)的部分在犬類的身上也保留了下來。
認(rèn)知心理學(xué)家Lauren Aulet表示:“我們直接從源頭查起,觀察狗的大腦,了解當(dāng)它們看到不同數(shù)量的點時,它們的神經(jīng)元都發(fā)生了哪些變化。這讓我們避開了此前犬類和其它物種研究中的缺陷。”
研究人員訓(xùn)練了11只狗狗,研究人員讓它們進(jìn)入一臺磁共振功能成像儀中,并安靜地坐在里面,卻并不告知這些犬類到底要做什么。不告訴犬類這一行動的目的正是此次研究與往常的研究區(qū)別最大的地方。在過去的犬類數(shù)字研究中,人類總是對犬類進(jìn)行某些科目的訓(xùn)練,還會在它們進(jìn)行任務(wù)時給予獎勵。
在把犬類送進(jìn)核磁共振儀后,研究部人員接著觀察了它們在看見屏幕上圓點數(shù)量變化時的反應(yīng)。
在11只狗中,有8只狗的頂顳葉在發(fā)生變化的圓點數(shù)量更多時亮了起來。也就是說,有了更加強(qiáng)烈的反應(yīng)。例如,當(dāng)圓點變化的比率分別為2:10和4:8時,前者會讓狗的頂顳葉有更加強(qiáng)烈的反應(yīng)。
但是,如果只是圓點的大小和位置發(fā)生變化,而變化的比例不變的話,犬類的大腦并不會發(fā)生上述的變化。
這表明,犬類只對不同的數(shù)量變化有反應(yīng)。而在這一過程中,犬類大腦被激活的部分與包括人類在內(nèi)的靈長類動物加工數(shù)字信息時腦部活躍的部分相似。這表明,人類和犬類的略估數(shù)字系統(tǒng)(ANS)是一種守恒的神經(jīng)機(jī)制。
圖源:Aulet et al., Biology Letters, 2019
犬類看到的圓點變化示意圖
Aulet說:“我們能解開微積分和代數(shù)題的原因是因為我們有和其它動物同樣的基本的數(shù)量感。”
過去的研究表明,犬類動物能夠數(shù)到五,也能理解最簡單的數(shù)學(xué)。比如,它們能感覺到1+1=1或1+1=3是錯誤的。
這一新研究確認(rèn)了我們的犬類同伴真的能夠理解數(shù)量,這一能力是天生的,即使人類不訓(xùn)練它們也一樣。
研究人員得出結(jié)論稱:“我們的研究表明,犬類的數(shù)字估算能力和相關(guān)支持系統(tǒng)和它們的進(jìn)化時間高度一致,這可能是覓食和捕獵起到的作用。 ”
蝌蚪五線譜編譯自sciencealert,譯者晴空飛燕,轉(zhuǎn)載須授權(quán)


