想象是人类能做的最了不起的事情之一。现在我们发现动物也能做到这一点,并且我们找到了一种研究它的方法
一项新的研究表明,老鼠使用想象力的方式与人类类似,这意味着它们的思想并不总是固定在眼前的事物上,而是可以在空间和时间中想象。
这是我们自然而然地做的事情,将自己传送到其他地方,回忆过去的事件,或者在脑海中想象未来的场景。这似乎主要发生在大脑中称为海马体的部分,研究人员现在也在大鼠的海马体中显示出类似的活动。
霍华德休斯医学研究所 (HHMI) 的一个团队使用虚拟现实 (VR) 与脑机接口相结合来确定啮齿类动物是否会考虑前往某个位置以获取水的奖励,即使它们没有实际上并没有搬到那里。
霍华德休斯医学研究所 (HHMI) 的神经学家艾伯特·李 (Albert Lee) 表示:“想象是人类能做的最了不起的事情之一。现在我们发现动物也能做到这一点,并且我们找到了一种研究它的方法。”
实验是这样进行的:研究人员给老鼠安装了一个定制的脑机接口,通过老鼠海马体中的“想象”活动,在虚拟现实环境中映射它们的运动。这些老鼠被放置在球形跑步机的顶部,这样它们就可以在虚拟现实中导航,而无需实际从同一位置移动。
当老鼠“移动”时,它们的大脑活动被监测并转化为个性化的“思想词典”,将虚拟现实中的地点与海马体活动联系起来。这意味着研究人员可以将某些活动模式与虚拟空间中的某些位置联系起来,从而为他们提供了解老鼠想法的窗口。
然后对设置进行了调整,以便跑步机上的物理运动不会影响 VR 世界。它迫使老鼠有意识地、自愿地想象移动到某些地方或将物体移动到某些地方来获取水——大脑扫描表明这确实是它们正在做的事情。
霍华德休斯医学研究所 (HHMI) 的神经科学家赖崇熙 (Chongxi Lai) 表示:“老鼠确实可以激活环境中地点的表征,而无需前往那里。”
“就算他的肉身固定,他的空间意念也能去到很遥远的地方。”
由此推论,如果老鼠能够想象在不同的地方,它们也可能会想象未来的事情或记住过去的事情——尽管仍然很难确定动物脑子里在想什么。该 VR 系统可以促进该领域的未来研究。
另外值得注意的是,动物不需要太多训练就能想象在 VR 中移动,而且它们可以保持心理活动大约 10 秒,这是一个相当长的时间。
“令人惊奇的是,老鼠如何在很长一段时间内学会思考那个地方,而不是其他地方,这是基于我们对老鼠注意力持续时间的天真的概念,”生物化学家蒂莫西·哈里斯说。霍华德·休斯医学研究所。
该研究已发表在《科学》杂志上。