近日,發(fā)表在《iScience》上的一項(xiàng)研究表明,章魚(yú)對(duì)疼痛的感覺(jué)和反應(yīng)可能與哺乳動(dòng)物相似。這是無(wú)脊椎動(dòng)物擁有這種能力的第一個(gè)有力證據(jù)。
疼痛體驗(yàn)遠(yuǎn)不止是對(duì)有害刺激或傷害的簡(jiǎn)單反射,它是一種會(huì)導(dǎo)致悲痛或痛苦的復(fù)雜情緒狀態(tài)。雖然脊椎動(dòng)物通常被認(rèn)為經(jīng)歷了生理和情感方面的疼痛,但我們?nèi)圆磺宄o(wú)脊椎動(dòng)物是否也有類似的能力,因?yàn)闊o(wú)脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)通常更簡(jiǎn)單。
章魚(yú)是地球上神經(jīng)系統(tǒng)最復(fù)雜的無(wú)脊椎動(dòng)物,然而令人驚訝的是,很少有實(shí)驗(yàn)關(guān)注它們體驗(yàn)疼痛的可能性。美國(guó)舊金山州立大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家Robyn Crook多年來(lái)一直在研究這個(gè)問(wèn)題,她的實(shí)驗(yàn)室的最新研究使用對(duì)嚙齒動(dòng)物進(jìn)行疼痛測(cè)試的方法對(duì)頭足類動(dòng)物(特別是章魚(yú))進(jìn)行了相同的測(cè)試。
通過(guò)對(duì)疼痛相關(guān)的自發(fā)行為和神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量,Crook發(fā)現(xiàn)了三條證據(jù),這些證據(jù)都表明章魚(yú)在面對(duì)疼痛時(shí)能夠感受到消極的情緒狀態(tài)。盡管章魚(yú)的神經(jīng)系統(tǒng)與脊椎動(dòng)物有著根本不同的組織方式,但這些都是哺乳動(dòng)物所表現(xiàn)出的相同特征。當(dāng)然,科學(xué)家很難解釋動(dòng)物的主觀感覺(jué)或情感狀態(tài),尤其是與我們?nèi)绱瞬煌膭?dòng)物,但Crook認(rèn)為,章魚(yú)在三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出的行為表明它們體驗(yàn)疼痛的生理和情緒反應(yīng)與嚙齒動(dòng)物沒(méi)有太多不同,包括持續(xù)變化的情感狀態(tài)(對(duì)于人類,我們將其稱之為情緒、感覺(jué)和態(tài)度)。
Crook總結(jié)說(shuō):“即使缺乏頭足類動(dòng)物意識(shí)或知覺(jué)的證據(jù),章魚(yú)在本研究中所表現(xiàn)出的反應(yīng)與經(jīng)歷疼痛的哺乳動(dòng)物所表現(xiàn)出的反應(yīng)非常相似,我們可以做出合理且謹(jǐn)慎的推測(cè),即這些不同物種的內(nèi)部狀態(tài)可能與哺乳動(dòng)物相似。”在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,Crook還發(fā)現(xiàn)了章魚(yú)能夠區(qū)分身體不同部位疼痛的不同性質(zhì)和強(qiáng)度的證據(jù)。在整個(gè)20分鐘的訓(xùn)練試驗(yàn)中,所有注射醋酸的章魚(yú)都在注射部位表現(xiàn)出梳理行為,即用嘴去除一小塊皮膚。這與將章魚(yú)手臂壓碎或切斷的其他關(guān)于周圍疼痛反應(yīng)的研究不同,這表明注射醋酸會(huì)產(chǎn)生某種集中式的反應(yīng)。在哺乳動(dòng)物身上,持續(xù)疼痛是由持續(xù)的周圍活動(dòng)引起的,而這些活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致大腦或脊髓的長(zhǎng)期變化。另一方面,頭足類動(dòng)物嚴(yán)重依賴于它們的周圍神經(jīng)系統(tǒng),目前還不清楚這些信息有多少進(jìn)入它們的神經(jīng)中樞回路。通過(guò)電生理記錄,Crook間接地展示了章魚(yú)大腦通路的延長(zhǎng)的外圍反應(yīng),這似乎代表了注射醋酸所經(jīng)歷的疼痛強(qiáng)度。更重要的是,這些信息被止痛藥迅速沉默并逆轉(zhuǎn)——這是疼痛體驗(yàn)的明確跡象。
論文總結(jié)道:“總之,這些數(shù)據(jù)為證明章魚(yú)具有持久負(fù)面的情感狀態(tài)提供了有力的支持。”



