学会使用镜子当工具的猴子,在镜子前抓自己身上的光点,即通过了“标记测试”。图片来源:《美国国家科学院院刊》
本报首席记者 许琦敏
激光笔打出的一点红光,落在一只恒河猴的脸上,在镜子里看到脸上红点后,它居然用手准确抓上了红斑……
当看到这一幕,龚能兴奋得差点跳起来———这说明恒河猴真的具有自我意识,他绞尽脑汁设计的实验成功了! 此前,人们一直以为,除了人类和类人猿之外,其他灵长类动物都不具有自我意识,遑论更低级的动物。最近,这篇论文发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
龚能博士是中科院脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学研究所非人灵长类研究平台的主任。“自我意识是人类最重要的高等认知功能之一,也是脑科学的一个重大问题,目前还不清楚它的神经机制。”他说,能够识别镜子里的自我,被认为是验证自我意识的有效手段,“如果恒河猴有自我意识,我们就可以用它作为动物模型来研究自我意识的大脑基础了,这可是神经科学家梦寐以求的事。”
对着镜子抓脸上的小红点,不是三岁小孩都会做的事吗?龚能解释,其实一岁的孩子还做不到。人类婴幼儿要到两岁才会明白镜子里的那个人就是自己,所以能照着镜子把涂在脸上的颜料擦掉、抓脸上的光斑,“对镜贴花黄”,这些都是很高级的脑认知功能———自我意识的体现。
为了测试某种动物是否具有自我意识,科学家设计了一种镜子前的“标记测试”,通过测试,这种动物就被认为具有自我意识。迄今只有人类,以及黑猩猩、大猩猩等少数类人猿通过了测试。
2015年,龚能团队设计出一个方案,让恒河猴通过训练,具有自我意识。不过当时就有专家提出质疑,人类的自我意识是在发育过程中自发产生的,不需要训练。那么,恒河猴的自我意识究竟是被训练出来的,还是本来就有的呢?
为了解开这个质疑,龚能团队重新设计了实验的升级版:他们将恒河猴“学习使用镜子当工具”和“使用镜子来看自己”两部分区分开来。
这次,他们不再将激光点投射到恒河猴的脸部进行训练,而是将激光小红点打在恒河猴身边的硬纸板上,让它只能通过镜子看到光点,然后根据镜子里的影像来追踪并抓到纸板上的红点。“这是教会恒河猴使用镜子当工具,明白镜子里的影像与实物的位置对应关系。”龚能说,当恒河猴学会熟练利用镜子当工具来触摸身边纸板上的小红点后,他们就将红点移到了恒河猴的脸上,学会用镜子的恒河猴,很自然就精确抓到了脸上出现的红点。“后来,我们趁猴子不注意,给它脸上涂了颜料,当它面对镜子时,就会用手触摸脸上的标记,试图擦掉颜料,并用嘴舔或者用鼻子闻它的手指,好像在说‘是什么东西在我脸上’———这就意味着通过了‘标记测试’。”
“原来恒河猴真的具有自我意识,这样我们就可以进一步结合脑电和核磁成像等手段,来研究恒河猴自我意识的神经基础。比如哪些神经环路参与了这个过程? 自我意识从无到有的过程中,大脑活动有哪些变化?”龚能说到这些,就很兴奋,因为该研究为人类认识“自我意识”这一大脑最高级的功能,推开了一扇门。
同时,这个实验也让科学家意识到,哪怕最经典的测试,也可能有它的局限性。就拿镜前“标记测试”来说,如果一种动物无法通过测试,可能只是因为它不会使用镜子,而不是没有自我意识———如果改进或创造新的测试方法,或许人类会发现更多身边的动物朋友,都和自己一样,具有自我意识。