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识别人脸——脸盲的你可能要败给鱼类 | Vox

2016-06-19 Brad Plumer 神经现实

来源:Vox

翻译:任yu芳

校对:黄玉杰


人类拥有许多了不起的技能,识别面孔便是其中之一。 尽管我们遇到的许多面庞都基本类似——一张近似椭圆形的脸,两只眼睛,一个鼻子,一张嘴——但我们中的大多数人都能从中挑出微妙差别,并且瞬间从许许多多的人脸中辨别出来。猴子和其他灵长类动物也同样擅长于此。


长期以来,科学家们认为这项壮举需要相当复杂的大脑机械装置——一个洞察力与记忆力的综合体。脑部扫描显示我们新大脑皮质中被称为纺锤体的那个部分在我们看脸部时变得活跃。而那些纺锤体有损伤的人会失去识别面孔的能力,这是一种被称为“面孔失认症”的疾病。当然在过去这曾被认为是一项特殊的才能。


但或许并非如此!《科学报告》上最近发表的一篇引人注目的论文证明,喷水鱼——一种能吐出水柱击昏猎物的热带鱼类——尽管它们缺乏与人类相同的复杂大脑结构,但通过训练,能够相当准确的识别人类面孔。如果这是真的,那这将是目前又一个证据,证明鱼类比我们所想的要聪明得多。


如何教一条鱼辨别人脸


在一份由牛津大学凯特•纽波特领导的研究中,研究人员训练四条喷水鱼在看到特定的人脸图像时喷水,这样它们才会获得食物奖励。他们发现喷水鱼能够从44张不同人脸中辨认出训练阶段所看到的人脸,并且有着惊人的准确度(准确率最高达到了81%)。


像所有其他有关动物的研究一样,人们很难百分百确信鱼真的能够识别人脸。我们无法了解它们的内心世界,只能通过它们的行为判断。但“看起来”它们似乎真能做到。研究人员们以四条新的喷水鱼再次进行尝试,统一了图像脸型,并转成了黑白照。喷水鱼仍然能从18张面孔中可靠地辨认人脸,准确率达到86%。


目前,鱼类并不是唯一能够识别人脸的动物。鸽子同样被证明有识别人脸的能力。但鸟类的大脑有新皮质——这像是结构体——长久以来人们认为其对认知能力非常重要——就跟人脑的某些部分类似。而鱼类并没有像新大脑皮质一样的东西。这正是让我们如此惊讶的地方。


我询问了克伦•布朗对前面提及的实验研究结果的看法。他是一位研究鱼类智力的澳大利亚生物学家,并且本身没有参与此项研究。在他看来,这一发现会让我们反思某些有关大脑的观点:


我认为人类过度醉心于新大脑皮质在认知功能中所发挥的重要性。人脑新皮质发挥了那些其它动物脑部其他结构的许多功能。最近这项喷水鱼对目标或人类面部识别的研究只是又一个范例。的确,大多数发生在鱼类视神经叶和小脑中的视觉处理会在人脑新皮质中产生。对于疼痛的感知亦然。


这项研究结果明确表明新大脑皮质并不是研究智力所长期追求的圣杯。


换句话说,确实,科学家们能从脑部扫描中看出,当人类识别不同面部时,他们的纺锤体会变得活跃。但这并不能说明人脑结构必不可少。也许只是意味着纺锤体恰好是人类处理信息的地方。而其他的动物大脑则有不同的方式来完成相同的任务。


下面有更多的证据证明鱼类比我们想象的更聪明



在自然环境下,成群的黄仿石鲈(Haemulonflavolineatum)有着“洄游”文化


布朗还指出这项面部识别的研究与我们最近所了解到的鱼类智力情况相当一致。“许多鱼类是群居性的并且具有识别单独个体的能力,”他写到,“我们知道这点已经超过20年了。此外,我们还了解到鱼类能利用面部特征来区分捕食者和非捕食者。它们比人们所想的要聪明许多。”


几年前,布朗曾经发表过一篇题为《鱼类的智力、感知力和伦理观》的综述( http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10071-014-07610) ,在这篇文章中,他列举了众多研究说明鱼类出奇的聪明——其智商不亚于猪或牛。他还同Vox网站的约瑟夫•斯特龙伯格在这篇问答中(http://www.vox.com/2014/8/4/5958871/fish-intelligencesmart-research-behavior-pain)详细地阐述了这个观点。


鱼类能互相学习。它们能识别出以前曾待在一起的其他鱼。它们知道自己在鱼类社会阶层中的地位。它们能记住周围环境的复杂空间分布(另外关于金鱼只有三秒记忆的说法也纯属虚构)


“任何养过鱼的人都知道,”布朗说。“鱼儿们会在每天早上恰当的时间,聚集在池塘里恰当的地方,等待人们来投食。这被称作时空学习——它们会识别一个地点,并将这个地点与特定的时间所联系起来。”


如果鱼类真的有智商,这会改变我们对它们的看法吗?


真正发人深省的问题是鱼类智力是否具有重大的伦理价值。有些人成为素食主义者,是因为他们觉得杀害和吃掉一头有知觉的牛或猪,这在道德上是错误的。但有小部分素食主义者会为鱼破例——或许他们觉得鱼类比较不像生物吧。那么,如果这是错的,要怎么办?


类似地,当动物权利团体们为牛或猪或鸡的更好生存环境而呼吁时,你几乎很难看到有同样的为野生鱼或者水产养殖的鱼类的生存谋福利的行动。下面是布朗的论述:


回顾上世纪五十年代或六十年代的陆地商业农场,当时的人们会考虑很多事情,比如把猪装在卡车后面运输,还有小鸡们是否能顺利出生。但那场革命最终停在了水里。除了鱼类,每个主要的商业化农业体制都有自己的伦理法。从没有人问过这个问题:“究竟一条鱼想要什么?一条鱼又需要什么?”


问题的部分焦点回到了鱼类是否能感知疼痛上。最近三十年来,神经生理学家们已经知道了鱼类确实能感知疼痛,这一点从来没有过争议。


而且从进化的观点上来看,我们的疼痛感知系统——以及所有陆生脊椎动物的系统——都来自于一个像鱼类的祖先。无论他们在水里还是在陆地上,他们都有相同的痛觉感受器。但出于某种原因,许多人总是拒绝相信鱼类能够感知疼痛。


在我看来,这场变革终将到来。但由于其影响极其深远,进程将较为缓慢。举例来说,如果我们把鱼同其他动物一样,用道德标准来考虑,我想不出以大规模商业化模式从公海中捕鱼来满足人类需求的可能办法。目前的状况是,你出门,捕到了一大群鱼,一大部分在网内被挤压而死,你把它们从大海底部用网拖出来——导致大部分鱼深受气压伤——将它们扔在甲板上,任由其半死不活,那些你不想要的被你扔到了船外,同样是死亡的结局,而那些你看中的鱼儿则被冰冻起来,却也只是为了售卖到市场而保持新鲜。在各种程度的鱼类利益面前,你会怎么做?你根本没法做到。


因此,对这个观点存在一些尖锐的反对意见完全不足为奇。这或许意味着,我们处理事务的方法会有一个巨大的改变。


这是一个颇具挑衅意味的观点。很显然并非每一个人都能接受它。但对人们对于动物权利的普遍观念来说,这无疑是一个挑战。


拓展阅读:

  • 以下是关于牛津大学凯特•纽波特(Cait Newport)对鱼类认知能力研究的两则访谈:

    http://www.cnn.com/2016/06/07/health/fishhuman-face-recognition-study-trnd/

    http://motherboard.vice.com/read/oh-my-god-fish-canrecognise-human-faces

    她在回答CNN的问题——“观赏鱼能否认出自己的主人”时曾说,“当有陌生人进入实验室时,那些鱼容易受到惊吓。然而每当我走进去的时候,它们会朝着我吐泡泡——大多数情况下还直视着我的眼睛。


  • 伊丽莎白·科尔伯特(Elizabeth Kolbert)在《纽约书评》中发表了一篇很棒的文章,探讨了“我们是如何不断寻找那些使人类变得‘特别’的特征——却通常发现原来其他动物也或多或少的拥有这样的特征。(从进化角度看,这不足为奇)”。文章链接如下:

     http://www.nybooks.com/articles/2016/06/23/he-tried-to-bea-badger/


  • 以下是克伦布朗(Culun Brown)关于鱼类智力的完整访谈链接:

    http://www.vox.com/2014/8/4/5958871/fish-intelligencesmart-research-behavior-pain




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