长期以来,人们普遍认为昆虫的行为仅仅是刺激-反应的简单反射,但最新研究表明,昆虫实际上能够根据经验做出微妙的决策。科隆大学动物研究所计算系统神经科学工作组的Martin Paul Nawrot教授和Cansu Arican博士通过记录美洲大蠊的进食行为和神经信号,揭示了蘑菇体(昆虫大脑中的学习和记忆中心)在抽象行为决策中的关键作用。这项研究发表在《当代生物学》上,题为“蘑菇体输出编码感觉运动转化过程中的行为决策”。
关键发现:
- 节肢动物大脑中的蘑菇体编码记忆形成和复杂决策,挑战了昆虫仅基于刺激反应运作的传统观点。
- 研究选用美洲大蠊,因其大脑相对较大,便于实时测量和解释神经信号与行为。
- 蘑菇体输出神经元还会考虑动物的当前状态(如是否饥饿),从而更精确地预测行为。

过去15年的研究表明,蘑菇体不仅编码记忆,还参与行为决策。在德国研究基金会资助的FOR 2705研究小组框架下,科隆团队进一步发现,蘑菇体输出神经元评估感觉刺激的效价(积极或消极),并结合动物的内部状态(如饥饿感)形成决策。这一发现挑战了蘑菇体仅作为记忆中心的传统观点,将其重新定义为记忆形成和行为决策的中心。由于昆虫与哺乳动物(包括人类)的神经系统在许多基本原则上相似,这项研究也有助于理解更复杂大脑的功能。