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混沌边缘:为什么鸽子拒绝成为“机器”

2026-04-07 03:26 泉水 Neuroscience News 阅读 0

概括:如果你找到了有保证的获得奖励的方法,你可能会坚持下去,对吧?根据一项新的研究,鸽子的行为并不那么可预测。研究人员通过给鸽子喂食,让其啄食五个纽扣,从而测试了具有百年历史的效应定律(即动物重复行为会带来奖励的观点)。任何120 个可能的订单。

虽然鸟类确实喜欢某些序列,但它们从未“锁定”。相反,它们停留在“混乱的边缘”,不断地改变自己喜欢的模式并尝试新的模式,这表明在不可预测的世界中保持灵活性的生物驱动力。

主要事实

  • 实验:六只鸽子在八个月内执行了 30,000 次任务。 120 个可能的五按钮序列中的任何一个都会产生食物奖励。
  • 违背效应法则:传统理论认为,鸟类最终应该选择一个“最简单”的顺序。相反,随着时间的推移,他们“最喜欢的”序列的受欢迎程度有所上升和下降。
  • 混沌边缘:首席研究员埃德·沃瑟曼(Ed Wasserman)将其描述为对变得“像机器一样”的内在抵制。作为适应不断变化的环境的生存策略,鸟类保持开放的选择。
  • 探索倾向:即使经过数千次成功的试验,鸽子也从未停止测试不太喜欢的序列,实际上忽略了这句格言:“如果它没有坏,就不要修理它。”
  • 人际关系:研究人员认为,这种“适应性变异”可能与推动人类在音乐、艺术和创新方面的创造力具有相同的生物根源。

来源:爱荷华大学

如果你因遵循某种特定的行为模式而获得奖励,你会不会继续这样做?

答案比你想象的更加微妙。

在一项新的研究中,爱荷华大学的研究人员报告说,鸽子在以任意顺序啄五个按钮后获得食物奖励确实减少了它们序列的多样性。然而,鸟儿们保持着开放的选择,从不倾向于单一序列,并且始终选择尝试不同的序列。

心理和脑科学系教授埃德·沃瑟曼(Ed Wasserman)称鸽子的行为模式是“在混乱边缘做出反应”。

该研究的通讯作者瓦瑟曼说:“我们了解到,有一些东西阻止鸟类的反应变得完全像机器一样。” “也许让自己的行为保持一定的可变性最符合他们的利益。你不想太被束缚,因为事情会发生,世界可能会改变。”

这项研究还将混沌边缘的概念扩展到进化生物学之外,在进化生物学中,对不断变化的环境的灵活性可能有利于物种的生存。

“其他更复杂和创新的行为,比如演奏乐器、创作音乐和创作视觉艺术,是否也涉及类似的适应性变化?”该研究的合著者、心理与脑科学系三年级研究生奥德修斯·奥尔 (Odysseus Orr) 说道,他于 2023 年在爱荷华州获得了本科学位。

“只有时间才能证明一切,但鸽子为在高度控制的情况下回答这些问题提供了一个便捷的途径。”

沃瑟曼、奥尔和研究合著者索菲亚·李设计了一个实验来测试效应定律。该定律规定,当产生有益的结果时,包括人类在内的动物会重复做出反应,并筛选出其他选择。研究人员让六只鸽子按照它们选择的任意顺序啄五个按钮,产生了一组 120 个可能的序列。这些鸟没有得到任何指示;事实上,总共 120 个可能的五按钮序列中的任何一个都会产生一种享受。

“在这些舒适的条件下,鸟儿会表现如何?”沃瑟曼问道。

为了找到答案,鸽子被放入不同的房间,其中电脑触摸屏上有五个按钮点亮。每个纽扣都有一个独特的彩色几何图案,当鸽子啄它时,这些图案就会消失。当鸟儿以任意顺序啄完所有五个按钮后,它就会收到食物。

研究人员发现每只鸽子都执行了全部 120 个序列。这些鸟也越来越多地以牺牲其他序列为代价来执行某些序列,这与具有百年历史的效应定律是一致的。

但研究人员惊讶地发现,鸽子从未完全投入到它们最喜欢的任何序列中。更令人惊讶的是,在八个月的时间里,鸽子最喜欢的五按钮序列上升和下降,他们执行了 30,000 次任务。

“如此剧烈的行为不稳定绝对不符合效应定律,”沃瑟曼说,他研究鸽子认知和行为已有五十多年了。

“鸽子保持着这种探索倾向,不断尝试多个序列。他们不遵守熟悉的格言:‘如果它没有坏,就不要修理它。’”

作者写道,这些结果通常遵循早期对其他动物(包括小鼠、大鼠、猫和豚鼠)的行为奖励研究,这些研究发现,当找到一种持续产生奖励的动物时,它们会减少选择范围。

但是,虽然鸽子反应序列的变异性减少了,但爱荷华研究小组的研究清楚地表明,鸽子也会在他们最喜欢的序列之间反复切换,并且从未停止考虑甚至看起来不太喜欢的序列。

资金:

沃瑟曼的比较认知实验室资助了这项研究。

回答的关键问题:

一个:这就是最大的惊喜了!从纯粹“效率”的角度来看,他们应该成为机器人。但研究表明,效率本质上就是死刑。如果环境发生变化,你的一个“完美”习惯不再有效,你就有麻烦了。鸽子们通过将所有 120 个序列保留在它们的曲目中来“两面下注”。

一个:这表明他们有复杂的“探索动力”。多元化并不一定是有意识的选择;这很可能是一种进化的神经机制,可以防止大脑陷入循环。这是“战略不稳定”。

一个:两者都涉及“适应性变异”。为了创造新的东西,你必须偏离昨天的做法。通过在受控的“舒适”环境中研究鸽子,研究人员可以看到创造力的原始生物引擎——大脑的这一部分说:“让我们尝试一些不同的东西,因为我们可以。”

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