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科学家研究发现 鱼类空间记忆和导航能力远超人类想象

2022-02-16 08:30:20    来源:科普时报

近日,以色列内盖夫本古里安大学的科学家用实验证明,鱼类远不像我们印象中“只有7秒记忆”那么简单,它们不仅能在江河湖海中巡游捕食,甚至可以经过训练在陆上成为熟练的“司机”。

那么,鱼怎样才能成为好“司机”呢?

多年来,内盖夫本古里安大学的罗南·塞格夫教授一直在研究鱼类在水下环境中神秘的导航能力——它们甚至可以跨越千里洄游产卵。罗南希望可以验证,在水里来去自如的鱼类是否能将这一能力“移植”到陆上环境。

虽然鱼不能出水,但水是可以移动的。而且,现在的技术完全可以实现根据鱼的意愿移动鱼缸——鱼向哪里游,鱼缸也向哪里动,即鱼作为司机“驾驶”鱼缸前行。最适合在鱼缸里生活的金鱼便成为“司机”的首选。

在这种思路的指导下,罗南团队设计出了一套极为巧妙的实验装置——“金鱼车”。其控制原理是:如果金鱼贴近某一方向的鱼缸壁,车辆则向该方向前行;如果金鱼向鱼缸中心运动,车辆则停止前行。此外,车上还安装了一个360度扫描的激光雷达,避免车辆与障碍物发生严重碰撞。

一开始,金鱼会控制车辆在室内随机游动,当其偶然到达终点时,就会得到食物奖励。在经过一段时间的训练后,金鱼驾车从房屋中央到终点的速度越来越快,最终从长达30分钟减少到1分钟以下。

随后,研究人员开始增加难度,将金鱼车的起点从房屋中央改为其他位置,金鱼车仍然能够很快行驶到终点。接下来,研究人员将金鱼车和终点标志移动到室外,发现金鱼仍然能够很快驾驶车辆到终点。

2020年,美国里士满大学的研究人员发表论文称,其通过类似的训练方式使老鼠可以驾驶车辆驶向目标。此次罗南团队的研究表明,比哺乳动物“低级”的鱼类也可通过训练执行很多复杂的任务,其对空间的记忆和导航能力远超我们想象。

目前,罗南团队正在准备训练金鱼在户外环境中开展更有挑战性的驾驶工作,例如开始时终点标志处于金鱼看不到的位置。罗南团队将整个装置的设计方案、使用的元器件型号及软件代码都上传到了GitHub开源平台,如果你也想培养一位金鱼司机,不妨也去制造一台金鱼车。(于紫月)

关键词: 研究发现 空间记忆 导航能力 人类想象

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