能够区分某物的照片和实际物体本身吗? 从科学角度来说,图片与物体的等效性? 是一种有用的测试,可以更好地了解其他灵长类动物、鸟类甚至老鼠的视觉和认知功能。
但这种解释平面图像的能力在动物王国中能延伸到什么程度呢?
一项新的研究发现,小鼠也可能具有这种能力,因为它们展示了将物体的 2D 图像与实际 3D 物体本身联系起来的能力,就像人类一样使用大脑的海马体部分。
这意味着老鼠可以教会我们更多关于我们自己的大脑如何工作的知识,比我们之前想象的要多得多。 这也让我们更好地理解图片到物体的等价性在任何大脑中如何运作,从啮齿动物到猴子再到人类。
“我们的研究挑战了这样一种观点,即小鼠的感知局限性使其不适合模拟人类记忆和视觉处理,并且基于熟悉度的识别独立于海马体,”神经科学家罗伯特·斯塔克曼说来自佛罗里达大西洋大学。
“我们的研究结果还有力地证明,这种形式的非空间视觉识别记忆和图片-物体等效性需要有功能的小鼠海马体。”
研究人员通过向小鼠展示物体的图片(2D 版本)来测试它们? 例如,一个国际象棋棋子或一小堆乐高积木? 在一次会话中,然后用两个 3D 对象替换这些图片:一个是他们以前在照片中见过的,另一个对他们来说是全新的。
几乎所有时间,老鼠都想探索全新的 3D 物体,这表明它们认识到另一个 3D 物体是它们以前遇到过的东西? 尽管是平面图片而不是三维的东西。
无论物体对称性、相似性、视角、构图和图像真实度如何,甚至在控制低级视觉特征(例如颜色和亮度)的差异时,都显示出相同的图片-物体等效能力。
抑制小鼠大脑海马体的一个关键部分,就消除了区分 2D 和 3D 版本物体的能力,这向研究人员表明,认知能力的工作方式与我们大脑中的工作方式类似。
“在灵长类动物中,海马体被认为在陈述性记忆或外显记忆中发挥着重要作用,使个体能够重演先前编码的经历的‘故事’,”神经科学家莎拉·J·科恩说来自佛罗里达大西洋大学。
“我们认为‘故事’能够让人们在随后以 3D 形式呈现时识别以图片形式学习的项目。小鼠海马体可能将图片探索编码并巩固为该经历或事件的‘故事’,在特定的范围内。上下文作为外显记忆的一种形式。”
众所周知,老鼠能够识别它们以前见过的东西,但这种区分照片和实际物体的能力使它们处于不同的认知处理水平。
虽然很难准确判断老鼠在想什么? 直到他们学会说话并自己告诉我们? 研究人员表示,这些动物确实能够将物体的表征与真实物体区分开来。
由于海马体在形成和管理记忆方面如此重要,小鼠对科学家视觉识别和处理研究的帮助似乎比之前想象的要大得多。
“总而言之,我们的结果提供了令人信服的证据,表明小鼠可以作为有效的模型生物来研究哺乳动物视觉感知和识别的高阶复杂方面,”斯塔克曼说。
该研究发表于科学报告。