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章鱼不仅能感知生理疼痛,还有情绪反应
发布时间: 2021-06-01

近日,发表在《iScience》上的一项研究表明,章鱼对疼痛的感觉和反应可能与哺乳动物相似。这是无脊椎动物拥有这种能力的第一个有力证据。

疼痛体验远不止是对有害刺激或伤害的简单反射,它是一种会导致悲痛或痛苦的复杂情绪状态。虽然脊椎动物通常被认为经历了生理和情感方面的疼痛,但我们仍不清楚无脊椎动物是否也有类似的能力,因为无脊椎动物的神经系统通常更简单。

章鱼是地球上神经系统最复杂的无脊椎动物,然而令人惊讶的是,很少有实验关注它们体验疼痛的可能性。美国旧金山州立大学的神经生物学家Robyn Crook多年来一直在研究这个问题,她的实验室的最新研究使用对啮齿动物进行疼痛测试的方法对头足类动物(特别是章鱼)进行了相同的测试。

通过对疼痛相关的自发行为和神经活动进行详细测量,Crook发现了三条证据,这些证据都表明章鱼在面对疼痛时能够感受到消极的情绪状态。尽管章鱼的神经系统与脊椎动物有着根本不同的组织方式,但这些都是哺乳动物所表现出的相同特征。当然,科学家很难解释动物的主观感觉或情感状态,尤其是与我们如此不同的动物,但Crook认为,章鱼在三项实验中表现出的行为表明它们体验疼痛的生理和情绪反应与啮齿动物没有太多不同,包括持续变化的情感状态(对于人类,我们将其称之为情绪、感觉和态度)。

Crook总结说:“即使缺乏头足类动物意识或知觉的证据,章鱼在本研究中所表现出的反应与经历疼痛的哺乳动物所表现出的反应非常相似,我们可以做出合理且谨慎的推测,即这些不同物种的内部状态可能与哺乳动物相似。”在这项实验中,Crook还发现了章鱼能够区分身体不同部位疼痛的不同性质和强度的证据。在整个20分钟的训练试验中,所有注射醋酸的章鱼都在注射部位表现出梳理行为,即用嘴去除一小块皮肤。这与将章鱼手臂压碎或切断的其他关于周围疼痛反应的研究不同,这表明注射醋酸会产生某种集中式的反应。在哺乳动物身上,持续疼痛是由持续的周围活动引起的,而这些活动会导致大脑或脊髓的长期变化。另一方面,头足类动物严重依赖于它们的周围神经系统,目前还不清楚这些信息有多少进入它们的神经中枢回路。通过电生理记录,Crook间接地展示了章鱼大脑通路的延长的外围反应,这似乎代表了注射醋酸所经历的疼痛强度。更重要的是,这些信息被止痛药迅速沉默并逆转——这是疼痛体验的明确迹象。

论文总结道:“总之,这些数据为证明章鱼具有持久负面的情感状态提供了有力的支持。”

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102229

来源:科技部

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