狗略懂简单的数学,牠们至少能数到五,也能意识到相加的总和有误,例如1+1=1或1+1=3。
动物行为研究发现,狗狗毫无疑问的有“数量感”,这种能力让包括人类在内的动物可以粗略的感觉到“2比1多”。
感知“数量”的能力似乎是与生俱来的,新生儿能分辨相同数量与不同数量的物体,这种不涉及抽象思考或学习、对数量粗略地感知被称为“数量感”(numerosity)。但这不是人类独有的能力,这种现象在动物界随处可见。过去的研究表明,猴子、鱼类、蜜蜂和狗可能都有数量感(例如感觉到“2比1多”),而且狗略懂简单的数学,牠们至少能数到五,也能意识到相加的总和有误,例如1+1=1或1+1=3。
然而,以前绝大部分的动物行为研究都是使用训练过的动物,答对给予奖赏并进行多次测试。这又留下了另一个问题:这些物种是否跟人类一样“天生”有数量感,还是受到科学家引导或训练后产生的结果。
最近一项新研究证实,狗天生就有数量感,而且不需经过人类的训练。
之前的研究显示,尽管有些狗种确实比其他狗种笨,但他们最少可以数到五。
亚特兰大埃默里大学的神经学家葛雷果‧伯恩斯(Gregory Berns)和认知心理学家萝伦‧奥莱特(Lauren Aulet)找来11只不同品种的狗(包括边境牧羊犬、溷种比特犬和溷种拉布拉多犬),没有给牠们任何线索和暗示要做什麽,并透过脑部扫描观察牠们运用数学能力时的相关大脑活动。
奥莱特说:“我们直接从源头观察大脑,观察狗看见不同圆点数量时的神经反应,这种方法让我们避免以前动物行为研究的缺陷。”
研究团队让11只狗进入核磁共振成像仪,牠们的头靠在木板保持坐姿不动,并将眼睛固定观看萤幕。黑色背景的萤幕显示出浅灰色圆点,圆点数量每300毫秒变化一次。假如狗有专门处理数量的大脑区域,那麽当圆点数量不同时(例如两个小点和六个大点),其大脑会比固定数量时(四个小点和四个大点)更活跃。
科学家发现,当萤幕的圆点数量变化时(例如从2跟10,变成4跟8),11只狗中有8只狗的大脑顶颞皮层区域的亮度增强。但是,当圆点的大小和位置改变而数量维持不变时,牠们的大脑并没有做出相同反应。这表示狗对“数量”的差异有特定反应,而且跟灵长类动物(包括人类)处理数量的大脑区域类似。
一块很大很大的狗饼乾,跟两个没那麽大的狗饼乾,狗狗直觉上会先注意到哪一个呢?答桉是后者。他们会先注意到“数量”,才会考虑“份量”。
未参与研究的加拿大西安大略大学犬类认知研究员克莉斯塔‧麦克弗森(Krista Macpherson)认为,这样的能力让人类训练和奖赏狗变得比较容易,因为结果显示,狗会先注意到物品的数量,接着才会考虑物品的份量(volume)。
数量感是许多动物的重要能力,因为粗略知道有多少捕食者正在接近,或者有多少食物可供觅食,大幅提升了生存优势。伯恩斯指出,狗和人类在大约8000万年前的演化过程中分道扬镳。因此,可能大多数的哺乳动物天生就有基础的数量感,代表“概数系统”(approximate number system,例如快速估算羊群数量或树上成熟果实的数量)是一种很古老的神经机制,至少可追溯至数千万年前。
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