Gül Dölen 和 Eric Edsinger 大概是世界上仅有的两位亲眼目睹过章鱼狂喜过程的人。 约翰霍普金斯大学的神经科学家 Dölen 说:“我们尝试的前几只动物,我们给它们的剂量实在是太大了,因为我想,‘好吧,如果它要起作用,可能需要大剂量才能看到效果。’” 伪装大师们的手臂上流淌着五彩缤纷的液体,身体变得苍白,呼吸模式也发生了变化。德伦和芝加哥大学海洋生物学家埃德辛格怀疑摇头丸(又称 MDMA)对动物产生了影响,于是减少了剂量。经过三次测试,他们决定将剂量定为原来的千分之一,作为合理的剂量。(德伦说,参与研究的所有七只动物现在都安全地待在伍兹霍尔海洋生物实验室的家中,它们在那里表现正常)。 在进化树上,这些海洋外星人与人类相隔 5 亿多年的进化史,但 MDMA 开始以大约相同的剂量对我们大脑产生影响,而且剂量相同。这一结果本身就很有意义,但 Dölen 和 Edsinger 还发现了另一个惊喜,而且对神经科学产生了深远影响:我们在吸毒时的行为方式相似。 章鱼拥有三颗心脏、蓝色血液和断臂后仍能游动的手臂(章鱼上的神经元比大脑中的神经元还多),它们是如此怪异,以至于一些科学家怀疑它们是否来自太空(剧透警告,它们不是)。而这种外星特性正是吸引 Dölen 的地方。 “章鱼的大脑结构与蜗牛的相似度远高于我们的大脑,”她说。具体来说,它们缺乏大脑皮层这一部分,神经科学家认为,正是这一部分赋予了我们许多高级能力,如语言和计划能力。尽管如此,章鱼还是表现出许多看似聪明的行为,例如识别特定研究人员和解决难题,这些行为让果蝇和线虫等实验宠儿汗颜。 Dölen 的实验室正在寻找帮助人类(和其他动物)进行社交的大脑结构,因此在她看来,章鱼和 MDMA 是完美的搭配。除了交配时,这种八臂隐士很少与同类互动,在交配期间,占主导地位的雌性会容忍雄性的存在几分钟,然后将其赶走。这些短暂的和谐时刻表明,动物在必要时可以相处融洽,因此研究人员想知道 MDMA(已知在人类中会让使用者表现得欣快、自信,并且到处都是恩爱)是否也能在章鱼身上触发这种开关。“据我所知,没有其他化合物能如此有效地诱导人类或老鼠的亲社会行为,”Dölen 说。 由于之前从未有人想过观察章鱼对精神活性药物的反应,Dölen 和 Edsinger 不得不从头开始设计实验。从类似的啮齿动物研究中得到启发,他们设置了一个三室水箱,中间的室是空的,一个室里关着一只章鱼,另一个室里放着一个“新奇物体”(星球大战中的丘巴卡或冲锋队员人偶)。他们将每个清醒的测试对象放入中间的水箱三十分钟,并测量他们选择在每个区域停留的秒数。然后,他们让测试对象在装满摇头丸水的烧杯中浸泡十分钟,然后冲洗以避免污染,然后再试一次。 即使只有四名实验对象(前三名休息了一周以恢复体力),差异也很明显。清醒的章鱼大部分时间都和玩偶呆在一起,也许是因为靠近另一只章鱼会让它们感到压力,也可能是因为它们是乔治·卢卡斯的忠实粉丝。当它们冒险进入“社交”室时,它们会把自己挤到角落里,最多会试探性地向住在那里的头足类动物伸出一只手臂。 添加 MDMA 后,章鱼的行为发生了变化,原本不起眼的章鱼变成了社交蝴蝶,大部分时间都和另一只章鱼待在一起。“它们都松松垮垮地,五条手臂紧紧地抱在笼子里,”Dölen 说。据传,她还提到,她看到过很多滑稽的动作,比如用身体做出帐篷形状,做“看起来像水上杂技的动作”,以及花很长时间抚摸水箱里的气石。 阿拉斯加太平洋大学的生态学家戴维·谢尔 (David Scheel) 花了数百小时观看章鱼互动的视频,他表示,这种嬉戏行为在野外并非闻所未闻,但他确实认为这项研究的整体信息意义深远。他说,章鱼将彼此视为彼此世界中的“重要角色”,因此它们的大脑具有社交模式是很自然的。“这就是这篇论文真正精彩展示的,”谢尔说。“它们有一种机制,可能潜伏在大多数章鱼身上,但它存在于整个动物界。” 这是个很不合理的结果。许多药物对人的效果甚至都不相同,更不用说对物种的效果了。如果跳到生命之树上完全不同的分支,所有的赌注都应该被取消。绝对没有理由指望狗药对鱼有效,蜘蛛药对狐狸也有效。然而不知何故,摇头丸对人类和章鱼都有效。 共同点似乎是一种叫做血清素的分子。MDMA 的作用部分在于,它附着在大脑中通常吸收自由漂浮的血清素的泵上,并使其逆转,向大脑注入大量令人快乐的化学物质。这个过程使人类和老鼠变得非常友好,这项研究于周四发表在《当代生物学》杂志上,首次证明它的作用与无脊椎章鱼类似。 “血清素不仅在社会行为中扮演着重要角色,而且这种角色已经存在了很长一段时间,”Dölen 说道。(我们与章鱼共享的最后一个祖先——某种蠕虫——生活在数亿年前)。她和 Edsinger 还分析了最近测序的加州双斑章鱼基因组——他们在实验中使用的物种——并表明它确实拥有制造这些血清素泵的基因。他们在苍蝇、蠕虫和其他软体动物中发现了类似的基因(尽管奇怪的是,在蚂蚁和蜜蜂等高度社会化的昆虫中没有发现),这表明血清素的影响可能比神经科学家之前认为的要广泛得多。因此,Dölen 表示,未来对社交互动的研究将需要考虑血清素的作用。 她准备帮助开展章鱼行为研究,以了解更多信息。据 Dölen 介绍,美国国立卫生研究院目前不资助章鱼实验,因为它不承认章鱼是模式生物,但建立一套可靠的实验程序,就像已经存在的啮齿动物实验程序一样,可以让其他研究人员在未来更容易进行类似的实验。 “建立这样的领域需要大量实验室对问题的不同部分进行研究,”Dölen 说道。“这是在邀请其他人来研究它。” |
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