【海洋生物】花枝用身体教我们的神经学 研究人员发现，将花枝分别饲育在视觉对比高和对比低的环境当中，在高对比环境中成 长的花枝，身上纹路会比低对比环境中的花枝来得更斑斓。而且，高对比环境中成长的 花枝，身上花纹变化对环境反应的敏感度，也会比低反差环境中成长的花枝要来得更强 。 http://case.ntu.edu.tw/blog/?p=5806 小憩中的一只花枝（cuttlefish） 撰文∣萧芝琪 　　来自清华大学与中研院的学者日前发表了一项有关花枝视觉经验的研究，将刊登於《 比较心理学期刊》（Journal of Comparative Psychology）。这份研究由清华大学视觉 神经科学实验室的博士生李懿欣与焦传金教授，还有主持中央研究院临海研究站的研究员 严宏洋博士共同完成。 　　经验形塑是近代神经学的重要发现之一。1940年代，Donald Hebb首先提出，生物行 为并非完全由先天决定，知觉可以形塑神经发展，并且进一步主张我们可以利用这个特质 ，以改善学习环境的方式来加强神经系统的发展。後人在以动物实验中更发现较为复杂的 生物行为，如学习、记忆与交配等等，都会受到经验和环境复杂度的影响。这些实验证明 了神经系统的确可因外在经验的累积刺激，逐渐发展出对特定刺激的特定反应，如猎食偏 好、掘沙等等习性。 　　然而，这个发现并不代表所有生物行为都会受到经验形塑的影响。哺乳、进食、行动 或游泳等动物行为由基因决定，不需後天学习，所以被称为「先天行为（preprogrammed behavior）」，又称为「固定行为模式（fixed action pattern, FAP）」。先天行为在 适当条件（如：具备一定健康状况或到达特定年龄）下，藉由神经调节或激素作用就能表 现出来。这些技能都是非常重要的技能，目的多半与生存有关。因为先天行为能力的取得 过程中不需「学习」的因素，所以理论上不会受到经验的形塑。 花枝变色 　　但花枝的拟态行为却颠覆了这个规律。尽管拟态本身是一种先天行为，研究人员却发 现花纹发展的敏感度会受到经验影响。他们找来了一群刚刚孵化的小花枝，将花枝分放在 两种环境里：一种背景色是一整片灰色（如下图A），用来代表视觉效果对比低的环境； 另一种背景则是黑白棋盘状（如下图B），用来代表视觉效果对比高的环境。两边花枝拟 态花纹斑斓的程度，以积分的方式来比较。 花枝饲育空间示意图 http://case.ntu.edu.tw/blog/?p=5806 A：灰色背景（低对比） B：棋盘背景（高对比） C：饲育空间示意图 　　他们发现，在孵化後的十二周内，高对比环境（图B棋盘色）中的小花枝，身上的花 纹比低对比环境（图A灰色）中的花枝要来得较斑斓，即使将两者放在相同的环境中，结 果也是一样。为了让低对比环境中的小花枝也能有机会体验拟态的环境，在花枝们四周和 八周大的时候，各会被放进棋盘背景中一次，约三个小时。结果，他们被放回灰色背景之 後，花纹拟态的发展也没有发生显着的变化，表示小花枝身上花纹拟态的早期发展，可能 和长期的视觉经验比较有关系，而非天生强势。 仍待解答 　　然而，这个实验本身尚存在许多不确定的因素。首先，同样是花枝的拟态行为，不同 的品种表现程度差异很大。清水环境中，掠食者远远地就可以看到猎物；因此，为了能够 迅速躲避天敌，清水种的花枝拟态敏感度特别高，作为实验对象时，容易产生拟态效果显 着的错觉，反之浊水种便不易看不出实验结果。因此，以不同品种作实验的研究团队往往 会得到不一致的实验结果，无法判定何者才正确。 　　再来，根据复杂环境可以促进神经发展的理论，高反差环境中生长的小花枝，神经发 展本来就应该比较完善；低反差环境的花枝身上花纹较为单调的结果，也有可能是因为牠 们受到的环境刺激太少，整体神经发展已经比较迟缓，拟态花纹只是其中一个表徵，并不 是直接的结果。 　　但就算没有办法确定视觉经验就是导致花纹拟态发展不同的因素，在这系列的实验中 我们仍可看出，神经发展和早期感官经验有很深的关系。在生物成长的过程中，外在的刺 激程度对於早期脑部发育有绝对性的影响。也就是说，在生物成长的过程当中需要充分的 刺激，神经发育才能够发挥到一定的程度，欠缺刺激的状况之下，很可能会有发展异常的 状况。花枝的发展历程，仍对人类了解自己有着启示。 -- 在FB上阅读我们！↗http://www.facebook.com/NTUCASE --

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