解决数学问题的蜜蜂挑战人类大脑的至高无上

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Anonim

蜜蜂可能有芝麻粒大脑,但它们比科学家怀疑的更聪明。令人惊叹的新研究表明,他们甚至可以做简单的数学运算,这表明我们更大的大脑不一定更好或特别独特。

在周三发表的论文中 科学进步 研究人员描述了他们如何使用颜色编码的形状训练14只蜜蜂做简单的算术,如上面的视频细节。当出现数学问题和两种可能的解决方案(一种是正确的,一种是不正确的)时,这些受过训练的蜜蜂在63.6%和72.1%的时间内选择了正确的选项 - 比他们随意选择的情况更频繁。

这种发展将大脑和智力之间的关系称为进一步的问题,甚至让科学家质疑数学是否真的像我们想象的那样“困难”。

“在目前的研究中,蜜蜂不仅成功地执行了这些处理任务,而且还必须在工作记忆中执行算术运算,”该研究的作者写道,由法国博士后研究员斯嘉丽霍华德博士领导。国家科学研究中心以博士的身份进行研究。澳大利亚皇家墨尔本理工大学学生。霍华德也是2018年研究的第一作者,该研究表明蜜蜂掌握了零抽象的数学概念。

当然,这些蜜蜂并没有像我们一样解决数学问题,问题用数字写出,加号和减号之间。相反,他们被教导将颜色识别为不同的操作 - 蓝色用于加法,黄色用于减法。例如,三个蓝色形状意味着正确答案会更大 - 四个。同时,三个黄色形状意味着正确答案是一个 少 - 两个。

研究人员写道,这些结果令人兴奋,因为算术是一个复杂的认知过程,需要蜜蜂使用长期记忆来记住规则 和 短期工作记忆,以处理他们面前的数字。

在一个Y形的迷宫中,蜜蜂获得了正确选择的糖水奖励,并受到苦味奎宁溶液的惩罚,以便选择不正确。由于蜜蜂自然想要寻找食物,他们不断回到牧草和学习。科学家观察到每只蜜蜂做了100次这样做,因为每只蜜蜂都会变得更加准确。

一旦他们接受了训练,蜜蜂就会被测试几十次,最后,他们大部分时间都在正确猜测,无论他们是在增加还是减少。

研究人员认为这些结果通常表明灵长类动物用于数学的大脑区域 - 后顶叶皮层和前额叶皮层 - 对于蜜蜂来说不是必需的。虽然数学本身对于蜜蜂的生存可能并不是至关重要的,但他们写道,同时使用长期和短期记忆有一个进化的目的,比如记住花朵的大小,形状和花瓣排列等任务。有营养。

“将昆虫的算术和符号学习能力结合起来的这一重要步骤已经确定了未来研究的许多新领域,并且还提出了这样一个问题:这些复杂的数字理解是否可以被没有大脑的其他物种所接受,例如蜜蜂,”作者写道。

根据这项研究的结果,他们认为动物学习数学不需要语言和数字能力。也许,它表明,人类毕竟不是那么特别。

抽象: 许多动物在基本水平上理解数字,用于诸如觅食,浅滩和资源管理等基本任务。然而,仅在有限数量的非人类脊椎动物中证明了使用符号和/或标记的复杂算术运算,例如加法和减法。我们展示了具有微型大脑的蜜蜂可以学习使用蓝色和黄色作为加法或减法的符号表示。在自由飞行的环境中,个体蜜蜂使用此信息来解决涉及从一组元素中添加或减去一个元素的不熟悉的问题。这种数字显示需要蜜蜂获得长期规则并使用短期工作记忆。鉴于蜜蜂与人类分离超过4亿年的进化,我们的研究结果表明,非人类动物可能比先前所怀疑的更容易获得先进的数字认知。

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