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《当代生物学》：科学家给信鸽安上“黑匣子” |
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新装置能够记录信鸽飞行时的大脑活动 |
Neurologger2的重量只有两克，但却能够连续使用多日。（图片提供:Alexei Vyssotski）
信鸽利用地标指引自己安全返航。然而当这种鸟以65千米每小时的速度掠过天空时，它们如何追踪身下几百米处的那些熟悉的地点呢？科学家们正在尝试用一种新的装置来解答这一问题，而这种装置能够让他们在信鸽飞行时记录鸟类的大脑活动。
信鸽在严格意义上究竟是如何找到回家之路的一直是个未解之谜。一些研究推测，鸟类能够利用嗅觉、太阳的方向，或地球磁场来导航，科学家同时还知道，信鸽能够利用视觉地标。为了搞清信鸽的大脑如何处理这些视觉信号，瑞士苏黎世大学的Alexei Vyssotski和同事研制出了一种名为Neurologger2的装置，后者能够在跟踪鸟类路径的同时记录其飞越熟悉地点时的大脑活动。
Neurologger2的重量仅为两克，它使用一种脑电图来记录大脑活动。研究人员首先训练26只信鸽将一座阁楼当做自己的家。随后，他们在这些鸟类的大脑中植入微电极，并将其与Neurologger2相连。研究人员为这些信鸽配备了全球定位系统监视器，最后在距离阁楼10公里到30公里沿线的不同地点放飞了这些信鸽。研究人员在最近的《当代生物学》杂志网络版上报告了这一研究成果。
在这些信鸽飞回家后，研究人员取下相关装置，随后将鸟类大脑活动的记录与它们当时的位置进行了比较。Vyssotski发现，当信鸽沿着地标飞行时，例如一条熟悉的高速公路、它们大脑中的高频脑电波突然变得更加密集。研究人员同时注意到，与飞越一片没什么特色的水面相比，这些信鸽在飞过熟悉的地形时，高频脑电波会产生更多的峰值。Vyssotski推测，高频脑电波可能与鸟类识别已知的地点有关。
从事动物认知研究的美国达勒姆市新罕布什尔大学的Brett Gibson指出，这项研究提供了鸟类在飞行期间大脑内部的一个有趣景象。Gibson说：“尽管如此，我还是想知道这些大脑活动是否仅仅与导航有关，还是更广泛地涉及到事物的认知，以及到底是什么触发了这些活动。”而这正是Vyssotski的研究小组在接下来试图解释的问题。
从事鹦鹉研究的美国哈佛大学的心理学家Irene Pepperberg也十分热衷于这项新的技术。她说：“这是第一篇论文，表明我们能够利用一种实时系统来分析鸟类大脑的神经生物学特征。”Pepperberg表示：“鸟类大脑究竟是如何处理大量不同类型的感官信息的，这项技术真的能够告诉我们很多。”
而Neurologger2也并非仅仅适用于鸟类。Vyssotski如今正在同世界各地研究树懒、小鼠和海洋哺乳动物——例如海豚和海豹——的科学家进行合作。
（群芳 译自www.science.com，7月1日）
