大黃蜂有超卓的方向感和問題處理才干。

蜻蜓的考慮才干令人驚訝。

北京時刻3月4日音訊，據國外媒體報道，昆蟲的大腦雖小，身手卻比你幻想的強壯得多。

一只大黃蜂湊到一朵花跟前，想嘗一嘗可口的花蜜。它繞著花嗡嗡飛了一瞬間，意識到有什么當地不對勁。它只能看到這朵花，卻無法碰到它。

這是由于這朵“花”其實是一個藍色的塑料盤，中心放了一些糖水，上面還蓋了一層通明塑料。這只蜜蜂還算走運，有一根細線與這朵“花”相連。它只需拉一下這根線，把花拽出來，就能夠喝到花蜜了。它也正是這么做的，“咱們剛開端做這個拉線試驗時，它幾乎就是個笑話。”倫敦瑪麗女王大學的拉爾斯•共同卡（Lars Chittka）表明，“我榜首次看見時，差點連頭都笑掉了，真實太搞笑了。”

但實際沒這么簡略。一旦一只蜜蜂研討出怎樣才干喝到花蜜之后，其它蜜蜂都學會了這個辦法。這門技能乃至比開端取得成功的那只蜜蜂活得還要長，成為了這個蜂群“技能庫”的一部分。榜首只學會拉線的蜜蜂身后，這門技能在蜜蜂之間一代代傳了下去，“我幾乎不敢相信自己看見了什么。”共同卡表明。

實際證明，蜜蜂能夠處理問題、彼此學習、還會將常識代代相傳，但“學會拉線”僅僅咱們最新了解到的蜜蜂技能之一。早在維多利亞時期，蜜蜂和其它社會性昆蟲的強壯學習才干就有了文件記載。

達爾文以為，動物還可進行跨物種學習。他注意到，蜜蜂調查到大黃蜂用一種新辦法啃咬花蜜后，或許也會學會這種辦法。

蜜蜂經過學習，還會區分色彩和圖畫。它們能從數公里外找到回家的路嗎？毫無問題。認出人臉？也是小菜一碟。但蜜蜂會使用東西嗎？這個嘛，就是共同卡接下來想要回答的問題了。

上世紀90年代，共同卡的試驗室展開了一項試驗，研討蜜蜂是否會數數。成果發現，它們能夠，“其時咱們就有些摸不著頭腦了，”共同卡表明，“這么小的大腦，終究能有多聰明呢？”

許多人或許以為，只需體積較大的大腦才干完成雜亂行為。究竟人類的大腦一般都很大，約含有860億個神經元，并且人類是一種極端聰明的物種。這兩點特征之間必定有所相關。

但科學家對昆蟲和其它小型動物的行為了解得越多，就越發現雜亂技能并不必定需求較大的大腦，“咱們能讓這些迷你大腦做出多么驚人的作業呢？”共同卡問道，“此外，這些長入神你大腦的生物解開謎題后，咱們應該像現在這么吃驚嗎？”

現在看來，后一個問題的答案是否定的：咱們不應該感到吃驚。

比方說，蜻蜓會在半空中迂回飛翔，抓捕蚊子、蛾子、蝴蝶、乃至其它蜻蜓。這項使命做起來比看起來難得多。每種獵物都有共同的飛翔形式。蜻蜓有必要調查獵物的飛翔方法，猜測它接下來或許的飛翔軌道，然后在半途中將其截獲。這需求必定的行為靈敏度和規劃才干。

蜜蜂能夠穿過樹木和林林總總的地標，飛到離蜂巢10公里以外的當地。它們有必要尋覓最超卓的花朵、找到最豐盛的花蜜，并記住它們的方位。它們還要避開掠食者，飛回家中，與同屬一個雜亂社會關系的蜜蜂進行溝通。

就連線蟲都有學習才干。

這些生物的國際十分雜亂，要想在其間存活，就要有必定的認知才干，就連一條簡略的、還缺乏1毫米長、整個神經系統只需302個神經元的線蟲，也有根本的學習和回憶才干。剛孵化的線蟲假如遇到會發出毒素的埃希氏菌，便會在接下來的四天壽數里，記住要不時避開這種細菌。

研討人員乃至澄清了各個神經元在這種回憶構成和取回過程中發揮的效果，假如如此微型的大腦能夠完成這些認知功用，它們終究是怎么辦到的呢？要澄清這一點，咱們需求從單個神經元、以及其構成的回路動身。

神經元的行為方法有點像電線，將電信號從大腦中的一處轉移到另一處，能夠說是“生物版”的核算機電路板。研討這種回路是了解認知才干的要害，并且在只需幾十萬個神經元的小型大腦中更簡略研討。小型大腦有必要在有限空間中發揮最大化的核算才干，因而挑選將“接線”最少化。

美國弗吉尼亞詹尼利亞研討所的維威克•加雅拉曼（Vivek Jayaraman）對果蠅展開了研討。果蠅大腦包括25萬個神經元，體積約為蜜蜂的四分之一，“大腦有必要處理各種核算問題、才干做出相應行為，”維威克解說道，“雜亂行為便會觸及一大堆這類問題。”

維威克是一名經過練習學成的工程師。他想澄清這種行為背面的機制。大腦是怎么完成認知的？為此，他需求調查行為發作的一起、神經元的所作所為，但咱們能進入果蠅的大腦、傾聽它們的主意嗎？從某種含義上來說能夠吧。維威克利用了一些強壯的研討東西，挑選性地封閉和敞開不同的腦區，然后調查神經元的實時激活狀況。

果蠅有一種“心靈的眼睛”。

例如，他丈量的認知才干之一是追尋你在空間中地點的方位，這是對身邊國際的一種內部表征。具有內部表征意味著，假如你地點房間的燈遽然平息，你依然知道自己面朝哪個方向、門坐落何處、以及怎么到廚房去拿抽屜里的手電筒。你仍能意識到自己與房間中各個物品的彼此方位，知道該怎么在這個空間中移動。這就像你“心靈的眼睛”。

2015年，維威克和搭檔們證明，果蠅也有相似的“心靈的眼睛”。

他們利用了一種技能，能夠實時調查到果蠅在虛擬實際國際中穿行時、單個神經元的激活與封閉狀況，試驗中，果蠅在一臺迷你跑步機上行走——其實是一個球，會跟著果蠅向前走、停下來、或朝其它方向移動而滾動。與此一起，“跑步機”四周有一個屏幕，研討人員把光線投射到上面，就像“果蠅版”的Imax電影，跟著果蠅在球面上走動，屏幕上的光線也會隨之移動，就好像它們在實際國際中飛翔相同。果蠅假如向左轉，屏幕上的國際也會相應向右移動。

在果蠅“巡游國際”的過程中，研討人員能調查到果蠅大腦的不同腦區得到激活。然后他們關掉屏幕光線。就像人類相同，果蠅大腦在光線平息后，仍能做出相應反響，就像光線不曾平息相同。也就是說，它也保持了對周圍環境的內部表征。

科學家此前以為，像這樣的認知表征只需人類這樣的脊椎動物才有，但實際或許并非如此，“這只小小的昆蟲能在黑私自安定若素，并且大腦中對自己的方位有必定概念，這點真實了不得。”維威克表明。

下一步，研討人員想澄清這種內部表征是否有必定靈敏性。假如你的舍友通知你，他把手電筒從廚房拿到了臥室，你的內部表征就有必要對這一新信息做出習慣，“這對我來說是認知才干的根本構成部分。”維威克說道，“規劃才干建立在內部表征和回憶的基礎上，而不是僅對眼前所見做出反響。”

果蠅能用它小小的大腦做到這一點嗎？咱們或許不久便會知道答案了，“有一種遍及主意以為，”共同卡表明，“就由于人類大腦很大，所以你有必要有很大的大腦、才干做出聰明的作業。但實際并不是這樣。”

克拉克灰鳥能記住自己把種子貯存在哪里。

比方，辨認人臉的才干一度被以為是人類獨有的才干。但實際證明，只需一個相對簡略的神經元回路，就能完成這一點。這或許能解說蜜蜂為何也有辨認人臉的才干，“只需幾百、或幾千個神經元，就能輕松認出100張人臉。”共同卡指出。

那么，長這么大的大腦含義安在呢？

大型動物之所以大腦較大，或許是由于電信號要傳達的間隔更遠。為了讓電信號以合理的速度傳達，就需求更大的神經元，由于其傳達信號速度比小型神經元更快。因而，鯨魚的大腦和神經元之所以較大，是由于信號要從身體的一端傳達到另一端，需求走過很遠的間隔。

也或許是這種狀況：不需求整個大腦都長得更大，只需其間一部分就行。例如，需求離家較遠、或捕獵場所較多的動物往往海馬體較大，這部分腦區與回憶有關。因而它們能夠記住的信息比蜜蜂要多，“假如是這種狀況，”共同卡表明，“大腦添加的或許是信息存儲才干，就像一臺硬盤更大、但處理器不必定更好的電腦相同。大腦體積增大后，當然能夠完成其它功用，但其間有些或許適當無聊。”

更大的大腦或許僅僅將相同的神經回路屢次仿制，使大腦的同一種行為有所改進，如更強的回憶才干、更高的敏銳度、更多細節、更高的精密度、反響分辨率更高級，但不必定有新的核算才干、或更高的雜亂性。

圖為人腦。巨細并不能闡明全部。

共同卡指出，有時更大的大腦的確意味著更高的雜亂度，如人類大腦就是這樣的比如。但狀況并非永久如此，人類總想為自己雜亂的大腦抗辯幾句。維威克表明，常有人對他說：“果蠅給你錢了嗎？”他們想知道這對咱們研討人類認知才干有什么含義，“人們覺得這很帥，或許很心愛，”他說道，“但要解說這項作業的重要性、或許你從中學到了什么，還要多花些功夫。”

他的研討傳達的信息其實很開門見山：假如你想研討某種雜亂事物的運作機制，先從研討簡略的事物開端。這兒的“簡略”是個相對說法，由于神經元和彼此之間的銜接肯定談不上簡略。“但至少從數字上來說，果蠅大腦中的神經元數量的確更少，更緊湊，一起能夠研討好幾個果蠅大腦。”維威克表明，“我也有東西來操作它們，按我的主意耍弄不同腦區。”

正由于如此，他才干處理尚無法在更大的大腦中得到回答的運作機制問題。

“我并不是說，這就是認知才干的本相。”維威克解說道。恰恰相反，他以為這些相對簡略的回路是認知的根本構件。“我以為哪怕僅僅完成根本了解，也要花很長時刻。但我急得很，我想在自己還活著的時分找到答案。”共同卡有時也會哀嘆這種在其它動物身上尋覓相似動物行為的做法。“我以為這有些庸俗，也太狹窄了一點。”

動物具有、而人類沒有的感覺才干，如對紫外線、紅外線、偏振光的察覺才干、或體內自帶的“指南針”，自身就滿足令人入神。或許咱們不該再研討人類含義上的認知才干了，“我覺得昆蟲如此誘人的原因之一就是，它們是如此共同、如此不同，并且如此不像人類。”共同卡表明。