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  还在谈论人类打哈欠会传染吗?真是弱爆了!奥地利维也纳大学认知生物学系的安娜 威尔金森(Anna Wilkinson)和她的同伴们早已在两年前就把这个问题搬到了红腿象龟(Geochelone carbonaria)身上,并凭借最近发表在中国科学院动物研究所《动物学报(英文版)》(Current Zoology)上的论文摘取了今年的搞笑诺贝尔生理学奖的桂冠!虽然她们的结论是,不会。

打哈欠会传染的三大假说

  喂,上面的们!严肃点!这很重要的!打哈欠是一种许多脊椎动物都有的行为。人们认为它至少有两大重要的作用:1. 为困倦或有压力的神经提供一定程度的唤起,以利于动物保持生存所必须的警戒;2. 在动物群体中提供一种交流的手段,以确保大家行动一致。(也即:你困了吗?我也困了,那么都洗洗睡吧……)

  打哈欠会传染吗?已有实验证明人类(Homo sapiens)在看到、听到同伴打哈欠后有40%-60%的几率也会打一个哈欠。并且,也有研究者在黑猩猩(Pan troglodytes)、短尾猴(Macaca arctoides)、狮尾狒(Theropithecus gelada)甚至狗(Canis familiaris)等物种中记录到了打哈欠的传染。至于这是为什么,目前假说有三:

  假说一:“固定反应”说。当甲看到乙打哈欠后,即刻触发了甲的打哈欠的反射,于是甲也打哈欠。这个是触发开关式的固定反应,整个过程是“无脑”的。

  假说二:“无意模仿”说。当甲看到乙打哈欠后,无意间也模仿了乙的动作,打了哈欠。这种情况下通常甲在独处时是不需要打哈欠的,打哈欠纯表示和乙是一伙儿的。这是社会性的动物能够表现出的。

  假说三:“通感”说。当甲看到乙打哈欠后,受到乙打哈欠所表现出的情绪的感染。“啊,原来我也困了/无聊了呢……”于是同打哈欠。这是有较复杂神经系统,能处理复杂思想情绪的动物才能做的高级事情。

  【打哈欠不会传染的红腿象龟(Geochelone carbonaria),又叫红脚陆龟、红脚龟,生活在南美洲。】

  于是,我们敬爱的搞笑诺奖得主,安娜 威尔金森等人为了分辨这三个假说的正确性,选择了绝佳的实验材料:看起来笨笨傻傻的一种陆龟:红腿象龟。和灵长类或者聪明的狗不同,这货头脑简单,看起来不像有复杂的思想情绪,也不怎么合群,不过倒是善于观察、眼神不错的动物。红腿陆龟打哈欠要是也能传染,这只能是无脑的“固定反应”了对不对!

  实验就这么华丽丽的出炉了!

手把手教你:做实验,得诺奖!

  安娜和伙伴们养了7只还没有长到性成熟的红腿象龟(因此由于缺乏第二性征,研究者甚至不能鉴定其中3只龟龟的性别),这就是她们的实验材料了,她们在研究方法中写道:首先保证所有的龟龟都在养在适宜的温度和湿度条件下(按:这样才不会行为异常),然后保证了它们此前从未接受过类似的实验……嗯,一切就绪了。

  实验的第一个难点是,要让打哈欠在龟龟中传染起来,必须要有一只先打哈欠的龟龟。虽然龟龟们会打哈欠,但这也不是只要你想打,想打就能打的。于是,安娜等人花了6个月的时间先用食物的诱惑,把其中一只叫做亚莉桑德拉(Alexandra)的萝莉小龟调教成看到红色的方块就会做出张嘴、仰头的动作,至少它看上去和龟龟打哈欠没什么区别……虽然,其实这是想吃东西的动作!严肃地说,这是人工诱导建立的一个条件反射,参见巴甫洛夫蜀黍和狗的故事。但是,这已经是我们能做到的最好了,不是吗?

  【得诺奖的实验设置:被训练出条件反射的红腿象龟亚莉桑德拉在另一只被试红腿象龟的注目下表演打哈欠。】

  这下万事俱备,东风也有了,实验正式开始!如图所示,安娜等人把亚莉桑德拉放在一个缸子左边,用红色的方块让她表演打哈欠。与她透明的一墙之隔的缸子右边放了另一只龟龟,作为“被试”。安娜等人只在被试真的在看亚莉桑德拉打哈欠时才记录数据,记录的数据是5分半钟内,被试打哈欠的次数。

  为了排除实验操作本身对被试的影响,安娜等人还专门设置了两个对照组:一个是缸子左边只放亚莉桑德拉,但不让她表演打哈欠(如果她真的打了,数据作废重新来过);另一个是缸子左边没有亚莉桑德拉,但放出那个调教她的红色方块。这样就有了一个实验组、两个对照组,且这3组操作要重复3次,每个被试的每次操作都是在每天午后相似的时间进行,还要随机打乱不同操作的次序……也就是说,完成被试们的实验需要至少9天时间!科学的严肃与崇高与美,体会到没有!

  这就是安娜们论文中的“实验一”,结果是,不论是实验组还是两个对照组,被试都很少打哈欠,实验组和对照组没有统计学显著的区别。

  然而,安娜等人并没有就此罢手。因为文献中别人的相关研究通常都用多个哈欠来诱导被试产生反应,是不是在实验一中,亚莉桑德拉只给每个被试表演一次哈欠是不行的?因此,有了实验二。

  实验二,包括对照组之内的一切设置同实验一,不过亚莉桑德拉要在一分钟内表演打两个以上的哈欠。同时,记录被试的反应的时间从5分半变成了3分钟。5分半其实是文献中前人的研究常用的一段时长,至于为什么在实验二中被缩短,因为安娜等人担心被试长时间在这个舒服的缸子里真的会困,这样就难以排除它们因为困倦而打的哈欠了(喂,是你们自己困了吧……)。

  实验二的结果,同样的,被试都很少打哈欠,实验组和对照组没有统计学显著的区别。

  两轮实验下来,至少又是将近一个月过去了。在我们正常人几乎就可以做出“红腿陆龟打哈欠不会传染”这样的结论时,严谨的科学家安娜们又想到了一个问题:是不是因为亚莉桑德拉表演的打哈欠与真正的打哈欠还是有区别的呢?被试也许真的没有意识到它们是在看一只龟龟打哈欠呢!于是,她们又设计了实验三。

  在实验三中,缸子左边的亚莉桑德拉换成了一台笔记本电脑。被试们看到的,是电脑屏幕上的亚莉桑德拉出演的视频。这视频包含三段内容:亚莉桑德拉被诱导表演打哈欠的录像、亚莉桑德拉真的在打哈欠的录像、空缸子的背景。每段内容重复2遍,并且每段内容被剪成了同样的时长,中间用白屏颜色隔开……然后其它一切实验操作同实验二。

  实验三的结果,好吧,被试们还是不怎么打哈欠。被试们观看三种视频片段后打哈欠的次数没有统计学显著的区别……

研究的伟大意义

  请不要小看搞笑诺贝尔奖的得主,和正经诺奖得主一样,他们都是受过严谨正规的科学训练的。除了研究的课题可能略嫌蛋疼外,搞笑诺奖的的科学精神不容置疑,也是值得我们认真学习的。我们正在看的这个例子,既有科学的一丝不苟,又有科学人的坚持不懈。何况,这是中国学术期刊走向世界,为诺奖作贡献的又一重大成果!

  虽然,安娜等人承认:无论是看视频,还是看调教后的亚莉桑德拉表演打哈欠,都没有真正打哈欠时的吸气、呼气的过程,因此被试们也许还是不认为它们正在看到一只红腿象龟打哈欠。但是,至少视觉效果上,安娜等人的实验中的哈欠还是打得惟妙惟肖的,而且前人的研究也证实,红腿象龟会对其它视频中的视觉刺激产生反应。因此这个研究并非没有意义。

  如果被试们真的认为自己在实验中看到了一只红腿象龟打哈欠,而它们自己没有跟着打,这至少证明了动物打哈欠不是一种一触即发的固定反应。即“打哈欠会传染假说一”是不成立的。这样一来,打哈欠传染就只可能是具有社会性或者更复杂的认知、情感意义的活动了,也许真的只会在灵长类和其它大脑复杂的动物中出现,打哈欠的生理学、行为学和和生态学意义又被提高了有木有!

  读到这里,你打哈欠了没呢?

参考文献:

  Wilkinson, A., Sebanz, N., Mandl, I.& Huber, L.(2011). No evidence of contagious yawning in the red-footed tortoise Geochelone carbonaria. Current Zoology 57(4) :477-484

 

 

 

 

 

 

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channelId 1 1 【2011搞笑诺贝尔奖】陆龟打哈欠传染吗? 1 还在谈论人类打哈欠会传染吗?真是弱爆了!奥地利维也纳大学认知生物学系的安娜 威尔金森(Anna Wilkinson)和她的同伴们早已在两年前就把这个问题搬到了红腿象龟(Geochelone carbonaria)身上,并凭借最近发表在中国科学院动物研究所《动物学报(英文版)》(Current Zoology)上的论文摘取了今年的搞笑诺贝尔生理学奖的桂冠!虽然她们的结论是,不会。