鱼的记忆远远不止7秒钟!

 

 我们可能听过这样一种说法:鱼的记忆只有7秒,7秒之后它就不会记得曾经的事情了,所有的一切又都会变成崭新的开始。所以,在那一方小小的鱼缸里面,它永远不会觉得无聊。

 可是我们应该知道,它并非科学事实。首先,记忆能力不可能被精确到秒;其次,如果鱼的平均记忆有7秒,那么一些比较笨的鱼的记忆岂不是只有两三秒?鱼类作为脊椎动物中较早出现的物种,在进化史上有着相当独特的“地位”。很多科学家研究过鱼类的记忆。虽然作为实验材料的鱼的种类并不相同,实验方法和具体的目的也不一样,不过几乎所有关于鱼类记忆的研究都表明:鱼的记忆远不止7秒。

实验早证明,鱼的记忆远不止7秒

 早在上世纪60年代,当化学开始介入神经生物学的时候,已经有人在研究金鱼的记忆能力。

 1965年,美国密歇根大学的研究人员做了一个实验,金鱼被放在一个很长的鱼缸里,然后研究人员在鱼缸一端射出一道亮光,20秒后,再在同一位置释放一次电击。很快,金鱼就对电击形成了记忆,当它们看到光的时候,不等电击释放到水里就会迅速游到鱼缸的另一头,以躲避电击。科学家们发现,只要进行合理训练,这些金鱼可以在长达1个月的时间里一直记住躲避电击的技巧。

 除了金鱼,另一种有名的观赏鱼——天堂鱼,也有很强的记忆能力。这种鱼在水池中遇到陌生金鱼时,会好奇地游来游去,打量着新来的“陌生邻居”,直到失去兴趣为止。如果天堂鱼和金鱼第二次在水箱中相遇的话,它们会很快发现对方是老熟人并失去再次探索的兴趣。实验发现,这样的记忆力至少可以保持3个月的时间。

 很快,科学家发现生物学研究上最常用的生物——斑马鱼也是一种相当聪明的动物,可以完成各种各样的任务。

 2002年,美国俄亥俄州的托雷多大学几位研究人员测试了斑马鱼的记忆能力。在训练过程中,他们会在喂食前给斑马鱼一束红光作为信号,训练中止10天以后,斑马鱼仍然记得红灯信号是说明“进食时间到了”。在实验室里,斑马鱼还可以很快学会如何走迷宫,根据声音信号寻找食物,记住捕食者的形状,或者根据提示躲避电击。压力与年龄,会降低鱼的记忆力

 有趣的是,斑马鱼和人类的记忆特点有相似之处。对于这些小鱼而言,过大的压力会让它们记不住东西,注意力分散也会降低它们的学习效率。斑马鱼的记忆能力还会随着衰老而逐渐减退。

 那么鱼类会不会有更加强大的记忆能力呢?比如把一件事记上好几年?相关的学术研究非常有限,因为很多种类的鱼都活不了那么长的时间。不过,有一些并不正式的观察结果显示,某些鱼类确实可能有长时间的记忆。

 美国伊利诺伊大学香槟分校心理系的教授埃里克森曾经注意到,他的邻居在喂鱼前总要摇晃装鱼食的罐子,池塘中的鱼在听到罐子晃动的声音后,就会从四面八方聚拢,准备进食。受到这个现象启发,埃里克森决定做一个相当简单的实践。他在自家鱼池里养了一些鲶鱼,每次喂鱼时他都要大喊几声“鱼!鱼!”。经过几个月训练,每当他喊话时,总会有19条鲶鱼游到他身边。第二年夏天,埃里克森又重复了一遍这一过程,这次一共有16条鱼听从他的口令。之后埃里克森因故中止了继续训练这些鱼,当他再次回到这个鱼池边时,已经过去了5年时间。他决定再测试一下自己养的鲶鱼还有没有保存着之前的记忆。于是,他再一次来到池塘旁边,喊了几声“鱼!鱼!”。让他吃惊的是,即使他还没有来得及把鱼食投到水里,已经有9条鱼游了过来。第二天,接受他召唤的鲶鱼的数量还增加到了13条。

 加拿大英属哥伦比亚大学的鱼类学家皮彻也曾经在《鱼类认知和行为》一书中描述过一个实验。他在金鱼饲养池里置入两种不同颜色的管子,只有当金鱼选择了正确的颜色,才能获得食物。训练一段时间后,带有颜色的管子被取出。过了一年,当研究人员再一次把管子放入池中的时候,金鱼立刻选择了带有可以取得食物颜色的管子。

 埃里克森的观察和皮彻的实验说明,鱼类很可能有长达一年至数年的记忆。大部分鱼类的寿命也只有几年时间,所以它们的记忆能力应该是相当持久的。

此外,还有一些研究表明,著名的洄游鱼类鲑鱼之所以能够在成年以后返回自己的出生地,是因为它们对自己幼年的生活环境的气味形成了记忆。

鱼为什么有记忆?依然是个谜

 其实在世界上很多国家,关于“鱼仅有7秒(或者3秒)记忆”的说法都流传甚广。为什么会有这个说法呢?根据澳大利亚悉尼大学的学者沃德考证,这种说法应该来自一则广告。其实准确来源已经很难找到了。沃德认为,还有一种可能是,早期的动物学家在测试鱼类记忆能力的时候,采用了过于复杂的方法。这些适合对人类进行智力测试的任务,对鱼类来说显然太困难了,所以实验中的鱼类留下了比较糟糕的记录。

 美国探索频道的电视节目《流言终结者》也做过关于这个流言的专题,那里面的说法是“金鱼的记忆只有3秒”。节目的两位主持人设计了一个简单的迷宫,然后把金鱼放在迷宫的起点处,鱼食放在迷宫的终点。经过训练以后,这些金鱼会更迅速地由起点出发找到终点的食物,并且明显会记住正确的路线。节目最后的结论当然也是:金鱼的记忆远不止3秒钟。

 可鱼类为什么会有记忆能力?这个问题却很复杂,很多研究只是初步揭示了某些可能的原因。

 比如有研究显示,如果给幼年的斑马鱼闻苯乙醇的芳香气味,这些斑马鱼直到成年都能记住这种味道。研究者发现,暴露在苯乙醇之下的幼年斑马鱼的嗅上皮细胞中,有一个叫做otx2的基因表达量明显会增加。这个基因即使在斑马鱼发育成年以后,仍然保持在很高的水平。这是否说明,这种气味被这种基因“记”住了?有意思的是,如果让幼年斑马鱼暴露在其他气味面前,otx2基因却不会持续地提高表达量,所以研究者认为,这说明otx2很可能只是让斑马鱼记住苯乙醇的特殊气味分子的部分。

 一份关于探讨鱼如何思考的研究报告今年年初发表在《当代生物学》网站上。论文作者是日本国家遗传学研究所的川上浩一。他借助一种新的技术——用一种非常敏感的荧光探针来检测鱼的神经元活动,或者通过遗传学方法,将荧光针植入斑马鱼的目标神经元内,再来观察这种会发荧光的转基因鱼——于是第一次看见了思想“游”过一条活鱼的大脑。

 他用斑马鱼做实验,发现斑马鱼在看见游动的草履虫(活动物体)时,大脑神经元中钙离子浓度会产生变化。实验能清晰地看到,当草履虫从鱼的左方向右游动时,斑马鱼大脑中的神经元活跃点就从右向左“游”,这是因为视网膜上的成像与它的视野呈相反方向。

 

 川上指出:“鱼和人的大脑有着同样的基本功能,包括视觉、听觉、学习和记忆、恐惧反应和侵略性等。只是鱼不会说话。”即鱼应该也是用大脑来记忆的。