小小熊蜂“讀懂”節律
我省科研團隊新發現登上《科學》,揭示昆虫抽象時間感知能力
2026年04月04日10:36 | 來源:南方日報
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收藏當人類聽到熟悉的歌曲,即便變速、更換樂器,依然能識別,這是由於大腦對音符間相對時間關系的把握。而我省科研團隊最新發現,昆虫也具有對抽象時間的感知能力。
4月3日,國際學術期刊《科學》發表南方醫科大學粵港澳大灣區腦科學與類腦研究中心首席研究員奎因·索爾維(Cwyn Solvi)、彭飛教授團隊聯合完成的研究成果——《熊蜂靈活、抽象的節律感知》。該研究首次清晰証實:熊蜂不光能分清復雜的節奏,還能把握節奏裡的時間規律。這一發現加深了人們對無脊椎動物時間認知能力的理解。
實驗中,研究人員訓練熊蜂分辨兩種閃光模式,並分別對應獎勵與懲罰。兩種模式在單次閃光間隔、次數、總亮度等局部線索上保持一致,熊蜂無法依靠簡單特征區分,只能通過整體時間節律做出判斷。結果顯示,熊蜂不僅能學習並記住復雜的閃光規律,即便閃光整體加快或減慢,仍可識別出同一種模式,說明其能夠感知時間結構,“讀懂”節律。
在此基礎上,研究者進一步提出問題:熊蜂分辨的究竟是視覺刺激本身,還是刺激背后的時間結構?團隊設計了跨模態實驗:先讓熊蜂學習兩種振動節律模式,再在無獎勵測試中,將刺激替換為結構相同的視覺閃光節律。結果發現,熊蜂依然能正確辨認。這說明熊蜂並非單純依靠“振動”或“閃光”這類刺激的表面形式作出判斷,而是形成了對時間結構的抽象表征,能夠把握事件在時間上的組織方式。
彭飛解釋,研究一方面將抽象節律認知的研究范圍,從哺乳動物和鳥類進一步拓展到昆虫等無脊椎動物,提示節律感知可能比想象中更早在演化中出現﹔另一方面也促使人們重新思考“微型腦”的潛力——體積微小、神經元數量有限的熊蜂,竟能處理時間結構這類高級信息,這為研究腦認知的起源及其背后的神經機制拓展了新的可能。
南方日報記者 黃錦輝
通訊員 胡瓊珍 柯佳
(責編:王雅蝶、張永生)
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