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Immense World 无法测量的生命体验

An Immense World 写了很多动物的感官:狗怎样闻到时间,鸟怎样看见紫外线,海豹怎样从水流中摸到几分钟前游过的鱼。

An Immense World 写了很多动物的感官:狗怎样闻到时间,鸟怎样看见紫外线,海豹怎样从水流中摸到几分钟前游过的鱼。

一个生命怎样感受世界,本来是极其主观的事情。科学只能从外部接近它:控制刺激,找到感受器,记录神经活动,再观察动物怎样选择。实验可以证明两种光对一只鸟并不相同,也可以显示一次伤害改变了动物之后的行为。那种颜色究竟是什么样,疼痛又是什么感觉,仍然只属于体验者。

这本书有大量解剖、分子机制和行为实验,却始终保留这段距离。它没有急着用人的经验填满未知,也没有因为体验无法直接测量,就把动物简化成一组反射。我觉得它的人文关怀正来自这种克制。

视觉与温度

人通常有三类锥细胞,狗有两类,多数鸟有四类。研究者曾让野生蜂鸟在纯绿色与“紫外+绿色”的灯光之间寻找糖水。两种光在人眼里都是绿色,蜂鸟却能学会区分。第四类锥细胞给鸟增加了一路独立的颜色信息。普通滤镜只能把这条信息涂成人类已有的颜色,无法让我们的视网膜获得鸟的体验。

温度也是这样。十三纹地松鼠能在冬眠时把体温降到接近环境温度。细胞维持、代谢调节和组织保护,使它的身体能够熬过低温。但身体不受损,还不够。假如冷感受神经一直发出强烈警报,它仍然很难留在这样的环境中。

十三纹地松鼠(Ictidomys tridecemlineatus),背部有深浅相间的纵纹。摄影:Kathlin SimpkinsCC0 1.0

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接着,研究者检查了冷感受神经元。TRPM8 是细胞膜上的一种离子通道,低温可以使它打开,并启动神经信号。地松鼠并没有少掉这类神经元。变化发生在通道本身:它仍会被薄荷醇等化学物质激活,却不容易被降温打开。

人们容易把“耐寒”理解成承受同一种难受更久。这个实验给出的图景不同。地松鼠的身体能在低温中运转,神经系统也把日常低温标成了较弱的警报。它未必在以人的感觉忍耐冬天。

这项结果不能直接解释人与人之间的耐寒差异。它至少提醒我:耐寒不只是意志或主观耐受力,感受器的阈值也可能参与其中。

没有语言,怎样研究痛苦

痛觉研究更困难。动物不会用语言报告体验,仪器能记录的只有刺激、神经活动和行为。研究者只能从这些外部证据,逐步逼近主观感受。

研究痛苦时有两个概念:nociception(伤害感受)是神经系统检测高温、压力或组织损伤,并触发保护反应。疼痛(pain)是随之产生的主观痛苦。手碰到热锅时,脊髓会先让手臂缩回;之后才意识到灼痛。生物普遍有趋利避害的特性,但观察到前者的存在并不能证明痛苦的存在。

那怎么办呢?一般会用更持久的动物行为来揣度。比如寄居蟹腹部柔软,需要贝壳的保护,不同壳的价值还不一样,有些更加舒适更为它们喜爱。

本哈德寄居蟹(Pagurus bernhardus),实验使用的物种。摄影:Hans HillewaertCC BY-SA 4.0

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实验的第一步,是在壳内施加轻微电击。住在它们更喜爱的壳中的寄居蟹,需要更强的电击才肯弃壳。如果弃壳只由固定反射驱动,相同强度的电击应该导致相似的反应。恰恰相反,寄居蟹会把刺激与当前住所的价值放在一起权衡。

第二个实验更有意思:研究者只给较弱的电击,强度不足以让寄居蟹当场离壳。稍后,它们获得一枚可供更换的新壳。受过电击的个体会更快接近新壳,检查时间更短,也更愿意搬进去。电击已经结束,它对旧壳那种回忆和体验却留了下来。

这些行为说明,刺激会参与资源权衡,也会改变之后的选择。它们很难只用固定反射解释。但这是否意味着寄居蟹的神经系统产生了主观痛苦?实验仍然无法直接回答。

他心问题

动物疼痛的神经科学家 Robyn Crook 说:

“You can tell me you have a screaming headache and I’d have no idea what that means for you.”

我们的困境是:怎样知道另一个意识正在经历什么?哲学里的他心问题(other minds problem)更为激进:哪怕在人类之间,你也无法直接知道对方是否真的痛苦。我们只能从语言、身体和行为中推断。这个问题并不只属于动物研究。

科学能记录寄居蟹是否弃壳,也能测量鸟类能否区分两束光。它无法把那份痛苦或颜色交给我们。Ed Yong 保留的正是这段距离:每一个躯体内部,都可能包含一个我们无法进入的巨大世界。

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