無脊椎動物的大腦與人類有什麼不同

加利福尼亞雙斑章魚

最近，當研究人員把幾隻章魚泡在含有MDMA（一種人工合成毒品，俗稱搖頭丸）的溶液中時，它們或許變成了史上最歡樂的章魚。這聽起來像是在爭奪「搞笑諾貝爾獎」（Ig Nobel Prize），但從事這項研究的科學家認為，章魚的異常表現可以幫助我們更好地理解整個動物界社交習性的根源，其他也包括人類的社交習性。這項研究已發表在《當代生物學》（Current Biology）雜誌上。新研究的合作者、約翰斯·霍普金斯大學醫學院的神經科學家居爾·德倫（Gül D?len）說：「作為人類，我們喜歡探究自己社會行為的根源，而MDMA正是研究跨物種社會行為的神奇工具。」

MDMA（3,4-亞甲基二氧基甲基苯丙胺的簡稱）能與神經元中的轉運蛋白結合，導致釋放出大量5-羥色胺，產生愉悅感和樂群性。由於小鼠和大鼠的反應與人類相似，關於這類藥物的研究大多是在這些動物身上進行的。

大約在7500萬年前，嚙齒動物和人類分道揚鑣，走上了不同的演化之路。但人類與章魚之間又隔了一條5億年的鴻溝。頭足類無脊椎動物的大腦結構與人類的迥然不同，沒有皮層、基底神經節和伏隔核等區域，而這些區域通常與複雜的人際行為息息相關。德倫認為，研究5-羥色胺是如何影響如此古老而又與人類截然不同的生物（它與人類之間的差異，遠大於人類與老鼠的差異），可以闡明這種化學信號是否一直在調解情緒方面發揮著作用，還是說這種功能是最近才演化出來的。

德倫與論文合作者、伍茲霍爾海洋生物學實驗室的研究人員埃里克·恩辛格（Eric Edsinger）一起，把幾對加利福尼亞雙斑章魚（一種典型的喜歡獨處的物種）放在同一個水箱里。為防止它們打架，每對章魚中有一隻會被籠子扣住，籠子里的章魚可以透過網眼看到、聞到和觸摸到另一隻章魚。不出所料，可以自由遊動的那隻章魚會儘可能選擇遠離待在籠子里的章魚，大部分時間都待在水池的另一邊。

接著，研究人員把這些行動自由的章魚放入含有MDMA的容器中，然後再重新把它們放回實驗容器，情況發生了變化。就和人類在狂歡時一樣，這些接觸過藥物的頭足類動物姿勢變得放鬆，頻繁移動觸角，在水裡翻跟頭，彷彿是在跳舞。它們也會花更多的時間待在關在籠子里的同伴身邊，有時會試圖觸摸對方，甚至會在籠子周圍做出擁抱的姿勢。

德倫認為章魚的反常表現說明，人類的腦區與社會聯繫和親和力密切相關，可能只是演化過程中偶然出現的，並非必要因素。她說：「這再次表明，單單關注大腦區域無法告訴我們全部答案，我們需要從分子水平來理解大腦功能。」

撰文：雷徹爾·努維爾（Rachel Nuwer）

翻譯：林清

引進來源：科學美國人

本文來自：環球科學

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