在1999年的迪斯尼動(dòng)畫片“泰山”（Tarzan）中，被大猩猩母親養(yǎng)大的人類小孩“泰山”在水中看到了自己的倒影，第一次注意到自己的形象和“媽媽”截然不同。研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)人類兒童在兩歲前就能從鏡子里認(rèn)出自己了。除人類之外，黑猩猩、大猩猩、倭黑猩猩等大猿也能從鏡子里認(rèn)出自己來(lái)。另外，還有少數(shù)幾種非靈長(zhǎng)類動(dòng)物（比如大象、海豚、喜鵲和鴿子），也被報(bào)導(dǎo)能通過(guò)“鏡子測(cè)試”——不過(guò)因?yàn)槔龜?shù)太少，沒(méi)有得到學(xué)界的公認(rèn)。
那么，我們的靈長(zhǎng)類近親猴子呢？過(guò)去數(shù)十年里，研究者采用了各種各樣的方式，但一直沒(méi)能讓猴子認(rèn)出鏡中的自己。但最近有一群研究者發(fā)現(xiàn)，恒河猴確實(shí)可以在接受一種特殊的訓(xùn)練之后，獲得“鏡像自我識(shí)別”的能力，甚至開(kāi)始自發(fā)地運(yùn)用鏡子“整理儀容”。研究報(bào)告[1]近日發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）期刊上。果殼網(wǎng)科學(xué)人就此特別對(duì)論文作者、中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所的龔能博士進(jìn)行了采訪。
在生物醫(yī)學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域，猴子常被研究者用作動(dòng)物模型。龔能博士告訴科學(xué)人，人類和部分大猿除了擁有“自我”的意識(shí)之外，還擁有許多高級(jí)的認(rèn)知功能，比如同情心和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。但是在身為人類近親的猴子身上，卻沒(méi)有觀察到這些功能?？梢?jiàn)在從猴到類人猿的數(shù)百萬(wàn)年演化歷程中，出現(xiàn)過(guò)一個(gè)認(rèn)知功能上的飛躍。但這個(gè)飛躍究竟是如何產(chǎn)生的？現(xiàn)在科學(xué)家還并不清楚。而如果我們可以在猴子身上找到某些高級(jí)認(rèn)知功能存在的線索，或許就有望填補(bǔ)這段演化史上的空白。
另外，剛出生的嬰兒也不能從鏡中認(rèn)出自己。他們會(huì)認(rèn)為鏡中有另外一個(gè)小孩，會(huì)跟他/她玩耍打鬧。不過(guò)大多數(shù)人類兒童在兩歲前就能從鏡子里認(rèn)出自己了?？梢?jiàn)人類的鏡像自我識(shí)別能力，也有一個(gè)隨神經(jīng)發(fā)育而逐漸產(chǎn)生的過(guò)程。如果我們可以讓猴子“從無(wú)到有”，產(chǎn)生它原先并不具備的高級(jí)認(rèn)知功能，或許就能找出負(fù)責(zé)該項(xiàng)功能的大腦區(qū)域，對(duì)于研究人類的認(rèn)知和發(fā)展，自然擁有十分重要的意義?！昂镒优c人類的大腦十分相近，只不過(guò)少了一些溝回……雖然鳥(niǎo)類也有可能通過(guò)鏡子測(cè)試，但鳥(niǎo)類的大腦與人類相差太遠(yuǎn)了，對(duì)于研究人類的認(rèn)知功能來(lái)說(shuō)意義不大?！?龔博士解釋說(shuō)。
在此之前，也有許多研究者試圖通過(guò)各種各樣的方法來(lái)訓(xùn)練猴子照鏡子，比如延長(zhǎng)它們暴露在鏡子前面的時(shí)間、從幼年時(shí)就開(kāi)始進(jìn)行訓(xùn)練，甚至改變鏡子的大小和形狀……但是這些嘗試無(wú)一成功。而這一次，研究者采取了截然不同的訓(xùn)練方法——他們稱之為“視覺(jué)-體感偶聯(lián)訓(xùn)練”（visual-somatosensory association training）。龔博士說(shuō)，這個(gè)訓(xùn)練方法來(lái)自于無(wú)意中的“靈光一閃”：為何不能結(jié)合視覺(jué)和體感，用一種能讓猴子產(chǎn)生感覺(jué)的光來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練？？“我們上淘寶一搜，結(jié)果竟然真的找到了能讓猴子產(chǎn)生皮膚感覺(jué)的高功率激光筆?！?/span>
研究者先后訓(xùn)練了7只年輕公猴，還設(shè)置了一個(gè)由4只公猴組成的對(duì)照組。為了降低猴子在鏡子面前的應(yīng)激反應(yīng)，所有猴子都需要在鏡子前的特制猴椅上進(jìn)行“習(xí)慣化”練習(xí)。研究者在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)兩組猴子都進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的“標(biāo)記測(cè)試”，用沒(méi)有氣味的水溶性顏料，在猴子看不到但摸得到的地方——比如面頰或眼皮——做上標(biāo)記；他們也嘗試用低功率的紅色激光照射猴子的臉，在任意位置留下一個(gè)紅色的小光斑。猴子看不到、聞不到也感覺(jué)不到這些標(biāo)記的存在，它們唯一能發(fā)現(xiàn)這些標(biāo)記的方法，就是照鏡子。研究者統(tǒng)計(jì)了鏡子存在和不存在時(shí)，猴子用手碰觸標(biāo)記的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)全部11只猴子都沒(méi)有伸手碰觸標(biāo)記。
在隨后的訓(xùn)練階段，研究者依舊讓猴子坐在鏡子前的特制猴椅上，用高功率的紅色激光照射它們的臉——這會(huì)讓它們感覺(jué)到輕微的灼熱感，有點(diǎn)像癢的感覺(jué)，從而引導(dǎo)猴子在看鏡子的同時(shí)去抓撓臉上的光點(diǎn)。如果猴子正確地碰觸了光斑，研究者就會(huì)給它提供食物獎(jiǎng)勵(lì)。在經(jīng)過(guò)12~38天的訓(xùn)練之后，實(shí)驗(yàn)組的全部7只猴子都懂得了鏡中圖像和自己的聯(lián)系，都能在3秒內(nèi)正確碰觸到臉上不產(chǎn)生感覺(jué)的低功率激光點(diǎn)，正確率達(dá)到95%以上。即使把鏡子換成鏡像視頻，再往視頻中的猴子臉上添加虛擬的標(biāo)記，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的猴子也一樣能做出反應(yīng)。
此后，研究者再次對(duì)兩組猴子進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的“標(biāo)記測(cè)試”。這次他們換回了低功率、沒(méi)有刺激性的激光，在不提供食物獎(jiǎng)勵(lì)的情況下進(jìn)行測(cè)試。在鏡子前，猴子碰觸標(biāo)記的正確率達(dá)到了77%；如果把鏡子撤去，就沒(méi)有一只猴子會(huì)碰觸標(biāo)記。而且猴子不僅學(xué)會(huì)了碰觸紅色的光斑，它們還會(huì)碰觸其他顏色的光斑，以及沒(méi)有氣味的紅色、綠色和黑色顏料標(biāo)記，觸碰頻率明顯大于沒(méi)有鏡子的情況。不但如此，其中5只猴子還在鏡子前做出了自我導(dǎo)向的行為，比如用手去觸摸臉上和耳朵上的“污點(diǎn)”，然后嗅探手指上是否有奇怪的味道；又比如自發(fā)地利用鏡子來(lái)查看平時(shí)看不到的身體部位。而對(duì)照組的4只猴子則沒(méi)有做出這樣的行為。
龔博士用計(jì)算器打了個(gè)比方：猴腦可能已經(jīng)具備了基本的“硬件”，但是缺乏必要的“軟件”；如果給它提供軟件，就能調(diào)動(dòng)起它的能力。猴腦就好像一個(gè)基本計(jì)算器，只能做簡(jiǎn)單的加減乘除。但我們手頭有一個(gè)科學(xué)計(jì)算器，比基本計(jì)算器多了很多復(fù)雜的函數(shù)，比如可以計(jì)算x的y次方。基本計(jì)算器上沒(méi)有直接用來(lái)計(jì)算xy的軟件，不過(guò)如果采用另一種方法，把y個(gè)x一一相乘，也能得到我們想要的結(jié)果。盡管這個(gè)計(jì)算器不夠“高級(jí)”，但它確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)比較高級(jí)的運(yùn)算。
人和黑猩猩不經(jīng)訓(xùn)練就能從鏡子里認(rèn)出自己，而猴子需要經(jīng)過(guò)訓(xùn)練才能做到這一點(diǎn)，說(shuō)明它們很可能擁有不同的認(rèn)知機(jī)制。但至于自我識(shí)別能力的起源和神經(jīng)基礎(chǔ)究竟是什么，還需要通過(guò)研究訓(xùn)練過(guò)程中的大腦回路變化才能了解。研究者接下來(lái)打算對(duì)猴子進(jìn)行腦電和核磁共振掃描，看哪些腦區(qū)和回路參與了鏡像自我識(shí)別。他們還計(jì)劃采用“經(jīng)顱磁刺激”法，干預(yù)猴子不同的腦區(qū)，觀察其行為是否受到影響，以此來(lái)反推該腦區(qū)是否參與了相關(guān)行為。
另外，很多大腦受損的人——比如智能障礙，自閉癥、精神分裂癥和阿茲海默氏癥患者——都可能無(wú)法認(rèn)出鏡子里的自己。雖然其背后的神經(jīng)機(jī)制尚不明朗，但患者大腦中負(fù)責(zé)相關(guān)行為的區(qū)域很可能受到了損傷。這項(xiàng)研究也為這些患者提出了一種可能的治療方法——或許我們也可以通過(guò)訓(xùn)練，改變患者的大腦回路，從而修復(fù)他們的自我識(shí)別能力。不過(guò)，這還有待研究者進(jìn)一步進(jìn)行探索。（編輯：窗敲雨）
感謝龔能博士為本文作者提供寶貴的修改意見(jiàn)。
