医学与社会
2011年12月号
医学进展
医生日记

情感的共鸣与利他行为

    近期社会上发生许多“好心人反被陷害”和“公众见人落难,冷漠相对”的事件,人们有的愤怒,有的叹息。换作是自己为当事人,是否也能义无反顾伸出援助之手?如果我因“爱心”而落难,这个社会是否会有公正存在,是否能帮我解脱困境?我们犹豫了,是我们丧失了道德?抑或变得冷酷无情?其实,同情与相互帮助,乃是人之本性。只要没有受到外力的干扰,这种本性就会自然而然地发生作用。它无关人类,这种“高级动物”的道德素养。《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences,PNAS)刊登了一篇由芝加哥大学心理学家Inbal Ben-Ami Bartal等撰写的题为“Empathy and Pro-Social Behavior in Rats”的文章,作者通过一个大鼠的情感行为学研究为作为高等动物的人类带来无尽的反思。

情感共鸣与利他主义

    利他行为指的是为使他人受惠而采取的行动。通常,引发人类利他行为的是人的“情感共鸣”:这种情感即一个人在痛苦时对所谓幸福的向往。通过情感传导,我们感受到他人的痛苦,感受到与对方同样的无法消除的恐惧。只有我们因此而进行利他行为,这种痛苦才得以释放。同样的情况是否在非灵长类哺乳动物之间发生,我们还不得而知。为了在啮齿类动物身上观察确认情感共鸣是否是利他行为产生的直接原因,我们开展了几组试验,将一只可以自由活动的大鼠与另一只被关在笼子里的鼠放在一起。经过几番周折,那只行动自由的大鼠学会了主动快速地打开笼子,释放被关在里面的同类。并且,大鼠们并不会打开空的或者里面放着其他物品的笼子。即使与被关着的同类从没有过任何交流,它们仍然会这样去做。即使打开笼子意味着它必须将另一个笼子里的美味的巧克力分给对方一些,大鼠还是会这样做,而且还会主动与被释放的同类共享美味。可见,大鼠在面对受畏难同类时所表现出的利他行为,有力的证实了动物因“情感共鸣”而导致互相帮助这一行为的根源。

自由的大鼠与同伴的囚禁

    在实验开始前研究人员先将大鼠们成对地饲养2周。每一组试验,都有一只自由鼠与另一只被禁闭在笼子里的大鼠放在同一个地方(这是禁闭试验组。该组被测试的自由鼠有30只,其中6只为母鼠)。自由鼠只要用足够的力气打开笼子,就能放出它的同类(图1A)。如果自由鼠没能打开笼子,实验者将会帮忙把笼子门打开一半,让被关的大鼠能自行逃走。一组试验的最后部分就是,让逃出笼子的大鼠仍然与自由鼠呆在同一地方。只有自由鼠在没有实验者帮助的前提下自行打开同伴的笼子,这种开门行为才被记录为有效。试验的每一步都反复重复12天。试验的对照组包括:将自由鼠与空的笼子放在一起(这是空笼子组。该组被测试的自由鼠有20只,其中母鼠6只);以及将自由鼠与关着假大鼠的笼子放在一起(这是假大鼠组,该组共观察了8只自由鼠)。研究人员还额外加了一组对照组:将自由鼠与空的笼子以及未被关在笼子里的同伴放在一起,自由鼠与空笼子及同伴之间用网眼隔栏隔开(该组为2+空笼子组,共观察了12只公鼠)。所有的自由鼠头部都做了标记,它们的行动都被一架高速照相机拍摄下来以便事后观察研究。

自由大鼠的反应:活跃学习营救

    自由鼠们绕着笼子转,用脚挖,用牙咬,并通过笼子上的小洞与同伴进行交流(图1B )。经过平均6.9±2.9天的时间,它们学会打开笼子释放自己的同伴。相对对照组,禁闭试验组的自由鼠在关着同伴的笼子边上花的时间更多(P<0.001,图1C),且行动更迅速(下文称之为活动力,P<0.001,图1D)。在学着打开同伴笼子门之前,相对对照组而言,禁闭试验组的自由鼠在试验前半段时间的活跃程度要远大于后半段(P<0.001,最小显著性差异检验,图1E)。这说明大鼠们在被禁闭的同伴面前活动异常积极活跃。

    随着时间推移,禁闭试验组的自由鼠打开笼子门的比例不断上升(图2A),且打开笼子门之前所花的时间越来越短(图2B),说明自由鼠们在不断学习。特别需要指出的是,禁闭试验组的自由鼠打开笼子们的比例要远高于对照组。在禁闭试验组中,30只大鼠中有23只成功打开笼门,而对照组的40只鼠中只有5只成功打开笼子门(P<0.001,X方检验)。这里所说的“打开笼子门”指的是自由鼠能在几分钟内就成功地完成这一动作。如图2C所示,观察自由鼠的行为活动度,可以发现它们打开笼子门时的活动度急剧上升(图2C),可以被认为是试验中的突出事件。

    最初,禁闭试验组的大鼠打开笼子门有3种方式:把门从侧面推倒,或从上面推倒,或用头把门向上顶开。当试验进行到6~12天时,大多数自由鼠都采取第三种方式,用头把门向上顶开(图2E)。此外,尽管一开始自由鼠在把门推倒后都会愣住一段时间,但后来它们就不再发愣,只是专注于打开笼子门释放里面的同伴。这就是所谓的目的性行为。

    研究人员通过仪器对不同试验活动位置进行超声收集(-23kHz),观察自由鼠是否发出警报。全天超声信号采集后,随机采集样本进行比较,发现在禁闭试验组中,收集到了更多的警报信号(13%),在对照组中,发出警报信号的比例为3%〜5%(P<0.05,方差分析,最小显著性差异<0.05, 图2F)。在试验第1天〜3天时,大鼠发出的警报信号比较多(20%~27%),而开笼子门时就很少。采集的样本中,试验第1天90%的大鼠发出了警报信号。发出警报信号的,是被关的禁闭者。而在后来的样本中,无法确认是谁发出了警报信号。

    在禁闭试验组中,母鼠(所有6只)相对公鼠(24只中的17只)成功开门的机率要高得多(P<0.05,X方检验)。这一点符合我们认为雌性较雄性更容易受到同伴情感感染的观点。此外,当试验进行到第7天〜12天,母鼠打开笼门前所花费的时间较公鼠更短(P<0.01,图3A)。在禁闭试验组中,母鼠的行为也较公鼠更为活跃(P<0.001方差分析)。而在对照组的空笼子组中,并没有同样的情况发生(图3B)。

    为了观察“胆量”的个体差异在试验中的作用,研究人员在试验开始前,对大鼠接近半开的笼子门的时间进行了测试。研究发现,成功打开笼子的大鼠们在开门之前的犹豫时间较失败者更短(P< 0.01,t检验),这说明胆子的大小与最后开门是否成功具有相关性(图S1)。这也揭示了,个体的个性差异可能导致利他行为表现的不同。

自由鼠营救的动机不是找个伙伴热闹

    为了确定社交是否是大鼠开门动作的关键因素,研究人员在一个分隔成两部分的机构中对大鼠进行了观察。在这个机构中:被释放后只能进入一个特定的区域,而不会与自由鼠会合(分离试验组,图4A,图4B)。试验一开始,大鼠们(12对)被放在一个区域中,一只自由一只被关着。试验中有3只自由鼠在试验开始的前3天从未成功打开过笼子门。它们被淘汰。接下去,大鼠们被放进一个分隔的机构中被观察29天。机构的一头是自由鼠,而另一头要么放着关着同伴的笼子(禁闭同伴分离组),要么放着一个空笼子(空笼子分离组)。最后,研究人员将试验条件进行对调,然后继续观察27天。也就是说原先分隔机构一边关着禁闭同伴的,同伴将被移走;而原先分隔机构里放着空笼子的,空笼子里则会放上禁闭的同伴。最后,所有剩下的9对大鼠都经过了这个双向试验。不管试验一开始它们是否成功打开过笼子,与禁闭着同伴的笼子放在一个分隔机构中的所有自由鼠,最终都成功地打开了笼子门。与之相反的,与空笼子一起放在一个分隔机构中的自由鼠,全都没有再去打开笼子门(P<0.001,最小显著性差异,图4A,图4B)。因此,这个试验说明,渴望社交并不是导致大鼠打开笼子门的利他行为的关键因素。

巧克力的诱惑

    为了检验大鼠释放被禁闭的同伴的比值,研究人员用禁闭同伴与巧克力进行对比,对大量大鼠进行了观察研究。面对巧克力,这些并不饥饿的大鼠中有〉7只吃掉了巧克力。这说明,巧克力对大鼠来说非常可口。接下来,自由鼠被放在一个放有两个笼子的区域内。其中一个笼子关着它的同伴,而另一个则放着5块巧克力(巧克力禁闭同伴组,图4C,图4D)。作为对照,研究人员同时还设置了另一组,与自由鼠放在一个区域内的两个笼子中,一个放着巧克力而另一个是空的(巧克力空笼子组)。在巧克力禁闭同伴组中,当试验进行到第6天〜12天,自由鼠在作出打开关着同伴的笼子的决定的时间,与它作出打开放着巧克力的笼子的决定的时间之间没有差别(图4C)。而在巧克力空笼子组中,自由鼠决定打开放着巧克力的笼子的速度要远快于它决定打开空笼子的时间(P<0.01,t检验,图4D)。这个试验表明,对大鼠来说,释放被禁闭的同伴与满足巧克力食欲同样重要。与最初的禁闭试验组一样,大鼠需要花费5.8±2.1天的时间来学会打开放着巧克力的笼子的门。这也说明了对大鼠来说,打开笼子门不是件容易的事,更不是一种本能。

解救同类并共享美味

    尽管在巧克力禁闭同伴组中,自由鼠可以吃掉全部5块巧克力,但事实上它们选择了与同伴分享。整个试验阶段,52%的自由鼠选择与同伴分享巧克力。试验进行到第6天至第12天,有61%的自由鼠选择了分享。巧克力空笼子组的自由鼠几乎吃光了所有的巧克力(4.8±0.7块),而巧克力禁闭同伴组的自由鼠为了让它们的禁闭同伴吃到巧克力(1.5±1.4块),它们决定少吃几口(3.5±1.5块,P<0.01,t检验)。

    该试验揭示了:当大鼠遇到正在经受着精神折磨的而非肉体痛苦的同类时,它们会采取一种利他行为以从主观行动上结束它们自身的痛苦困扰。与之前的试验相比,最近的试验表明大鼠通过解放被囚禁的同类来表现它们的利他行为。并且,这种行为的发生既没有受到过任何训练的影响,也不会获得任何社会奖赏。甚至这种行为的发生还抵御住了可口食物的诱惑。

    该试验可以有不同的解释。比如,大鼠的行为只是为了让同类不再发出警报信号。然而发出警报信号这种情况太少而不足以支持这种解释。抑或大鼠只是对被禁闭的同类产生了好奇心。但是禁闭同伴分离组的试验反复进行了一个月,好奇心在这段时间内应该早已熄灭。最后一种可能的解释,打开笼子门这个行为只是一个高活动度的偶然反应。大鼠们一旦学会了打开笼子门。它们就不再犹豫,始终如一地不断地打开笼子门。特别要指出的,对大鼠来说,要打开笼子门可不是件容易事,“碰巧打开”这种可能性几乎没有。因此,对该试验所观察到的大鼠的这种帮助行为最为保守的解释是:大鼠释放被囚禁的同类是为了解脱自己以及同伴的精神痛苦。这种行为的发生与被囚禁的同伴的实际情况相关。这种情感,证实了同种啮齿类动物之间有着情感的共鸣,也证实了因此而驱动的利他行为的发生。

    上述的动物之间的情感共鸣的理论在科学社团中得到支持,尽管仍然存在怀疑者。在最近的试验中,自由鼠不只是简单地对其他同类的精神痛苦感到敏感,而是会故意地要去释放被囚禁的同伴。这种理解和积极地、行之有效地对同类采取行动的能力,对于动物准确地在社会环境中定位以及对其整个种族的存亡至关重要。

(编译:何晓灵)

Copyright 1994-2015 Cinkate.com.cn All Rights Reserved 沪ICP备10014127号-5