脑袋越大,鹦鹉的社交世界是什么样子的

个人随笔 作者:

“多种鹦鹉正面临着威胁,了解鹦鹉的社会互动的结构,同样也可以帮助我们管理鹦鹉的种群”。

杏仁核(amygdala)、左侧颞中回(left middle temporal gyrus,MTG)、右后侧颞上沟(right posterior superior temporal sulcus, STS)和右侧内嗅皮层(right entorhinal cortex),这些脑区同社会交往相关的活动有关,比如后侧颞上沟(STS)通常被认为负责生物运动知觉,即他人的手部动作和注视方向等等,内嗅皮层则负责加工成对出现的事物的记忆,即面孔和名字的配对记忆。这个研究也在果壳网的环球科技观光团发布过(详见《 社交网站改变了我们的大脑? 》)。但是这个研究真的说明社交网站改变了我们的大脑,还是另有隐情?让我们一起来看看吧。

①许多人都希望一生中能交到更多的朋友,但是科学研究表明,人类的好友圈子不是想有多大就有多大,因为人的交友能力是有极限的。    ②罗宾 · 邓巴是牛津大学研究认知与进化的人类学家。1992年,他根据自己对灵长类的研究结果提出来著名的“社会脑假说”。假说认为,与其他动物相比,灵长类似乎选择了一条特异的演化策略:呆在一个相对稳定的种群中彼此协助。而在这种共同生活的过程中,灵长类个体需要与中群内的每个其他个体建立起某种长期的“社交关系”。而负责处理复杂与抽象思维的新大脑皮质在整个大脑中所占的比例越大,个体能处理的“稳定人际关系”就越多,于是平均种群就越庞大,邓巴一共收集了38种灵长类的数据,狒狒的平均种群大小不过50上下,这意味着狒狒的新大脑皮质只是足以让它维持50个互动频繁的“猴脉”。    ③而人类的种群大小则是多少呢?邓巴估算的结果是148,这就是著名的“邓巴数”。一万多年前的新石器时代农业村落平均人数约150。1086年,征服者威廉一世统计出的英格兰村落平均居民数——约150。邓巴先前的研究显示,人的新大脑皮质大小有限,提供的认知能力只能使一个人维持与大约150人的稳定关系,也就是说,人的好友圈子不会超过150人,对于超过这个数量的人,人们顶多能记住一些人的相貌和名字,但对对方的了解去极为有限,也无法通过自身努力来促进双方关系。    ④通过社交网站能扩大社交范围吗?2008年, Facebook(社交网络服务网站名)统计了用户平均的朋友数为130,依然十分靠近邓巴数。研究表明,人们可能拥有1500名社交网站“好友”但只能在现实生活中维持约150人的“内部圈子”。可见虽然科技日新月异,我们的新大脑皮质倒没有随之飞跃发展编辑于 2015-05-08

该团队使用数据集来测试社交大脑假说(SBH)和文化大脑假说(CBH)。SBH和CBH是最初开发用于解释灵长类动物和陆地哺乳动物大脑的进化理论。他们认为,大脑是对复杂和信息丰富的社会环境的进化回应。然而,这是第一次将这些假设应用于如此大规模的智能海洋哺乳动物。伦敦经济学院经济心理学助理教授Michael Muthukrishna博士补充说:这项研究不只是关注鲸鱼和海豚的智慧,它也有重要的人类学影响。为了走向更一般的理论,人类行为,我们需要了解是什么让人类与其他动物如此不同。为此,我们需要一个对照组。与灵长类动物相比,鲸目动物是一个更异类的对照组。

相比身体而言,鹦鹉的脑比较大,此外,鹦鹉的认知能力也较强。鹦鹉的群体很大,它们生活在复杂的社会环境中——像蜜蜂和蚂蚁一样;而且鹦鹉的社会一直处在变动之中,盟友和敌人的角色不断变化,这又像是那些智力最高的哺乳动物,海豚、鲸、灵长类,或者社会性的食肉动物,比如鬣狗和狮子。

神经生物学目前的证据

关于社会脑的假设早在上世纪八十年代就已提出,但是支持它的证据却没有那么容易发现,并且研究者进一步分析认为,更加具体的脑区体积的变化可能更能体现社会脑的进化痕迹;近年来随着脑成像技术的涌现,寻找神经生物学的证据来支持社会脑假设成为了可能。

第一篇相关的研究2010年发表于美国《科学》杂志,杰罗姆•萨莱特(Jerome Sallet)等人通过生活在不同大小的社会圈子中23只猴子,发现了圈子增大,它们的颞中回和腹侧前额皮层灰质体积就会发生增长,前额与颞叶皮层连接活动也有所增加。在这篇猴子研究的基础上,凯文•比卡特(Kevin Bickart)在人类志愿者身上发现杏仁核的大小和社交圈子大小和复杂性都有相关,但是令人遗憾的是,他发现的其他脑皮层区域也和社交圈子大小有相关,例如额叶、颞叶和扣带回,都没有通过多重矫正检验。

目前相关的研究也在不断推进,研究者试图使社会交往这一行为变量更加稳定可信,从而确实证明社会化环境改变了我们的大脑。

参考文献

Bickart, K. C., Wright, C. I., Dautoff, R. J., Dickerson, B. C., & Barrett, L. F. (2011). Amygdala volume and social network size in humans. Nature Neuroscience, 14, 163-164. DOI: 10.1038/nn.2724.

Dunbar, R. I. M. (2011). The social brain meets neuroimaging. Trends in Cognitive Sciences, 16(2), 101-102.

Dunbar, R. I. M. (1998). The social brain hypothesis. Evolutionary Anthropology, 6(5), 178-190.

Kanai, R., Bahrami, B., Roylance R., & Rees, G. (2011). Online social network size is reflected in human brain structure. Proceedings of the Royal Society: Biological Sciences, XXX, XXX. DOI: 10.1098/rspb.2011.1959.

Sallet, J., Mars, R. B., Noonan, M. P., Andersson, J. L., O’Reilly, J.X., Jbabdi, S., Croxson, P. L., Jenkinson, M., Miller, K. L., & Rushworth, M. F. S. (2010). Social network size affects neural circuits in macaques. Science, 334(6056), 679-700. DOI: 10.1126/science.1210027.

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来源:知乎

社交游戏

“了解鹦鹉的社会系统,是了解社会运行的关键,例如它们怎样学习鸣叫,行为怎样传播开来,同样也可以帮助我们了解,其他物种复杂的社会和认知能力是怎样进化而来的。”研究论文的第一作者,现在国家数学和生物合成研究所(National Institute for Mathematical and Biological Synthesis)任博士后的伊丽莎白·霍布森(Elizabeth Hobson)表示。

前不久,伦敦大学学院(University College London)的一组研究者做了这样一个有趣的实验:他们前后测量了165名志愿者的全脑灰质体积(具体方法为Voxel-based morphometry,VBM),实际生活中的社交圈子大小,以及Facebook网站上的好友数,通过相关分析的方法,发现以下区域的灰质体积和Facebook好友数有稳定的相关关系。

链接:

  • 就像人类社会一样。今天发表在Nature EcologyEvolution(10月16日星期一)上的一项重要新研究将鲸类文化和行为的复杂性与其大脑的大小联系起来。

研究者们观察了阿根廷的野生僧鹦鹉(英文名monk parakeet,学名Myiopsitta monachus),以及该物种在美国佛罗里达州的人工饲养种群,用以测试几个关于鹦鹉社会的假说。这些说法虽然广为人知,之前却未经检验。

Facebook好友数与大脑灰质体积的相关结果。

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  • 为了互利而共同努力狩猎技术的社会转移 - 教授如何打猎和使用工具合作狩猎复杂的发声,包括区域群体方言 - 彼此交谈声音模仿和个人独有的标志性口哨 - 使用名字识别与人类和其他物种的种间合作 - 与不同物种合作alloparenting - 照顾不属于自己的年轻人

综合了这些因素,新的研究显示,鹦鹉的社会生活包含了多层关系。一只鹦鹉要确定自己的社会地位,需要认识和记住鸟群里的其他鹦鹉,记住如何跟特定的多只鹦鹉互动,还要记住互动的结果。为了维持社会关系,鹦鹉需要相当厉害的认知能力。

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作者:小万

该研究是曼彻斯特大学,加拿大不列颠哥伦比亚大学,伦敦政治经济学院(LSE)和美国斯坦福大学的科学家之间的合作。该研究首次创建了大型鲸类大脑和社会行为数据集。该小组汇编了90种不同种类的海豚,鲸鱼和鼠海豚的信息。它发现压倒性的证据表明鲸目动物具有复杂的社会和合作行为特征,类似于人类文化中发现的许多特征。

参考文献

  1. Hobson EA, Avery M et Wright TF (2014). The socioecology of Monk Parakeets: Insights into parrot social complexity. The Auk: Ornithological Advances.

“社会脑”的假设(The Social Brain Hypothesis)

实际上研究者并不是空穴来风地抓来志愿者做实验的,他们依据的就是社会脑的假设。社会脑假设是用来解释为何人类的大脑比例(尤其是新皮层比例)显著大于其他物种的一种假说。

与社会脑假说平行的还有其他三种假说,分别为:副现象假说(epiphenomenal hypothesis)、发展假说(developmental hypothesis)和生态假说(ecological hypothesis)。

副现象假说和发展假说出现最早,但也最早被反对,它们都认为脑的进化不是外界自然选择压力下的产物,而是生物增长过程——身体进化——的副产品。然而,我们人类的大脑再如何随着身体的进化而进化,也不会如大象那般大,却能够完成大象永远无法完成的任务。所以这两个假说很快就被抛弃了。生态假说看起来则更加合理,认为饮食、心理地图和额外的捕食等自然生态环境因素导致了我们大脑的进化,但是研究者也同意这些行为不是人类独有的,许多动物共有这些行为。

社会脑假说认为新皮层(neocortex)在灵长类大脑的信息加工容量上起着重要的作用,而其中信息加工的容量则受限于组群的大小,即更大的组群中的各种信息量更大,要求的认知和社会性加工越复杂,相应的大脑的结构也会有相应的改变,这个在长期的进化中最终保持了下来,形成了所谓的社会脑。

丹卡尔(R. I. M. Duncar)的研究重新计算了几种物种的新皮层的相对比例,结果(见下图)发现不论是饮食(A)、生活范畴(B)还是额外的捕食(C),和新皮层的相对比例都没有明显的相关关系。图中的点都是散落一片的。而唯有组群的大小和新皮层的相对比例呈现出一种相关的趋势,点更多的散布在一条斜向上的线的两侧。

怎样证明社会脑假说?丹卡尔想到Facebook是个好办法,Facebook好友数正可体现个人的社会交往情况,可以作为社会脑研究的一个变量。

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鲸鱼和海豚(鲸目动物)生活在紧密结合的社会群体中,有着复杂的关系,相互交谈,甚至还有地方方言

非人类哺乳动物,例如灵长类的复杂社会行为,科学家已经已经了解了很多。但是,研究鹦鹉的社会,我们又能学到什么呢?

社交是一件费脑子的事情,错综复杂的社会关系也许没有让你头大,但科学家发现,这却很可能是人类大脑比其他动物更大的原因。

斯坦福大学神经科学家Kieran Fox博士补充说:鲸目动物有许多类似于人类和其他灵长类动物的复杂社会行为。然而,它们与我们的大脑结构不同,导致一些研究人员认为鲸鱼和海豚不能获得更高的认知和社交技能。我认为我们的研究表明情况显然并非如此。相反,出现了一个新问题:不同物种中大脑结构的多样化模式如何能够产生高度相似的认知和社会行为?

此外,鹦鹉的社会结构是通过攻击建立的,研究者观察了鹦鹉在相遇时互相攻击的胜败,借此确定鹦鹉社会等级的高低。

曼彻斯特地球与环境科学学院的进化生物学家Susanne Shultz博士说:作为人类,我们与社会互动和培养关系的能力使我们能够殖民地球上几乎所有的生态系统和环境。我们也知道鲸鱼和海豚拥有异常庞大且解剖学上复杂的大脑,因此创造了类似的海洋文化。这意味着海洋哺乳动物的大脑,社会结构和行为丰富性的明显共同进化提供了独特和惊人的平行于人类和其他灵长类动物在陆地上的大脑和超社会性。不幸的是,它们永远不会模仿我们伟大的大都市和技术,因为他们没有发展出相反的拇指。

图片 4飞行中的僧鹦鹉。图片:Stephen Powell

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《AUK鸟类学研究进展》(the Auk: Ornithological Advances)杂志昨天线上发表了一篇新的研究,研究中新墨西哥州立大学的研究人员们第一次通过社交网络分析(social network analysis)手段分析了鹦鹉的社会关系,让我们可以通过很有趣的视角来研究这些鸟类。研究结果表明,这些鹦鹉具有复杂的社会结构,包括多重关系和复杂的互动。

该研究表明,这些社会和文化特征与大脑大小和大脑扩张有关 - 也称为脑化。长长的行为相似性列表包括与人类和其他灵长类动物共享的许多特征,例如:复杂的联盟关系

我们经常观察到鹦鹉两只两只地一起飞行,有假说认为,鹦鹉社会是以“对”为基本单位的。但是,鹦鹉是跟伴侣一起飞,还是随便跟哪个陌生鹦鹉一起飞呢?

(编辑:老猫)

研究者把野外研究和深度网络分析(in-depth network analyse)结合起来,发现(人工饲养的)鹦鹉很喜欢跟某只特定的鹦鹉结伴,经常能发现它们呆在一起。一只人工饲养的鹦鹉,会跟一两只鹦鹉格外亲密,跟多只鹦鹉维持着一般程度的关系,只跟很少几只鹦鹉关系淡薄。

图片 6僧鹦鹉的社会地位是通过武力争取的。图片:Steve Baldwin/brooklynparrots.com

新研究证明,僧鹦鹉的基本社会单位确实是一“对”鹦鹉,但其他层次的社会结构也可能存在,这一点跟大象、海狮、海豚的社会结构类似。

图片 7一群正在水坑里“玩水”的的僧鹦鹉。图片:shutterstock.com