科學家如何衡量動物的智能與情感?

作者:張慈媛(動物當代思潮特約記者)

挺挺網絡社會企業主辦的「WeRAP2019全國高中職學生動物保護體驗營」於2019年7月舉行,邀請不同領域的專家分享、讓學員對課本沒教的動物事進行更深入的思考,其中,中山大學生命科學系副教授顏聖紘以「科學家如何衡量動物的智能與情感?」為題,分別從動物的自我認知、學習行為、問題解決能力、記憶能力、情感與學習六大面向,介紹科學方法如何測試動物的智能。

顏聖紘首先提醒,動物情感與智能的相關議題,經常涉及人對動物的偏見。例如在臺灣,民眾喜歡把貓狗拿來當寵物;但在亞馬遜盆地,常見的寵物就變成松鼠猴和鸚鵡;在非洲,最重要的動物又變成駱駝。各國對動物的偏愛與當地的生活方式及文化息息相關,即便在臺灣社會,同樣是貓狗,有的人覺得可愛,也有人覺得他們味道重、飼養門檻高,所以在討論政策的時候,要避免個人對特定動物的私心,而《動物保護法》既然適用於所有受人管理的脊椎動物,就不能只嘉惠狗。

狗有複雜的顏面肌肉,能表現出較多表情,讓人們能照自己的經驗解讀狗的情緒,但容易解讀不代表比較聰明。 圖片來源:pixabay(CC0)
狗有複雜的顏面肌肉,能表現出較多表情,讓人們能照自己的經驗解讀狗的情緒,但容易解讀不代表比較聰明。 圖片來源:pixabay(CC0)

比如說,狗之所以容易被理解,是因為牠們有複雜的顏面肌肉,能表現出較多表情,人們便能照自己的經驗解讀狗的情緒,但容易解讀不代表比較聰明。動物的智力可以透過實驗了解。自我認知(self-conscious)就是學界經常使用的判斷標準,測試動物能不能認得鏡中的自己,常見的方法是鏡子測試 (mirror test):在動物身上做記號,再讓牠照鏡子,如果動物能認出鏡中的影像是自己,就會試圖把身上的記號弄掉。會幫大魚清洗掉表皮寄生蟲的飄飄魚,就通過了鏡子測試,大象、海豚、魚、鳥及靈長類動物也都有通過測試的案例,反而是普遍被認為聰明有靈性的貓和狗,從來沒有案例通過。

第二種判斷指標是學習行為(learning ability)。其中一個實驗方式是,測試動物能不能依靠觀察來學習。先讓一隻章魚從小箱子裡抓螃蟹來吃,並安排另一隻章魚在旁邊的水族箱觀看,接下來給這隻在旁邊觀看的章魚一個小箱子,測試牠能不能做到同樣的事情,如果牠學會了,正確率就會變高,動作也會更快。

第三種指標是問題解決能力(problem solving)。過去許多動物都被認為沒有解決問題的能力,其實這可能是因為難以觀察,例如蛇沒有四肢,活動的方式比較不容易讓人理解,就不好判斷牠是不是有辦法解決問題。許多爬蟲類以前被當成是沒有這樣的能力,但在芬蘭有研究發現,紅腿陸龜可以通過設計過的關卡,吃到食物,證明了這種龜有解決問題的能力。

芬蘭有研究發現,紅腿陸龜有解決問題的能力。 圖片來源:pixabay(CC0)
芬蘭有研究發現,紅腿陸龜有解決問題的能力。 圖片來源:pixabay(CC0)

除了解決問題之外,社會學習 (social learning)、社會模仿(social mimicry)也是一種能力,在人的世界中,跟隨時尚潮流選擇自己的髮型,就是一種社會模仿,有這樣的能力,就表示個體不必重複錯誤的嘗試,只要跟隨其他人的做法,就能用更有效率的方式完成大目標,減少不必要的耗損。對於有階級、有領導者、會分工的社會性動物來說,如果少了社會學習的能力,就可能因為資訊傳遞的正確率太低,而阻礙整體的生存。

接著顏聖紘補充,過去和現在會使用不同的方式進行研究,曾經有個年代喜歡用微型電擊,再把頻譜反應、波型,和動物的特定行為連在一起,以了解動物。但是這樣的侵入式研究現今已經很少使用,取而代之的是連結式電擊,類似人在進行睡眠診斷時採取的方法,把電極貼片黏在頭上,就能看到腦部的活動。但顏聖紘也指出,從腦部活動到情緒反應之間的連結沒有這麼簡單,這樣的測試也許可以讓我們得知動物哪個腦區因為特定行為而活化,但不等於我們對動物的情緒與行為就有比較多了解。

又例如山羊的痛苦研究,因為山羊不像狗有複雜的顏面肌肉,從表情判斷不出痛苦,所以需要其他途徑來測試,例如導電圖及血清素的分析。因此,在評估脊椎動物的感受時,經常是同時採取神經科學、內科、腦科與行為學的知識來研究,是一個橫跨不同科系的研究範疇。

山羊無法從表情判斷出痛苦程度,需要其他途徑來測試。 圖片來源:pixabay(CC0)
山羊無法從表情判斷出痛苦程度,需要其他途徑來測試。 圖片來源:pixabay(CC0)

第四種判斷動物智能的標準是記憶能力 (memorability),顏聖紘表示,學習能力雖然能幫助動物解決問題,但如果無法記憶,未來遇到同樣狀況時,就未必能再現同樣的行為,因此記憶是十分重要的能力;記憶又分為長期與短期兩種,不重要的事情會馬上被丟掉,但長期記憶會反覆出現。

值得注意的是,許多人以為小型的動物腦也很小,智力也連帶較差,但這其實是錯誤觀念,記憶容量、記憶長短與動物體型之間,並沒有絕對的關聯性,許多人信以為真的「金魚記憶只有幾秒」也是流言,其實,大部分魚類都是脊椎動物,也擁有記憶力。

第五種判斷標準是情感,例如同理(empathy)與同情(sympathy)。測試這種情感的研究很多,像是在房間各個角落擺放嬰兒娃娃、其中一個娃娃會發出哭聲,研究者把貓放進房間,發現貓傾向跑向在哭的娃娃、趴在娃娃身上,研究者做出結論,認為貓對人類嬰兒的啼哭有同情心。但是顏聖紘對這個研究抱持疑慮,認為貓可能只是被哭聲這個訊號吸引,因此也提醒聽眾,這類研究的其中一個致命傷,就是用人類的情感去解釋動物的行為。不只是研究,在日常生活中,把個人對狗的高容忍性解讀成狗很乖,最後演變成「我的狗很乖,他不會咬我,如果咬別人就是別人的問題」,就是需要避免的情感解讀。因此在解讀動物行為時,要適度避免採用人類社群的觀點。

第六種評估動物智能時的重要行為是玩耍(play)。在動物行為學上,和生殖與生存無關的事會被定義成玩耍,這樣的行為常被當成是高智能動物的重要特質,像人類玩手機的行為,雖然無助於繁衍,但可以釋放壓力,就算是一種玩樂行為。舉凡烏龜、魚類、松鼠,都曾被觀察到玩樂行為,以松鼠為例,英國曾有過實驗,研究者在公園裡放置滾輪,公園內不曾被飼養過的松鼠就會自己去滾輪上玩耍,後續的研究也提到,會去玩的松鼠,從實驗設計的指標上來看比較健康。這也連結到動物圈養的議題上,經常提到的設施豐富化,豐富化不是指環境凌亂,而是有多種設施、且經常更換,這樣的空間對動物來說會更好。

動物福利的核心概念,是希望動物能免於不必要的恐懼與壓迫,顏聖紘總結,如果對動物的生理、行為一無所知,便難以衡量動物是否受到壓迫,因此要談論這個議題,還是得從根本上了解,科學家使用科學方法測量動物感受的合理性,這可以很簡單,也可能非常複雜、涉及多種學科,測量的指標也十分多樣。藉由標準化的方法及指標,科學家嘗試捕捉動物的智能與感受,當我們對動物的情緒與感知有越來越多的了解,有越多方式評估動物的痛苦,就越有可能促成法律的改變,讓法規的保障擴及過去不被理解或被低估的動物。

更多Yahoo論壇文章
諾亞方舟上的朱立倫
北北基該合併?
總統政見發表:「國名」大會!?「辯解」大會!?
辯論會將翻轉韓國瑜選情
如入鮑魚之肆,久而不聞民進黨臭的「知識藍」

今日推薦影音

______________

【Yahoo論壇】係網友、專家的意見交流平台,文章僅反映作者意見,不代表Yahoo奇摩立場 >>> 投稿去

你可能還想看