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本文针对抑制能力的认知基础、功能领域及分类分布争议,分析灵长类实验数据,发现抑制任务分两类,前者与社会环境相关,后者与觅食相关,且战略自我控制为类人猿特有,为认知研究及神经成像提供方向。
在动物认知领域,抑制能力的研究长期存在三大争议:认知基础是否统一、功能是否具领域特异性、分类分布是否广泛。传统观点认为自我控制(self-control)作为执行功能(executive functions)的核心,在觅食决策中起关键作用,如动物需放弃即时小奖励以获取未来更大收益。然而,社会群体中的抑制需求(如维持群体时空凝聚力、避免不必要攻击)却常被忽视,这与实验设计偏好即时可测的简单奖励机制密切相关。例如,稳定社会群体中的个体需抑制自身觅食或休息欲望以保持群体协调,这种能力对个体适应性有深远影响,但因涉及长期效应而难以在实验室模拟。此外,不同研究对 “抑制” 的定义模糊,导致分类学上的结论矛盾,部分学者认为灵长类独有战略抑制能力,另一些则主张其在鸟类、哺乳类中广泛存在。
为解决这些争议,英国牛津大学(University of Oxford)与曼彻斯特大学(University of Manchester)的研究人员开展了系列研究,相关成果发表于《Scientific Reports》。研究聚焦灵长类抑制能力的认知分类、功能关联及演化特异性,验证了帕辛厄姆 - 怀斯猜想(Passingham-Wise Conjecture),即战略自我控制为类人猿特有,为理解灵长类社会认知演化提供了新视角。
研究采用的关键技术方法包括:①因子分析(factor analysis)与主成分分析(PCA),用于解析不同抑制任务的认知相关性,如对 Amici 等数据集的 5 项任务进行因子分析,发现其分为战略抑制(如 A-not-B 任务、延迟满足任务)与因果推理(如迂回任务)两类;②中介分析(mediation analysis),探讨脑容量、社会群体大小与抑制能力的因果关系;③跨物种比较实验,基于 MacLean 等的数据集,测试 36 种鸟类和哺乳动物在 A-not-B 任务(抑制能力)与圆柱体任务(因果推理)中的表现,验证帕辛厄姆 - 怀斯猜想。
研究结果
1. 抑制任务的认知分类:战略抑制与因果推理的分离
通过对灵长类实验数据的因子分析发现,传统归类为 “抑制” 的任务实际分为两类:一类为战略抑制任务(如 A-not-B 任务、时间折扣任务),涉及抑制优势行为以追求未来收益,需想象虚拟情境并比较替代可能性;另一类为因果推理或迂回任务(如透明圆柱体任务、秋千门任务),依赖物理因果理解,属于简单运动抑制。两类任务在灵长类中的表现无显著相关性,表明其依赖不同认知机制。
2. 功能关联34:战略抑制与社会环境,因果推理与觅食需求
主成分分析显示,战略抑制任务表现与社会群体大小、日活动距离显著正相关,反映其对维持群体凝聚力的重要性。例如,狒狒群体裂变风险随群体规模和日行程增加而上升,战略抑制能力可通过调节个体行为同步性降低这一风险。而因果推理任务则与饮食中水果占比、家域大小相关,提示其与觅食策略(如果实分布的认知挑战)更相关。
3. 演化特异56性:战略抑制为类人猿独有
对鸟类、啮齿类、食肉目等 36 物种的跨物种实验表明,仅类人猿在 A-not-B 任务中表现显著高于随机水平(p<0.0001),其他类群(包括原猴类、鸟类、啮齿类)均未展现战略抑制能力。圆柱体任务中,非灵长类动物(如食肉目)表现接近类人猿,但该任务属于因果推理,不涉及高级抑制,印证战略抑制的演化独特性。
研究结论与讨论
78本研究明确了抑制能力的异质性:战略抑制(自我控制)与因果推理分属不同认知范畴,前者为类人猿应对复杂社会生活的演化适应,依赖前额叶皮层的额极区(BA10),这与帕辛厄姆 - 怀斯猜想一致。神经成像与损伤研究表明,战略抑制激活额极区,而简单运动抑制依赖内侧前额叶皮层(如前扣带回皮层 BA24/32/33),进一步支持两类任务的神经机制差异。
研究意义在于:①澄清了 “12抑制” 概念的混淆,强调实验设计需明确任务的认知本质,避免术语滥用;②揭示社会选择压力对灵长类认知演化的驱动作用,战略抑制通过维持群体凝聚力提升个体适应性,补充了 “社会脑” 理论;③为比较认知学提供新框架,提示非灵长类动物的抑制能力可能局限于简单运动层面,而类人猿的高级抑制能力与其复杂社会结构密切相关。未来研究需拓展非灵长类社会物种(如海豚、大象)的测试,并结合神经成像技术解析 BA10 的功能演化,以全面揭示自我控制的生物学基础。