煤山雀对厌恶食物的贮藏行为研究:揭示贮藏动机与记忆的神经机制

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Animal Cognition 1.9

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  这篇研究通过煤山雀(Periparus ater)对奎宁浸泡花生的贮藏行为实验,揭示了食物贮藏决策的自动性特征:即使面对明显厌恶的食物,鸟类仍保持高贮藏动机。研究发现鸟类无法区分贮藏点中不同味道的食物,表明味觉信息未被整合到空间记忆表征中,这为理解贮藏行为的神经机制(如海马体空间编码)和动机调控(如皮质酮CORT作用)提供了新视角。

  

煤山雀对厌恶食物的响应:贮藏动机与记忆机制的深入解析

引言
许多动物通过贮藏食物应对未来需求,其中"分散贮藏"(scatter hoarding)是山雀科(Paridae)鸟类的典型行为。这类鸟类能记住不同贮藏点的位置和内容物,但关于贮藏决策的神经机制仍存在诸多疑问。本研究通过系统实验,揭示了煤山雀在面对厌恶食物时的贮藏行为特征及其认知机制。

研究1:初步发现
在训练实验中,研究者意外发现煤山雀对奎宁(quinine)浸泡的花生表现出特殊行为模式:

  • 取食偏好:显著倾向食用水浸泡(W)花生(71±4%)而非奎宁浸泡(Q)花生(22±5%)
  • 贮藏行为:未完全食用的花生中,Q与W花生的贮藏比例无差异(χ2
    1
    =0.014,P=0.905)
  • 丢弃行为:Q花生被丢弃比例更高(32±6% vs 12±4%)

这一发现挑战了传统认知,表明贮藏决策可能独立于食物价值评估。

研究2:深入验证
采用更大花生块(5mm)进行验证实验,获得关键发现:

  1. 取食行为:
  • W花生完全食用率显著降低(3-67%)
  • Q花生无一被完全食用
  • 啃咬时间:W花生(13.54秒)显著长于Q花生
  1. 贮藏行为:
  • W花生贮藏比例(66±9%)高于Q花生(55±10%)
  • 检索阶段:对Q/W花生的检索概率无差异(χ2
    1
    =0.083,P=0.773)
  1. 再贮藏行为:
  • 66%的检索花生被重新贮藏
  • Q花生再贮藏前的啃咬时间显著短于W花生

这些结果证实鸟类无法区分贮藏点的味道信息,暗示味觉可能未被整合到空间记忆表征中。

研究3:视觉线索验证
当花生通过染色呈现视觉差异时:

  • 鸟类完全回避取食Q花生(0/30)
  • 实验无法验证空间记忆假说
  • 证实味觉信息需通过实际品尝获得

机制探讨

  1. 贮藏动机的"强制性"特征:
  • 即使面对厌恶食物,高贮藏动机仍驱动行为
  • 可能机制:皮质酮(CORT)水平调节能量平衡需求
  • 季节性变化:秋季高贮藏量与长夜导致的能量压力相关
  1. 记忆编码的"空间-味觉分离"假说:
  • 鸟类味蕾分布限制:可能仅在吞咽时感知味道
  • 贮藏行为中味觉信息缺失
  • 海马体(hippocampus)空间编码可能不整合味觉信息

比较神经科学视角

  1. 与啮齿类差异:
  • 大鼠海马体位置细胞能编码味道-空间关联
  • 鸟类可能采用不同的记忆编码策略
  1. 与鸦科对比:
  • 松鸦(Aphelocoma coerulescens)能进行"理性"贮藏决策
  • 山雀科可能演化出更自动化的贮藏机制

生态学意义

  1. 适应性价值:
  • 贮藏厌恶食物可能作为"最后保障"
  • 能量平衡优先于即时味觉体验
  1. 季节性调控:
  • 光周期变化通过非性腺途径影响行为
  • 胃饥饿素(ghrelin)等激素的调控作用存在争议

结论
这项研究揭示了:

  1. 贮藏决策具有高度自动化特征,独立于食物价值评估
  2. 味觉信息可能因感知时空分离而未整合到空间记忆
  3. 海马体编码机制可能存在物种特异性差异
    为理解动物决策行为的神经基础提供了新的理论框架。
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