最新研究发现，蜜蜂大脑的学习机制与人类有相似之处。通过测量蜜蜂在学习过程中的神经递质活动，科学家发现 八甲胺 和 酪胺 这两种化学物质的水平变化与学习速度密切相关。这一发现揭示了一个存在已久的古老学习系统，有助于我们理解包括人类在内的多种生物是如何学习的。
蜜蜂：天生的学习机器
蜜蜂的生命周期很短，因此它们必须快速学会如何定位花朵、采集花蜜并带回蜂巢。这种生存需求使它们成为研究学习过程的理想模型。
- 快速适应： 蜜蜂需要不断忘记旧信息、学习新知识，才能在群体中高效工作。
- 关联能力： 它们能迅速将气味和糖水奖励联系起来，形成记忆。
- 明确信号： 当蜜蜂学会将特定气味与奖励关联后，再次闻到气味时，会伸出它的吻管，这是一个清晰可辨的学习信号。
“那只蜜蜂必须是一台学习机器。你必须准备好忘记昨天学到的东西，今天再学点新的。”
深入大脑的实验
为了探究学习过程中的神经化学变化，来自亚利桑那州立大学的 Brian Smith 和弗吉inia理工大学的 Read Montague 领导的团队进行了一项精密的实验。他们将微型电极植入蜜蜂大脑的 触角叶 中，实时监测蜜蜂在接受气味和糖水奖励时的神经递质活动。
学习速度与神经递质的关系
实验发现，不同蜜蜂的学习速度存在差异，而这种差异与特定的神经递质活动紧密相关。
- 快速学习者： 在几次气味-奖励配对后就能迅速学会。它们大脑中的 八甲胺 和 酪胺 信号在学习初期非常强烈。
- 迟缓学习者： 需要更多次的重复才能建立联系。它们的神经化学反应变化很小。
研究人员指出，八甲胺和酪胺是无脊椎动物中相当于哺乳动物体内 肾上腺素 和 去甲肾上腺素 的物质。对于快速学习的蜜蜂，当它们掌握任务后，多巴胺和血清素的水平会逐渐下降。
古老的学习系统
这些在蜜蜂大脑中发现的基本神经通路非常古老，其进化历史可以追溯到 1.3 亿年前。这表明，一个核心的学习系统在漫长的进化过程中被保留了下来，并存在于多种生物的大脑中。
“这些是我们大脑中仍然存在的、在进化上非常、非常古老的系统。”
通过研究蜜蜂，科学家希望能更好地揭示其他物种（包括人类）学习的奥秘。