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决策|真聪明！仅300个神经元的线虫 决策力令人惊叹

据美国趣味科学网站3月15日报道 ， 一条只有300个脑细胞的小虫进行复杂决策的能力令科学家震惊 。 这些无脊椎动物界的“爱因斯坦” ， 会根据情况变化表现出一系列不同的“聪明”行为 ， 尽管它们体内神经元力量微弱：人类拥有大约860亿个这样的神经细胞 ， 比它们大脑中的神经元数量多2.85亿倍 。
研究人员从捕食性物种“和平锉齿线虫”（Pristionchus pacificus）的行为中发现了这种复杂决策过程的证据 ， 这种线虫要么捕食“秀丽隐杆线虫”（Caenorhabditis elegans） ， 要么与之争夺食物 。 两种线虫的成虫身长都在1毫米左右 ， 都喜欢以细菌为食；不过 ， 如果细菌不足 ， 和平锉齿线虫也可以转而以秀丽隐杆线虫为食 。 研究团队发现 ， 两种线虫争夺细菌时 ， 和平锉齿线虫会经常叮咬秀丽隐杆线虫 ， 这类叮咬的作用要么是杀死竞争对手 ， 要么是将其驱离 。
在实验室研究中 ， 当和平锉齿线虫接触到秀丽隐杆线虫幼虫时 ， 前者会先叮咬并杀死后者的幼虫 ， 然后吃掉幼虫；然而 ， 当和平锉齿线虫与秀丽隐杆线虫成虫发生对抗时 ， 则会进行非致命叮咬 ， 目的是宣示自己的领地 ， 迫使秀丽隐杆线虫成虫远离细菌 。 和平锉齿线虫完全有能力杀死秀丽隐杆线虫成虫 ， 但这样的打斗可能需要消耗更多能量 ， 而且可能有受伤的风险 。 因此 ， 研究人员认为 ， 和平锉齿线虫在根据秀丽隐杆线虫的体形和发育阶段来选择是否杀死这些竞争对手 。
在实验中 ， 当周围细菌较少时 ， 无论秀丽隐杆线虫处于哪个发育阶段 ， 和平锉齿线虫都更有可能叮咬秀丽隐杆线虫 。 这表明 ， 这种线虫在决策时可以综合考虑多种类型的信息 。 对一种只有300个神经元的线虫来说 ， 这种决策水平让研究人员非常吃惊 。
研究认为 ， 权衡某个可能引发不同结果的行为的成本与收益的能力往往见于脊椎动物 。 此前 ， 科学家认为无脊椎动物不具备这种能力 。
研究人员尚不清楚和平锉齿线虫究竟如何凭借如此之少的神经元进行如此复杂的决策 。 然而 ， 当研究团队抑制这种线虫的多巴胺（这种化学物质是大多数动物体内激发神经细胞的神经递质）分泌能力时 ， 会导致这种线虫为了保护地盘来叮咬秀丽隐杆线虫成虫 。 研究人员还抑制了这种线虫分泌章鱼胺（一种仅在无脊椎动物体内发现的神经递质）的能力 ， 这会导致这种线虫降低对秀丽隐杆线虫成虫的关注 ， 转而以幼虫为目标 。 因此 ， 研究人员在论文中写道 ， 这两种神经递质很可能在线虫的决策过程中发挥了关键作用 。
【决策|真聪明！仅300个神经元的线虫 决策力令人惊叹】研究论文3月7日发表在《当代生物学》半月刊网站上 。

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