阿育王(Ashoka)的心理学学生问-鱼能做数学吗?

Shashwat Goyal,2020年毕业,来自BioSoc

最近在Ashokan课程中引入了Biology,这可能表明它是操场上的新手,但事实并非如此。 生物心理学或更普遍的认知研究已经成为Ashoka研究文化的一部分。 对于他的研究建议,心理学专业四年级的Dhairyya Singh敢问这个问题-斑马可以做数学吗?

他的论文提案提出:“斑马鱼是否有能力学习基于联想学习的小数?”用简单的语言,他的实验试图探索斑马鱼能够小数量地计数的可能性(即1、2、2)。 3,4)使用一种教导对象的技术,如果两个事物同时发生,则它们是关联的。

幼虫斑马鱼扫描中的应用(来源— scivis)

Dhairyya的实验将使用一种方法,在这种方法中,鱼会因学习食物颗粒数与垂直线数之间的关联而获得奖励。 鱼将“选择”两组钓丝之一。 在T形鱼缸相对两侧的鱼身上将显示两组一线和两线。 哪条手臂显示使用计算机程序将随机分配多少行。 鱼将获得的食物颗粒等于其游泳的手臂上显示的鱼线数量。 选择两组鱼线之一的鱼由选择在鱼缸中的位置指示。

这个想法是,如果经过足够的培训,鱼将了解到鱼线的数量等于给予它们的鱼丸数量。 然后,将在T形水箱的相对两侧显示三行和四行。 如果他们具有基本的计数认知,那么在了解到四行比三行意味着更多的食物时,他们会选择四行而不是三行。

尽管从表面上看这个实验看起来很简单,但实际上它需要大量的设置和协议。 鱼必须被给予40分钟的时间才能适应T形测试水箱和矩形水箱。 必须仓促处置它们,以免在水箱之间切换,因为任何时间缺水都会造成脑部受伤的风险。 这将导致认知能力下降,从而混淆实验结果。 必须测量它们的食欲,以确保他们在实验期间不会因为饥饿而吃掉颗粒。

有人可能会问他如何选择研究这样一个晦涩的话题,以及我们从这个话题中得到什么。 好吧,这并不像看起来那样晦涩难懂。 正如Dhairyya所说:“我选择看这个问题的主要原因包括以下事实:我们对大多数生物的数字能力了解甚少,而大脑如何产生数学能力的了解尤其少。 探索斑马鱼是否可以计数的问题使我们能够立足这一问题。”

此外,过去对硬骨鱼(斑马鱼所属的一组鱼)的认知能力进行的研究表明,所测试的五种动物中有四种具有区分两组对象的能力,且比例最高为限制为0.67(例如2个v。3个对象)。 但是,唯一没有这种能力的物种是斑马鱼。 研究人员表示,结果并不是由于鱼类缺乏能力,而是由于实验条件和任务与鱼类不兼容。 这意味着我们对斑马鱼的数字能力仍然知之甚少,而且它们尚待探索。

与斑马鱼一起工作的另一个优点是很容易对它们的神经组织进行成像。 幼虫斑马鱼的头部透明,可以在有大脑活动时对其神经组织进行非侵入性映射(这是对大脑扫描的幻想)。 这种神经成像不仅会阐明动物(包括我们)的数学能力发展,而且可能会揭示一般的智力。

该实验非常清楚地表明,生物学作为一门学科已经存在并且正在我们的校园中崭露头角。 但是,随着生物学正式成为课程的主题,毫无疑问,学生可以期待更严肃和有趣的研究。