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“快樂(lè)因子”減少，蜜蜂也會(huì)“失魂落魄”

作者：胡珉琦 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)

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 昆蟲(chóng)與脊椎動(dòng)物的大腦存在巨大的解剖學(xué)差距，它們也能擁有喜怒哀樂(lè)的情緒嗎？

最近，中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園譚墾研究員團(tuán)隊(duì)與美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校教授James Nieh在《當(dāng)代生物學(xué)》發(fā)表的一項(xiàng)研究成果顯示，在面對(duì)巨大的捕食危險(xiǎn)時(shí)，蜜蜂會(huì)警惕、恐懼、厭惡，因?yàn)榇竽X中的“快樂(lè)因子”多巴胺急速下降。反之，人為提高蜜蜂多巴胺水平，則能提升它的“抗壓”能力。

跳舞的蜜蜂。譚墾供圖

蜜蜂的情緒如何證明

早在2012年，譚墾就發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象。

有的花蜜，含有對(duì)蜜蜂輕微毒性的生物堿，比如雷公藤花蜜，采集蜂總是會(huì)回避�？扇绻麤](méi)有其他花蜜來(lái)源，它們就不得不選擇。雖然它們回巢后仍會(huì)通過(guò)“舞蹈語(yǔ)言”告訴同伴食物源的方向和距離信息，但搖擺舞動(dòng)作會(huì)變形，“積極性”顯著下降，信息傳達(dá)就會(huì)出現(xiàn)偏差。

“當(dāng)采集蜂認(rèn)為花蜜質(zhì)量比較差，它們的舞蹈語(yǔ)言就帶著‘消極’情緒�！弊T墾告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，“這就好比一個(gè)學(xué)生去食堂吃飯，只剩一個(gè)菜，吃了還不舒服�；氐剿奚岷�，他會(huì)向室友抱怨，把他們勸退�！�

問(wèn)題是，怎樣才能證明蜜蜂的“情緒”是一種客觀存在，它的生物學(xué)機(jī)制究竟是什么？

2022年，福建農(nóng)林大學(xué)蘇松坤研究員團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究成果首次證明了蜜蜂大腦中存在“欲望系統(tǒng)”。他們發(fā)現(xiàn)，蜜蜂搖擺舞行為與多巴胺水平相關(guān)，作為“快樂(lè)因子”的多巴胺是個(gè)體欲望系統(tǒng)中的重要驅(qū)動(dòng)力。

在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家驚喜地看到，采集蜂在跳舞起始階段和剛到達(dá)蜜源地未取食階段，腦部多巴胺水平會(huì)顯著升高。當(dāng)人為提高采集蜂多巴胺水平時(shí)，它們的采集頻率會(huì)進(jìn)一步提高。這些結(jié)果證明了昆蟲(chóng)擁有與哺乳動(dòng)物類(lèi)似的由積極愉悅刺激產(chǎn)生欲望的神經(jīng)機(jī)制。

譚墾團(tuán)隊(duì)第一時(shí)間就受到了啟發(fā)。既然蜜蜂的采集行為會(huì)受到正向情緒的引導(dǎo)，那么它們是否也會(huì)被負(fù)面情緒所左右？

“恐懼”可以被逆轉(zhuǎn)

“自然界中，正向激活信號(hào)和反向抑制信號(hào)往往是同時(shí)存在的，比如當(dāng)蜜源地出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，蜜蜂就會(huì)減少對(duì)蜜源的訪問(wèn)�！弊T墾解釋。

采集蜂在蜜源地遇到危險(xiǎn)，返回蜂巢后會(huì)傳遞一種“停止信號(hào)”，它們會(huì)用腦袋撞擊舞蹈蜂。舞蹈蜂接到“停止信號(hào)”后，很快結(jié)束舞蹈，傳遞警示。

在最新的實(shí)驗(yàn)中，研究人員在蜜源地人為放置了蜜蜂的天敵——金環(huán)胡蜂，然后捕獲采集蜂，對(duì)它們進(jìn)行液氮冷凍，并對(duì)單個(gè)采集蜂大腦的生物胺水平進(jìn)行高效液相色譜測(cè)量，從而得到多巴胺含量。

實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。譚墾供圖

結(jié)果顯示，正常的采集蜂回巢后表演舞蹈時(shí)，多巴胺含量較高，因胡蜂恐嚇而“失魂落魄”的采集蜂在回巢后發(fā)出“停止信號(hào)”，則多巴胺含量更低，而且，那些接收到“停止信號(hào)”的舞蹈蜂，多巴胺水平也會(huì)迅速下降，訪問(wèn)蜜源的頻率隨之減少。

“這項(xiàng)研究揭示了，‘停止信號(hào)’作為一種與負(fù)面情緒相關(guān)的交流信號(hào)，可以通過(guò)調(diào)控蜜蜂大腦的多巴胺水平實(shí)現(xiàn)抑制舞蹈和覓食行為�！弊T墾告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。

除此以外，當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)在蜜源中添加多巴胺，人為增加采集蜂大腦中的多巴胺水平，可以逆轉(zhuǎn)蜜蜂對(duì)胡蜂的“恐懼”情緒。采集蜂不再因害怕而逃跑，而是延長(zhǎng)了在胡蜂捕食脅迫下的取食時(shí)間，返回蜂巢后產(chǎn)生的“停止信號(hào)”也減少了，甚至還會(huì)繼續(xù)表演搖擺舞�？梢�(jiàn)，捕食者誘發(fā)的恐懼效應(yīng)可以通過(guò)增加蜜蜂多巴胺水平來(lái)抵消。

蜜蜂食用多巴胺糖溶液，可以逆轉(zhuǎn)對(duì)胡蜂的“恐懼”。譚墾供圖

未來(lái)，研究人員有可能通過(guò)控制蜜蜂大腦的多巴胺水平，干預(yù)它們的采集行為。“在遇到有農(nóng)藥的植物授粉時(shí)，激發(fā)采集蜂更多的負(fù)面情緒；相反，在植物需要提升授粉效率時(shí)，調(diào)動(dòng)起蜜蜂的積極情緒�！弊T墾談道。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.03.072

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