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“快樂因子”減少，蜜蜂也會“失魂落魄”

作者：胡珉琦 來源：中國科學(xué)報

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 昆蟲與脊椎動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的情緒嗎？

最近，中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園譚墾研究員團隊與美國加州大學(xué)圣迭戈分校教授James Nieh在《當代生物學(xué)》發(fā)表的一項研究成果顯示，在面對巨大的捕食危險時，蜜蜂會警惕、恐懼、厭惡，因為大腦中的“快樂因子”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)了一個有趣的現(xiàn)象。

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

“當采集蜂認為花蜜質(zhì)量比較差，它們的舞蹈語言就帶著‘消極’情緒�！弊T墾告訴《中國科學(xué)報》，“這就好比一個學(xué)生去食堂吃飯，只剩一個菜，吃了還不舒服�；氐剿奚岷螅�他會向室友抱��，把他們勸退�！�

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

2022年，福建農(nóng)林大學(xué)蘇松坤研究員團隊的一項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“快樂因子”的多巴胺是個體欲望系統(tǒng)中的重要驅(qū)動力。

在這項研究中，科學(xué)家驚喜地看到，采集蜂在跳舞起始階段和剛到達蜜源地未取食階段，腦部多巴胺水平會顯著升高。當人為提高采集蜂多巴胺水平時，它們的采集頻率會進一步提高。這些結(jié)果證明了昆蟲擁有與哺乳動物類似的由積極愉悅刺激產(chǎn)生欲望的神經(jīng)機制。

譚墾團隊第一時間就受到了啟發(fā)。既然蜜蜂的采集行為會受到正向情緒的引導(dǎo)，那么它們是否也會被負面情緒所左右？

“恐懼”可以被逆轉(zhuǎn)

“自然界中，正向激活信號和反向抑制信號往往是同時存在的，比如當蜜源地出現(xiàn)危險時，蜜蜂就會減少對蜜源的訪問�！弊T墾解釋。

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

在最新的實驗中，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，對它們進行液氮冷凍，并對單個采集蜂大腦的生物胺水平進行高效液相色譜測量，從而得到多巴胺含量。

實驗操作過程。譚墾供圖

結(jié)果顯示，正常的采集蜂回巢后表演舞蹈時，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”，則多巴胺含量更低，而且，那些接收到“停止信號”的舞蹈蜂，多巴胺水平也會迅速下降，訪問蜜源的頻率隨之減少。

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

除此以外，當研究團隊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)蜜蜂對胡蜂的“恐懼”情緒。采集蜂不再因害怕而逃跑，而是延長了在胡蜂捕食脅迫下的取食時間，返回蜂巢后產(chǎn)生的“停止信號”也減少了，甚至還會繼續(xù)表演搖擺舞�？梢�，捕食者誘發(fā)的恐懼效應(yīng)可以通過增加蜜蜂多巴胺水平來抵消。

蜜蜂食用多巴胺糖溶液，可以逆轉(zhuǎn)對胡蜂的“恐懼”。譚墾供圖

未來，研究人員有可能通過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，激發(fā)采集蜂更多的負面情緒；相反，在植物需要提升授粉效率時，調(diào)動起蜜蜂的積極情緒。”譚墾談道。

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

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