驚喜的蜜蜂有著更樂觀正向的選擇

在一個忙碌的下午，辦公室主管突然決定請大家吃蛋糕、手搖飲料，突然其來的甜食是否讓你感受到了驚喜？是的忙碌的蜜蜂也一樣！來自倫敦大學瑪麗王后學院由Dr. Lars Chittka所帶領的研究團隊，設計了不同的行為實驗以探討「驚喜」對於蜜蜂行為的影響。結果發表在<科學>。

無脊椎昆蟲和人類一樣有相似的神經傳導物質─多巴胺、血清素、乙烯膽鹼等等。果蠅、蜜蜂等除了有基本的運動、導航、嗅覺等，近年也發現可能和人類一樣因獎懲刺激多巴胺的分泌，進而影響到情緒與行為。那麼要怎麼樣知道「驚喜」是不是在蜜蜂的腦袋中也代表著特殊的意義呢？讀者們可以思考看看怎麼設計實驗！

作者主要設計了三種行為實驗：

(1) 讓蜜蜂在箱子裡學習，如圖一，從左到右有五個管子，最左邊且出現藍色色卡的會是有蔗糖的，最右邊且出現綠色色卡的是沒有，每次訓練只會輪流打開最左邊藍色卡的管子或是最右邊綠色卡的管子。訓練了60次後，作者會開始測試階段，測試階段的前兩次是一個「提醒」，接著作者在測試前會給測試前的蔗糖當作「驚喜」，一樣這五個管子一次只會有一個打開，並有色卡在管子上方，顏色從左到右是逐漸的從藍色變化到綠色。如此作者認為中間的管子就是一個「模稜兩可」的選擇，有可能有蔗糖也可能沒有。結果顯示，如果有給驚喜蔗糖，蜜蜂將會更快的進入到中間的管子。

(2) 在同樣的裝置中，在訓練階段，作者只開放中間的管子搭配藍色色卡，並給予蔗糖，進行20次的訓練。在測試時，作者開放左右兩側的通道搭配完全不一樣的色卡。發現有沒有驚喜蔗糖，蜜蜂到兩側通道的時間都一樣。也就是說沒有完全將驚喜泛化到其它兩側通道。

圖一、(A)訓練色卡與管子位置和蔗糖的關係的裝置。(B)最左邊是給予蔗糖，最右邊是沒有蔗糖，一次只會開放一個管子。(C)箭頭代表給予驚喜蔗糖的時間。(D)測試後發現有驚喜蔗糖的組別會較快就進入中間的管子。(E)給予中間管子蔗糖，測試看兩側管子的進入速度(F)和次數(G)，發現有沒有驚喜蔗糖並沒有差異。

(3) 一樣讓蜜蜂在箱子內學習跑到一個箱內的高台上就會有蔗糖(圖二)。然而測試時會給讓蜜蜂在進到大箱子前的小箱子的「天花板」掉落，模擬蜜蜂授到掠食者的攻擊。這時候若蜜蜂有先吃到驚喜蔗糖，那麼蜜蜂在脫離天花板坍掉的房間後，還是會比沒吃到驚喜蔗糖的快去箱內的高台找食物。對人類來說可能就是趕快吃點甜食壓壓驚。

圖二、(A)訓練時房間不會坍陷，蜜蜂會從房間的一側飛到另一側的高台去吃蔗糖。測試時會先讓天花板坍陷，讓蜜蜂感受到攻擊，觀測有無吃到驚喜蔗糖時，蜜蜂會多快到高台。(B)有驚喜蔗糖的組別會較快去高台吃蔗糖。

最後作者試著去抑制不同的神經調節物質，發現抑制多巴胺的反應時，蜜蜂就不會因為驚喜蔗糖而更快的進入模稜兩可的中央管子(實驗(1))，也不會在被坍落的天花板嚇到後，更快的去高台覓食。

筆者認為這系列的實驗非常有趣。儘管仍有些值得質疑探討的部分，譬如實驗(1)和實驗(2)的訓練次數不同，一個是60次，一個是20次。這會讓人質疑是否是因為蜜蜂對於有蔗糖的記憶不夠強烈，所以在實驗(2)的時候才沒有跟實驗(1)一樣泛化正向的情緒到其它兩個通道。

另外一個有趣的點，作者有特別量測蜜蜂的運動狀況和生理參數，得到驚喜後蜜蜂不會特別的活躍，這點也和我們人類得到驚喜後的行為似乎有些落差。到底這個驚喜是情緒的展現，還是只是靠蔗糖來提醒蜜蜂之前的訓練中特定的位置會有蔗糖這樣的記憶。

但總結來說，蜜蜂、果蠅等，近年被發現不論是生理構造、認知功能等，愈來愈多和人類、哺乳類相似的地方。期待我們能以這些昆蟲的大腦往解碼人類大腦更進一步。

筆者：強敬哲(C.C. Charng)

參考來源：

Solvi, C., Baciadonna, L., & Chittka, L. (2016). Unexpected rewards induce dopamine-dependent positive emotion–like state changes in bumblebees. Science, 353(6307), 1529-1531.