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魚類也會認知衰老?研究發現霍氏食蚊魚年老後空間學習能力下降

9月26日
讀畢需時 5 分鐘

動物隨著年齡增長,生存率與繁殖能力往往逐漸下降,這種現象稱為衰老(senescence)。而認知能力被認為會直接影響動物的適存度,因此在理論上也應該隨著年齡出現退化,不過目前關於野生動物認知衰老的研究仍相當有限。


雄性霍氏食蚊魚(圖片來源:Atlas of Living Australia (Browne-Cooper, Robert),採用 CC BY 4.0 授權。)
雄性霍氏食蚊魚(圖片來源:Atlas of Living Australia (Browne-Cooper, Robert),採用 CC BY 4.0 授權。)

過去的研究發現,靈長類、實驗鼠、家犬、家貓等脊椎動物,以及蜜蜂、果蠅、線蟲等無脊椎動物,都會隨年齡增長出現不同程度的認知能力下降。魚類方面,斑馬魚(Danio rerio)與弗氏假鰓鱂(Nothobranchius furzeri)也有類似現象,不過孔雀魚(Poecilia reticulata)則尚未發現明顯的認知衰老。


現在的大多數研究僅測試單一認知能力,但動物的認知其實包含多個不同面向,例如抑制控制(inhibitory control)、空間學習(spatial learning)、聯想學習(associative learning)及逆轉學習(reversal learning)等,因此若要完整了解認知衰老,就需要同時測試多種認知能力。


研究認知衰老也有著很多困難,例如必須長期追蹤同一批個體,才能判斷認知能力是否真的隨年齡下降,而不是個體差異。此外重複接受相同測試也可能讓動物因累積經驗而表現更好,因此研究通常會拉長兩次測試之間的時間間隔,以降低學習的影響。


為了探討魚類是否會出現認知衰老,一項研究以霍氏食蚊魚(Gambusia holbrooki)為研究對象。雄魚通常只存活一個繁殖季,野外壽命很少超過 19 週,因此相當適合作為研究衰老的模式物種。


研究團隊利用四種常見的認知測驗評估雄魚的能力,包括抑制控制、空間學習、聯想學習及逆轉學習,所有測驗都以接近雌魚作為獎勵。研究也測量雄魚的膽量(boldness),並比較同一批雄魚年輕時(約 11 週齡)與年老時(約 29 週齡)的表現,以了解認知能力是否隨年齡衰退。

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