模拟蜜蜂可以使用简单的大脑电路进行复杂的学习

根据PLOS Computational Biology发表的最新研究，蜜蜂可能不需要被称为蘑菇体的关键大脑结构，以便学习气味和奖励之间的复杂关联。新研究结果令研究小组感到惊讶，因为蘑菇体被认为对本能行为的智能控制至关重要 - 类似于哺乳动物的大脑皮层。

在这项研究中，伦敦玛丽女王大学的HaDi MaBouDi及其同事建立了一个真实的计算模型，用于蜜蜂用来处理嗅觉信息。然后，他们调查了如果他们从模拟蜜蜂中移除蘑菇体回路会发生什么。

研究人员测试了模拟蜜蜂在通常用于探索真实蜜蜂学习的任务中的表现。这些包括蜜蜂学习将不同气味与不同奖励联系起来的任务。

出乎意料的是，“变异蜜蜂”在许多(但不是全部)气味学习任务上表现得与完整的蘑菇体的蜜蜂一样。他们甚至可以学习时，每个人的气味并没有连接到两个气味的混合物奖励关联奖励。为此，模拟蜜蜂依赖于以前仅与本能行为相关联的简单神经回路。

研究报告的共同作者Lars Chittka说：“这或许可以解释为什么蜜蜂的小脑子在多任务处理和耍弄这么多的学习行为和本能的惯例方面如此擅长。”“它表明，即使在最简单的神经系统中，可以在任何地方普遍存在显着的可塑性。”

这些发现还提出了为什么蜜蜂需要两个可能冗余的神经通路的问题。“在一个复杂的气味环境中，社交蜜蜂必须对蜂巢中的数十种信息素作出适当的反应，同时也要从有益的花朵中学习嗅觉信号，”Chittka说，“两条平行但相互交织的通路具有重叠的功能，但渐变的优先级不同于先天了解各种复杂程度的气味反应可能会提供所需的灵活性。“

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