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[科普中國]-你捏死的蟲子會痛嗎?

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記得今年年初的時候出了一個新聞,瑞士有關(guān)部門宣布,烹飪龍蝦和螃蟹時將其活煮將屬違法行為,殺死龍蝦之前需先將其電擊至無意識。因為這些食物會感覺痛……

(圖片來源:twitter)

我相信大多數(shù)人聽到這個消息的時候,第一個反應就是黑人問號臉,這是可以理解的,因為有誰會在乎食物的感受呢?

對瑞士發(fā)布的這個法規(guī)暫且不做評價,其背后的研究發(fā)現(xiàn)還是值得科普一下的:

小龍蝦還有其他一些低等的無脊椎動物會痛嗎?

什么是疼痛?

早在古希臘時期,人們就一直探索什么是疼痛,關(guān)于什么是“痛”,有西方醫(yī)學奠基人之稱的希波克拉底在其鴻篇巨著《希波克拉底全集》中上千次描述到疼痛;柏拉圖和亞里士多德認為疼痛和快樂一樣,只是一種情緒,完全是心理上的,就和憤怒、憂傷是一回事,和身體本身關(guān)系不大。

亞里士多德對疼痛的定義(圖片來源:wordpress)

隨著技術(shù)的發(fā)展,關(guān)于疼痛的解釋變得科學起來。1968年疼痛處理專家馬戈·麥加費利首次提出一個在護理學界普遍使用的定義:

一個人說感到痛,這就是痛;他說痛仍在,痛就仍在。

后來,國際疼痛研究協(xié)會(IASP)將其定義為:

“令人反感的感覺和感受,會實際帶來或可能帶來組織傷害。”

疼痛不僅僅是神經(jīng)上的刺激。事實上,IASP指出,一些患者在感知到疼痛的時候,實際上并沒有遭受身體上的損傷或刺激。

疼痛更是一種主觀的情緒體驗,是一種對不愉快刺激和過去糟糕經(jīng)歷影響的反應。

蟲子對傷害的感官反應

蟲子雖然是無脊椎動物,但也有著屬于自己的神經(jīng)系統(tǒng),不然怎么感知到外面的環(huán)境呢?

昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)系著體壁表面和體內(nèi)各式各樣的感覺器和反應器,它們的神經(jīng)系統(tǒng)也是昆蟲的信息通訊系統(tǒng)和整體控制系統(tǒng)。

(圖片來源:昆蟲嗅覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能研究進展 昆蟲學報)

**但是它們的神經(jīng)系統(tǒng)與高級動物的神經(jīng)系統(tǒng)有著很大的差別。**最明顯的差異是,假如哪只小蟲子不幸失去了頭部,那它在一段時間內(nèi)還是可以爬行,甚至是做出各種高難度動作。人類的神經(jīng)系統(tǒng)基本是由大腦決定的,失去了大腦就失去了對身體的控制。然而蟲子的神經(jīng)系統(tǒng)并不一定由大腦全權(quán)控制,而是被遍布全身的神經(jīng)節(jié)調(diào)節(jié)。

中學的生物知識告訴我們,我們?nèi)祟惛惺芴弁矗紫韧ㄟ^疼痛感受器(傷害感受器)感知,然后通過我們的通過我們的脊髓,向大腦發(fā)送信號。在大腦內(nèi),丘腦將這些疼痛信號引導到不同的區(qū)域進行解釋。皮質(zhì)記錄疼痛的來源,并將其與我們之前經(jīng)歷的疼痛進行比較。最后,邊緣系統(tǒng)控制我們對痛苦的情緒反應,使我們哭泣或者產(chǎn)生憤怒的反應。

(圖片來源:theosteopath.net)

昆蟲雖然有神經(jīng)系統(tǒng),但并沒有高級動物才有的、負責將負面刺激轉(zhuǎn)化為情緒體驗的神經(jīng)結(jié)構(gòu)。

不過科學家并沒有下定論。在果蠅身上,科學家發(fā)現(xiàn)了瞬態(tài)電壓感受器陽離子通道,子類A,成員1(簡稱TRPA1),這是一種之前在哺乳動物身上發(fā)現(xiàn)的化學感受器,簡單來說就是痛覺的感受器。這種感受器可以除了感應機械壓力的作用,還會對辣椒素(所以辣是一種痛)、異硫氰酸鹽(芥末辣)等化學物質(zhì)起反應。

當然這種感受器是否在每一只動物身上都有,還是不大確定的,至少面粉蟲體內(nèi)也有,換句話說它也可以感受到這種痛帶來的傷害。

面粉蟲(圖片來源:pixabay)

蟲子對傷害的認知反應

俗話說,“一朝被蛇咬,十年怕井繩”,這就是一個簡單的對傷害的認知反應,我們會從過往的痛苦經(jīng)歷中學習,改變我們的行為來避免它再次發(fā)生。我們不是天生就知道做出某件事可能會導致傷害的發(fā)生,小時候好奇的你也許會觸碰一個正在加熱的火鍋邊緣,不知道它有多燙,被燙得瞬間縮手的你,馬上會將該體驗和疼痛聯(lián)系起來,再也不會想去碰火鍋的邊緣了。很明顯,疼痛在高級動物中起到了進化的作用,不怕痛的都死絕了。

但是,蟲子這種低級生物,它們的行為很大程度上取決于遺傳,并不依靠學習,蟲子的一舉一動會被基因預先編程為某種方式表現(xiàn)。因為蟲子的壽命很短,它們沒那多時間來學習避免疼痛的行為,它們會盡量避免疼痛的經(jīng)歷。

不同動物感受不同痛覺的感受器并不一樣,還是先說我們大名鼎鼎的果蠅,如果你用一根棍子去戳果蠅幼蟲,它會馬上滾到另一邊,讓棍子不再碰到它,很明顯果蠅是會避免傷害的。

(圖片來源:UT Health Science Center San Antonio in Dr. Benjamin Eaton's lab)

小龍蝦也會有類似的逃避機制,比如對高溫烹煮帶來的傷害,它們會馬上作出反應,但是它們卻不怕干冰升華的過程帶來的痛(干冰升華要吸收大量的熱,帶來的“燒傷”的痛覺會讓人無法忍受,也會起水泡,看起來和燒傷差不多,其實準確來說是一種凍傷)。所以小龍蝦很可能有TRP受體,但似乎它們使用的是不同于果蠅和人類使用的TRPA1受體。

我們能把這種避免疼痛的條件反射當成蟲子有疼痛感嗎?

這種避免疼痛的反應不一定意味著動物就是處在疼痛當中。這種反應可能是單純的反射,其信號并未通過大腦中的所有通路,而是繞過了與疼痛意識相連的神經(jīng)系統(tǒng)。

前面也介紹了疼痛最終是一種情緒反應,并不只是單純的條件反射,所以蟲子是否感到疼痛的問題,最終取決于它們是否感受到“痛苦”這種情緒。這也是最困擾科學家的地方。所以要知道蟲子是否會痛,尋找的不止是條件反射的反應。

所以,昆蟲會痛嗎?ˉ\ _(ツ)_ /ˉ

我也不能給出一個很確切的答案……哈哈哈。

參考文獻:

PAIN: Clinical Updates

https://www.guokr.com/article/438099/

Diegelmann, S., Zars, M., & Zars, T. (2006). Genetic dissociation of acquisition and memory strength in the heat-box spatial learning paradigm in Drosophila. Learning & Memory, 13(1), 72-83.

Do insects feel pain?

https://zh.wikipedia.org/wiki/TRPA1

McCaffery M.Nursing practice theories related to cognition, bodily pain, and man-environment interactions. LosAngeles: UCLA Students Store. 1968.

The roles of thermal transient receptor potential channels in thermotactic behavior and in thermal acclimation in the red flour beetle, Tribolium c... - PubMed - NCBI

(本文中標明來源的圖片均已獲得授權(quán))

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