为什么给猫在身子一边贴上胶布，猫就会斜着走路呢？ Wing，北京生命科学研究所研究人员 猫为什么讨厌穿鞋？ //Wing 某夜，一位无聊等待实验的神经科学烟酒人员被一个 Youku 上的视频震惊了： http://v.youku.com/v_show/id_XMzI0NTY0NDQw.html 这只猫穿上鞋子以后，简直进入了一种狂乱状态！被震惊了的作者为了分析原因（你是不是不用传细胞了？！明天别做 patch 了你！），分析了一系列网络视频…… （看来他还是被猫吸引更多一点） 首先，有许多相似的网络视频显示了同样的效果： http://www.youtube.com/watch?v=W7lTuqgx7Vw&feature=fvwrel http://www.youtube.com/watch?v=0jYKUUTVhvE&feature=related 这个居然倒立起来了 http://www.youtube.com/watch?v=Hakj9eQxeHU&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=xunxa4L6zNk&feature=related [ 墙外的童鞋帮忙把这些以及后面的 video 转到 youku 吧……VPN 爆慢] 以上几个视频中可以看出，一旦鞋子被踢飞，那只空下来的脚的动作立即变回正常，所以: 1. 猫本身绝无问题； 2. 鞋子的作用是瞬时性的，不是穿了很久才会这样； 3. 所有的猫都在试图把鞋子踢走，所以鞋子一定导致了某种效果使得猫觉得很难受； 4. 不分种族、性别、年龄，是个猫穿上鞋子就会走成那个样，因此这怪异的动作基本可以肯定是鞋子导致的； 5. 鞋子的形状、颜色等并不重要，猫头上有没有戴颈圈帽子之类的也无所谓，关键是那要是一个鞋子，把脚趾部分（俗称肉垫）包起来。 但是我们仍然不知道鞋子是否是必须的。好在有人做了这个实验： http://www.youtube.com/watch?v=Ezv_zafJbeY&feature=fvwrel http://www.youtube.com/watch?v=nmMU0Gi5ZPg http://www.youtube.com/watch?v=c0M1KpUCKbo&feature=related 这个录像更为清晰：实际上胶布缠绕的区域是脚上的一圈，把脚趾绕住了。 可见如果猫的脚底下贴了个胶布的话，它就会作出相同的反应。 所以这是因为猫身上“粘上”了什么东西诱导的行为么？这里有两个问题： 1. 这种行为是脚部特异的还是对全身都成立的？ 2. 这种行为是由于外加“附件”的哪些属性导致的？ 首先，让我们来看看猫身上其它部位带上粘鼠胶的效果： http://www.youtube.com/watch?v=1gl7xr5rftc&feature=related 这可谓是作者在 YouTube 上找到的最完整的一次实验了。实验显示，两只实验志愿者猫（……），只要被粘上一张粘鼠胶，都会作出远离这块胶的反应，以致于它会倒着走（贴头上）、横着走（贴在腹侧）、跳着走（贴在腹部、胸部），或者趴着走（贴在背上）。 为了控制背景影响我们来看两个在不同国家，使用不同品种的猫做的同类实验： http://www.youtube.com/watch?v=Ug5UeeV2Nj0&feature=related 老梁同学你是不是觉得这首歌曲狠熟悉？LOL！ 另一个： http://v.youku.com/v_show/id_XNTQ1NDQwMTI=.html 可见，以上穿鞋或粘胶诱导的行为属于一种摆脱行为，其目的是摆脱一个粘滞力场，不管这力场作用在猫身上的哪个部位。 [其实如果同学们带过猫去医院，让它带过所谓的伊丽莎白圈，大家就会发现其实猫都是超级痛恨这个圈并且一天到晚要往后退从这个圈里面退出来的。作为人类很难想像为啥它不去把圈挠开，实际上这是同样一类行为] 但是为什么猫会拥有这种摆脱行为呢？ 我们知道几何空间感知分为所谓的自我中心（egocentric）和外中心（allocentric）两类。自我中心的空间感知，形象一点说，就是帮助你在闭眼情况下准确地用手摸到自己鼻子的知觉。这种知觉与你在绝对空间坐标系中所处的位置无关，只和自己的身体姿态有关。外中心的空间感知，用上面的例子来打比方，就是你很难闭着眼睛在森林里面行走而不撞上一棵树。这种知觉显然和你在绝对空间坐标系里面所处的位置是有关的。 因此，在大脑里存在两种坐标系：一个是以你自己的身体为坐标的：前后左右上下；一个是以绝对空间为坐标的：东南西北天地（note 这个天地可以反转啊，所以你头顶上也可以是别人的脚底，LOL。不过无所谓，考虑这是个极坐标就 OK）。 一般来说呢，人主要是通过视觉听觉来定义外中心空间的。闭着眼睛可以跳舞可以唱歌，但是走路就会摇摇晃晃，说不定就会摔倒。至于触觉，人好像用得不多，顶多也就是感觉一下“风从哪里来”。从这些录像里面来看，猫好像不太一样，似乎它非常依赖于机械感觉来感知外中心空间位置。这也挺显然，因为半夜三更月黑风高，不靠机械感觉它走都没法走，别说抓老鼠。 更具体一点来分析，这些猫身上是“粘上”了什么东西，这和“贴上”一个东西还不太一样。虽然猫的总体行为是远离粘滞方位，但是不能具体分析是因为它觉得毛被粘上了（不同的毛受到的矢量不一样，方向大小都不同），还是皮肤受到一个总的拉力（这是个同一的矢量）而它去远离这个拉力。考虑到猫背后粘上粘胶以后会趴着走，而胸前粘胶以后会跨着走，胶布在这两种情况下相对皮肤的运动趋势是相反的（在背上是按下来，在胸前是拉下去），但猫试图摆脱胶布的行为趋势是一致的。所以我们可以总结认为，猫是想远离一个侵入它自我中心坐标系的外界事物。 但是对于这个外界事物，猫的行为和人的行为非常不同。比如像身上粘上了一个苍蝇之类的，人基本上会觉得这是“身体被苍蝇趴上了”，而不是“身体给世界粘上了”。像前述录像里面这些猫对胶布、鞋子等外来物品杯弓蛇影惊弓之猫式的反应，尤其是头顶贴了胶布、脚上穿了鞋子以后的反应，我们可以认为它觉得外中心空间有些不对劲，以致于它要“退出来”或者“跨过去”。 因此我们马上就可以得出一个结论，那就是猫对外中心空间的感知存在某种局限性，使得它不能正确地区分外中心空间里对它施加影响的来源。当它： 1. 感受到一个外来的作用力 2. 无法判定作用力的来源 3. 无法摆脱这种作用力的影响 那它会认为这是整个外中心空间出了问题，然后它会试图用离开这个空间的办法来解决问题。所以我们会看到如此搞笑的行为（……这也分析得太长篇大论了吧） 其实，这种分界还是非常重要的。认识一个与自己相互作用的对象，这个过程包括了构建“相互作用”和“判明作用来源对象”两个概念。在神经系统中构建一个概念是非常先进的属性，大部分动物都做不到，人那是神奇的存在，不要和人比。像耗子什么的，能学会横竖概念就谢天谢地（不信你问训练耗子的科学家吧，他们肯定有一肚子故事跟你说）。我们可以认为，猫大概就是因为神经系统里面没有进化完全（……），使得它对外中心空间的感知实际上和我们不一样： 在我们人类的眼中，空间里的一切都是可以操作的对象，对于猫来说，它不能操作的对象就是空间。 有同学可能会问为啥人类没有这种感觉，其实很简单，我们根本就没啥空间概念，人类感知到的外中心空间已经全部对象化了。古人没有什么几何宇宙学之类的，但也会“念天地之悠悠”，都能把空间分成天地。从另外一个角度来说，人根本就不去考虑不能操作的空间：默认所有的东西都可以改变，不能改变的东西人就会感到害怕。所以在电梯里面上升的时候一般人都没啥感觉，而自由落体的时候，未经训练的人类表现都很糟糕。不然怎么跳水那么难，跳楼的一般都死得那么难看。有哪个人在自由落体的时候敢于变换姿势呢？但是猫能做到。猫是敬畏宇宙的生物，我家的猫每天早上都会呆在阳台上看日出前清晨的蓝色世界。这种对外中心空间的统一认知实际上使得猫类在运动上具有极大的优势，因为对于它们来说，身体就是世界的一部分。所以不要以为人有多聪明猫穿了鞋表现得多蠢，它们只是用不一样的方法来观察这个世界，而且它们在面对不能改变的现实时更加坦然自信。人们改变世界，而它们用适应和融入来生存。 （没错，这就是所谓的猫剑合一 *_^） P.S. 以上讨论，均不属实，盖因完全未经测试。当然，这些都是 testable hypothesis，可以做实验的。不过我是不会拿我家猫来做的！你们谁做了就传上网吧…… P.P.S. 猫对机械感觉的依赖性蛮强的。一个类似行为的视频：http://www.youtube.com/watch?v=T9TmmF79Rw0&feature=related 只要背上（母猫叼小猫的位置）给夹上个夹子它就不会动弹了 P.P.P.S. 有同学可能会问猫抓老鼠那老鼠算啥，老鼠运动又不是它能控制的，难道老鼠算空间。这个问题问得好。实际上我们知道对有生命的物体和没生命的物体，神经系统的处理是完全不一样的。我们前面讨论的都是“无生命的对象”，对于有生命的对象，有一条先天决定的神经环路去处理，而这个“有生命”、“没生命”实际上是先天确定的一些特征。对物理世界抽象能力好的人，很多时候和人打交道就并不是那么自然。在极端的情况下，这个环路坏了，就是自闭症。当然这不是主流看法，只是烟酒人员的，万勿听信。 P.P.P.P.S. 有同学好奇这个 egocentric 和 allocentric 是怎么被烟酒人员创造出来的。实际上这对词不太新，一个较短的 review 请见文献[1] 。前面我们讨论的情况，除了猫之外（真不幸……），在其它动物上也有研究。文献[2]就说明，在低等生物上，计划运动的矢量输出依赖于皮肤上体感神经元的输入诱导出的力场反射叠加，通过脊髓反射实现，基本是个不能适应学习的过程。对于人类以及其它灵长类，能够迅速学会在这种外加力场下保持正确运动姿态。这个过程学名叫做 forcefield induced adaptive learning，依赖于大脑皮层[3]。在这个学习过程中，对外中心空间的视觉响应会发生相应的变化[4]，这个过程类似于前面我们讨论的自我中心和外中心两个空间的相互作用。Crossmodal interaction 是个很大的研究领域，最漂亮的实验是当年的猫头鹰戴眼镜，这个扯远了，呵呵。 不过前面讨论的这段可以解释一些为啥人能打篮球啊跳舞啊打跆拳道啊之类的问题。和猫这类动物不太一样的是，人类的任何运动都需要学习，像某些技巧运动还需要长期训练。在训练过程中，人的大脑建立一个外中心空间的模型，把自己映射成外中心空间里面的一个对象。这种基于模型的世界观和猫这种依靠天赋活着的动物非常不同。 [1] http://www.psy.cmu.edu/faculty/klatzky/allo_ego.pdf [2] http://www.jneurosci.org/content/20/1/409.full.pdf [3] http://jp.physoc.org/content/587/12/2949.full.pdf [4] http://www.jneurosci.org/content/27/37/9975.full.pdf 贴个以前写过的相关的东西上来，大家看看笑笑就好，我这也没证据，全靠猜的。哈哈哈。 http://blog.renren.com/blog/226050900/787596831?frommyblog 查看知乎原文
