金魚腦到底怎麼思考？科學家精細手術插入電極來研究

現代人開玩笑時偶爾會以「金魚腦」來形容記憶力差或腦力較弱的情況，不過科學家對於金魚腦的了解其實還不算很深。為了更理解金魚腦的運作方式，一組科學家將電極插入金魚腦部，連結到金魚頭上的紀錄器，監控金魚的神經元運作。在實驗過後，這些金魚全都難逃死亡的命運。

《紐約時報》報導，科學家為了研究金魚的空間概念，將電極穿過魚骨上的小孔洞，並連接到魚頭頂部的紀錄器。這讓金魚看起來有點滑稽，不過這項研究可以探知魚類游動時的大腦機制，藉此探究其他動物的大腦領航功能如何演化，研究結果25日發表在《PLOS生物學》（PLOS Biology）期刊上。

要把電極刺入金魚腦部並不容易，因為金魚腦就像是一小撮小扁豆，大小只有1.3公分左右。科學家得先幫金魚做「開腦」手術，然後在顯微鏡下把電極放進去，這些電極直徑和人類頭髮差不多。

負責置入電極的以色列班古里昂大學（Ben-Gurion University of the Negev）神經科學博士候選人科恩（Lear Cohen）說，要在無水的環境下進行這項手術實在很難，「魚需要水，而你需要牠不要動」，最後在同事幫忙下，他們把水和麻醉劑一起灌進金魚嘴裡，才得以完成電極置入手術。

電極會連接到一個小型紀錄器上，這個紀錄器放在防水的盒子裡，安裝在金魚頭頂，可以監測金魚的神經元活動。為了防止紀錄器太重害金魚抬不起頭，盒子上還裝了一些小浮板。

等金魚醒來時，就會被放進一個約60公分長、15公分寬的水箱裡。科學家發現，金魚游得越靠近水箱壁時，大腦當中的導航神經細胞就越活躍。

紀錄器上的數據顯示，魚腦的導航細胞和哺乳動物不同。例如人類的導航細胞是專門確定人類在一個環境裡的具體位置，以這個位置為中心來理解周圍環境；哺乳動物的神經元大多可以讓動物在腦內的空間為自己精準定位，彷彿在地圖上放置一個圖釘，讓自己知道「我在這裡」

但金魚腦內沒有這種細胞。金魚的神經元可以讓牠們知道自己正在靠近障礙物。金魚是透過整理牠與各種障礙物之間的距離，來為自己在空間裡的位置定位，所以金魚的思路是「我在A路徑上是在這一個點，在B路徑上則是在那一個點」。

研究人員之一的科恩表示，這種差別可能是因應棲地的環境和挑戰，例如在不斷變化的流水中，金魚得知與障礙物的距離比較容易，要知道自己的確切位置反而比較難。

這些實驗得到以色列班古里昂大學動物福利委員會的批准，而在實驗過後，金魚都被安樂死，以便深入檢視牠們的大腦，讓研究人員繼續探究魚腦的導航系統和人類有何不同、以及為何不同。

未參與實驗的英國牛津大學生物學家西博（Adelaide Sibeaux）表示，這項研究之所以重要，是因為人類正在改變很多動物的生存環境，「如果你知道動物的大腦如何導航，就能知道牠們能否適應目前的這些變化」。