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認知科學導論/非人類動物和機器人的感官

來自華夏公益教科書,開放的書籍,為開放的世界

單細胞生物感知

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在生命進化的早期,單細胞生物就擁有了一種原始的感知形式,就像今天仍然存在的單細胞生物一樣。細胞表面具有探測器,可以識別環境中的化學物質。如果這種化學物質是好的,比如食物,那麼生物體可能會朝著該化學物質濃度更高的方向移動。如果某種化學物質在某些區域的濃度較高,而在其他區域的濃度較低,那麼這被稱為化學梯度。類似地,有害的環境條件,比如極度高溫,會導致小型生物體遠離。這是感知的生物學起源。 [1] 但是單細胞生物太小,無法檢測出梯度的方向。它們所做的就是擁有一個非常原始的記憶,其中只有一個槽。細菌會在直線方向遊動,只要目標化學物質的大小大於記憶中的化學物質大小。否則它會改變方向。 [2]

單細胞真核生物通常具有更復雜的感知機制,包括一種原始的光線檢測形式。它們具有對光線敏感的眼點。它們會根據那一刻的能量需求,朝著光線移動或遠離光線。 [3]

多細胞生物(包括人類)具有更復雜的感官系統。

光偏振檢測

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章魚在其視覺系統的一部分中,能夠檢測光線的偏振。 [4] 光是由波組成的,波的振盪平面決定了它的偏振。某些太陽鏡的工作原理是隻允許某些偏振的光線透過,因此當你轉動頭部時,有時你會看到一些光線被阻擋,而另一些光線則不會。

回聲定位

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許多蝙蝠使用回聲定位來在環境中導航。透過練習,人類也可以做到這種有限的版本。

電定位

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鴨嘴獸和電鰻可以探測到其他動物發出的電場。它們利用這種感官來探測獵物。 [4]

磁場感受

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磁場感受是指探測地球磁場的能力,這樣個體就可以知道哪個方向是北方。許多細菌都具有這種感官,許多魚類、兩棲動物、爬行動物、鳥類以及罕見的哺乳動物,如老鼠、鼴鼠和蝙蝠,也具有這種感官。

  1. Gazzaley,A. & Rosen,L. D. (2016). 分心的大腦:高科技世界中的古老大腦。馬薩諸塞州劍橋:麻省理工學院出版社。第 20 頁。
  2. Godfrey-Smith,P. (2016)。其他心靈:章魚、海洋和意識的深層起源。法拉爾·斯特勞斯和吉魯。第 16-17 頁。
  3. Godfrey-Smith,P. (2016)。其他心靈:章魚、海洋和意識的深層起源。法拉爾·斯特勞斯和吉魯。第 17 頁。
  4. a b Mitchell,K. J. (2018)。“天性:我們大腦的連線方式如何塑造了我們”。新澤西州普林斯頓:普林斯頓大學出版社。第 132 頁
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