科學家如何衡量動物的智能與情感？

作者：張慈媛（動物當代思潮特約記者）

挺挺網絡社會企業主辦的「WeRAP2019全國高中職學生動物保護體驗營」於2019年7月舉行，邀請不同領域的專家分享、讓學員對課本沒教的動物事進行更深入的思考，其中，中山大學生命科學系副教授顏聖紘以「科學家如何衡量動物的智能與情感？」為題，分別從動物的自我認知、學習行為、問題解決能力、記憶能力、情感與學習六大面向，介紹科學方法如何測試動物的智能。

顏聖紘首先提醒，動物情感與智能的相關議題，經常涉及人對動物的偏見。例如在臺灣，民眾喜歡把貓狗拿來當寵物；但在亞馬遜盆地，常見的寵物就變成松鼠猴和鸚鵡；在非洲，最重要的動物又變成駱駝。各國對動物的偏愛與當地的生活方式及文化息息相關，即便在臺灣社會，同樣是貓狗，有的人覺得可愛，也有人覺得他們味道重、飼養門檻高，所以在討論政策的時候，要避免個人對特定動物的私心，而《動物保護法》既然適用於所有受人管理的脊椎動物，就不能只嘉惠狗。

比如說，狗之所以容易被理解，是因為牠們有複雜的顏面肌肉，能表現出較多表情，人們便能照自己的經驗解讀狗的情緒，但容易解讀不代表比較聰明。動物的智力可以透過實驗了解。自我認知（self-conscious）就是學界經常使用的判斷標準，測試動物能不能認得鏡中的自己，常見的方法是鏡子測試 （mirror test）：在動物身上做記號，再讓牠照鏡子，如果動物能認出鏡中的影像是自己，就會試圖把身上的記號弄掉。會幫大魚清洗掉表皮寄生蟲的飄飄魚，就通過了鏡子測試，大象、海豚、魚、鳥及靈長類動物也都有通過測試的案例，反而是普遍被認為聰明有靈性的貓和狗，從來沒有案例通過。

第二種判斷指標是學習行為（learning ability）。其中一個實驗方式是，測試動物能不能依靠觀察來學習。先讓一隻章魚從小箱子裡抓螃蟹來吃，並安排另一隻章魚在旁邊的水族箱觀看，接下來給這隻在旁邊觀看的章魚一個小箱子，測試牠能不能做到同樣的事情，如果牠學會了，正確率就會變高，動作也會更快。

第三種指標是問題解決能力（problem solving）。過去許多動物都被認為沒有解決問題的能力，其實這可能是因為難以觀察，例如蛇沒有四肢，活動的方式比較不容易讓人理解，就不好判斷牠是不是有辦法解決問題。許多爬蟲類以前被當成是沒有這樣的能力，但在芬蘭有研究發現，紅腿陸龜可以通過設計過的關卡，吃到食物，證明了這種龜有解決問題的能力。

除了解決問題之外，社會學習 （social learning）、社會模仿（social mimicry）也是一種能力，在人的世界中，跟隨時尚潮流選擇自己的髮型，就是一種社會模仿，有這樣的能力，就表示個體不必重複錯誤的嘗試，只要跟隨其他人的做法，就能用更有效率的方式完成大目標，減少不必要的耗損。對於有階級、有領導者、會分工的社會性動物來說，如果少了社會學習的能力，就可能因為資訊傳遞的正確率太低，而阻礙整體的生存。

接著顏聖紘補充，過去和現在會使用不同的方式進行研究，曾經有個年代喜歡用微型電擊，再把頻譜反應、波型，和動物的特定行為連在一起，以了解動物。但是這樣的侵入式研究現今已經很少使用，取而代之的是連結式電擊，類似人在進行睡眠診斷時採取的方法，把電極貼片黏在頭上，就能看到腦部的活動。但顏聖紘也指出，從腦部活動到情緒反應之間的連結沒有這麼簡單，這樣的測試也許可以讓我們得知動物哪個腦區因為特定行為而活化，但不等於我們對動物的情緒與行為就有比較多了解。

又例如山羊的痛苦研究，因為山羊不像狗有複雜的顏面肌肉，從表情判斷不出痛苦，所以需要其他途徑來測試，例如導電圖及血清素的分析。因此，在評估脊椎動物的感受時，經常是同時採取神經科學、內科、腦科與行為學的知識來研究，是一個橫跨不同科系的研究範疇。

第四種判斷動物智能的標準是記憶能力 （memorability），顏聖紘表示，學習能力雖然能幫助動物解決問題，但如果無法記憶，未來遇到同樣狀況時，就未必能再現同樣的行為，因此記憶是十分重要的能力；記憶又分為長期與短期兩種，不重要的事情會馬上被丟掉，但長期記憶會反覆出現。

值得注意的是，許多人以為小型的動物腦也很小，智力也連帶較差，但這其實是錯誤觀念，記憶容量、記憶長短與動物體型之間，並沒有絕對的關聯性，許多人信以為真的「金魚記憶只有幾秒」也是流言，其實，大部分魚類都是脊椎動物，也擁有記憶力。

第五種判斷標準是情感，例如同理（empathy）與同情（sympathy）。測試這種情感的研究很多，像是在房間各個角落擺放嬰兒娃娃、其中一個娃娃會發出哭聲，研究者把貓放進房間，發現貓傾向跑向在哭的娃娃、趴在娃娃身上，研究者做出結論，認為貓對人類嬰兒的啼哭有同情心。但是顏聖紘對這個研究抱持疑慮，認為貓可能只是被哭聲這個訊號吸引，因此也提醒聽眾，這類研究的其中一個致命傷，就是用人類的情感去解釋動物的行為。不只是研究，在日常生活中，把個人對狗的高容忍性解讀成狗很乖，最後演變成「我的狗很乖，他不會咬我，如果咬別人就是別人的問題」，就是需要避免的情感解讀。因此在解讀動物行為時，要適度避免採用人類社群的觀點。

第六種評估動物智能時的重要行為是玩耍（play）。在動物行為學上，和生殖與生存無關的事會被定義成玩耍，這樣的行為常被當成是高智能動物的重要特質，像人類玩手機的行為，雖然無助於繁衍，但可以釋放壓力，就算是一種玩樂行為。舉凡烏龜、魚類、松鼠，都曾被觀察到玩樂行為，以松鼠為例，英國曾有過實驗，研究者在公園裡放置滾輪，公園內不曾被飼養過的松鼠就會自己去滾輪上玩耍，後續的研究也提到，會去玩的松鼠，從實驗設計的指標上來看比較健康。這也連結到動物圈養的議題上，經常提到的設施豐富化，豐富化不是指環境凌亂，而是有多種設施、且經常更換，這樣的空間對動物來說會更好。

動物福利的核心概念，是希望動物能免於不必要的恐懼與壓迫，顏聖紘總結，如果對動物的生理、行為一無所知，便難以衡量動物是否受到壓迫，因此要談論這個議題，還是得從根本上了解，科學家使用科學方法測量動物感受的合理性，這可以很簡單，也可能非常複雜、涉及多種學科，測量的指標也十分多樣。藉由標準化的方法及指標，科學家嘗試捕捉動物的智能與感受，當我們對動物的情緒與感知有越來越多的了解，有越多方式評估動物的痛苦，就越有可能促成法律的改變，讓法規的保障擴及過去不被理解或被低估的動物。

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