Science重磅综述：大鼠复杂的情感和认知能力

大鼠的情感能力表现出复杂且多样的特征，包括正面和负面的情感体验。 它们能够通过肢体语言、面部表情、声音和嗅觉线索表达情感，并受到环境刺激的影响。大鼠会经历恐惧、愤怒等负面情感，并表现出积极的情感，如乐观、玩耍和社交互动。此外，大鼠的情感具备重要的社会功能，不仅能够通过情绪传染与同类分享情感，还表现出同理心和亲社会行为，甚至在同类痛苦时提供安慰和帮助。这种情感复杂性使得大鼠在情感研究中成为重要的模型。

图1.大鼠的情感表达

大鼠表现出多种工具性亲社会行为，反映了它们在社会环境中对他人福祉的关心。 历史研究发现，大鼠能够避免对同类施加电击，显示出对他人痛苦的厌恶感。此外，大鼠在面临痛苦状态的同伴时，会主动释放被困的同类，甚至在没有直接奖励的情况下也能表现出帮助行为。这表明它们的亲社会行为并不仅限于求助或奖励的诱因，而是与对他人痛苦的识别和同情感知密切相关。大鼠的帮助行为受社会经验影响，能够跨品系地帮助陌生个体，体现出亲社会动机的灵活性。研究还显示， 它们在面对困境时会采取互惠策略，但对他人痛苦的响应似乎更为迫切，超越了简单的互惠考量。这些行为的神经基础与人类的同情心网络高度相似，涉及多个脑区，表明这种行为的进化根源可能更为古老。 因此，大鼠的工具性亲社会行为不仅为理解动物社会行为提供了重要见解，也为研究同情心的神经机制奠定了基础。

图2. 人类和大鼠的亲社会大脑

大鼠展现出一系列复杂的认知能力，显示出其具备一定程度的意识和社会理解。 它们能够通过观察他人学习，从而提升自身的表现，理解他人的目标，并进行因果推理。大鼠在执行复杂任务时能够抽象出规则，并在听觉和视觉任务中进行结构转移，表明其对任务规则的掌握。此外，大鼠展示了元认知能力，能够识别自身对知识的信心并据此作出决策。研究还表明， 大鼠能够有意地回忆情境记忆，这一能力要求其激活特定神经网络并在适当时机维持记忆。 总的来说，这些发现支持了大鼠在社会交往、学习和决策中的复杂认知能力，使我们对其内在心理状态产生更深入的理解。

图3. 大鼠的情感与认知能力