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认知科学导论/非人类动物和机器人的感官

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单细胞生物感知

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在生命进化的早期,单细胞生物就拥有了一种原始的感知形式,就像今天仍然存在的单细胞生物一样。细胞表面具有探测器,可以识别环境中的化学物质。如果这种化学物质是好的,比如食物,那么生物体可能会朝着该化学物质浓度更高的方向移动。如果某种化学物质在某些区域的浓度较高,而在其他区域的浓度较低,那么这被称为化学梯度。类似地,有害的环境条件,比如极度高温,会导致小型生物体远离。这是感知的生物学起源。 [1] 但是单细胞生物太小,无法检测出梯度的方向。它们所做的就是拥有一个非常原始的记忆,其中只有一个槽。细菌会在直线方向游动,只要目标化学物质的大小大于记忆中的化学物质大小。否则它会改变方向。 [2]

单细胞真核生物通常具有更复杂的感知机制,包括一种原始的光线检测形式。它们具有对光线敏感的眼点。它们会根据那一刻的能量需求,朝着光线移动或远离光线。 [3]

多细胞生物(包括人类)具有更复杂的感官系统。

光偏振检测

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章鱼在其视觉系统的一部分中,能够检测光线的偏振。 [4] 光是由波组成的,波的振荡平面决定了它的偏振。某些太阳镜的工作原理是只允许某些偏振的光线通过,因此当你转动头部时,有时你会看到一些光线被阻挡,而另一些光线则不会。

回声定位

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许多蝙蝠使用回声定位来在环境中导航。通过练习,人类也可以做到这种有限的版本。

电定位

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鸭嘴兽和电鳗可以探测到其他动物发出的电场。它们利用这种感官来探测猎物。 [4]

磁场感受

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磁场感受是指探测地球磁场的能力,这样个体就可以知道哪个方向是北方。许多细菌都具有这种感官,许多鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类以及罕见的哺乳动物,如老鼠、鼹鼠和蝙蝠,也具有这种感官。

  1. Gazzaley,A. & Rosen,L. D. (2016). 分心的大脑:高科技世界中的古老大脑。马萨诸塞州剑桥:麻省理工学院出版社。第 20 页。
  2. Godfrey-Smith,P. (2016)。其他心灵:章鱼、海洋和意识的深层起源。法拉尔·斯特劳斯和吉鲁。第 16-17 页。
  3. Godfrey-Smith,P. (2016)。其他心灵:章鱼、海洋和意识的深层起源。法拉尔·斯特劳斯和吉鲁。第 17 页。
  4. a b Mitchell,K. J. (2018)。“天性:我们大脑的连接方式如何塑造了我们”。新泽西州普林斯顿:普林斯顿大学出版社。第 132 页
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