當你望著魚缸，魚缸裡的魚也回望著你。而且，它可能認得你。英國牛津大學與澳洲昆士蘭大學的研究團隊發現經過操控制約(operant conditioning)後，射水魚（archerfish）辨識人類臉孔的能力高得出奇。
截圖來自實驗影片
分辨臉孔真的很難，很多人認為只有大腦發達且複雜的靈長目才做得到，但後來的研究發現，鳥類辦得到，胡蜂辦得到，現在就連魚也辦得到。研究的第一作者，牛津大學生物學系研究員凱特˙紐波博士(Dr Cait Newport) 想要知道辨識人類臉孔的能力是先天的，仰賴腦部特化功能，還是後天的，循著生物對一般物件的辨識途徑。
因為魚不會直接跟人接觸，也沒有跟人類大腦一樣的新皮質，所以她選擇射水魚 (Toxotes chatareus) 來作為實驗對象。她做了兩個實驗，第一個實驗首先透過條件制約訓練，讓魚朝特定臉孔 CS+ 射水時，可以獲得餵食作為獎勵，同時也訓練魚「不要朝」臉孔 CS- 射水，一樣可以獲得獎勵。接著研究團隊用 44 張其他臉孔來跟 CS- 輪流並列，看看制約之後的四隻射水魚能否成功辨別臉孔，「不要」朝 CS- 噴水，而是朝並列的另一張陌生臉噴水，結果發現牠們的正確率最高達到 81.5%(± 6.364)。
(A) 圖是在實驗1中使用的臉。 (B)圖是在實驗2中使用的臉。影像都是3D臉孔，來自隱私受保護的個人。所有的臉孔圖片由 Max-Planck 中心的生物網路動力學研究室提供。 (C) 圖是實驗設計的圖示。
實驗二則是如上圖 (B)，把光影、顏色、還有頭型等線索都去除，但訓練跟實驗方式都跟實驗一一致。結果發現，噴水魚答對的比例更高了，最高達到 86.25%(± 5.50)。
噴水魚在演化歷程中不太可能受到演化壓力而得辨識人類臉孔，但依舊可以在去除許多線索之後做出正確判斷，顯示出臉孔辨識的能力是可以被習得的，就算這種生物的大腦沒有新皮質 (neocortex)。
這個實驗結果告訴我們什麼呢？有一種魚可以認得人臉，所以咧？有趣的是，在實驗過程中，有的射水魚學習比較慢，有的則很快。研究團隊推論這可能是因為不同的魚用不同的視覺資訊在辨識，而這也影響了每條魚在實驗時回答（射水）的正確率。
研究推論，更早的生物為了偵測掠食者、擇偶、覓食演化出的視覺能力神經迴路後來演化成靈長目的臉孔處理迴路，同時，差異那麼大的脊椎動物（人 vs. 魚）都可以辨別人臉這件事，或許顯示其實我們人類的臉孔並沒有什麼特別之處，我們覺得人類自己的臉辨識起來很複雜、對別的動物很困難，可能只是我們自己以為。
研究出處：
Discrimination of human faces by archerfish (Toxotes chatareus), Scientific Reports, DOI: 10.1038/srep27523
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