机器人打哈欠,黑猩猩被感染?

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作者是,Denovo科普团队,其中有杨超博士,杨超博士还是中国科普作家协会会员。

审核:詹丽璇 广州医科大学附属第二医院神经内科教授

你试过如此情形否 于课堂之上 或地铁之中 只要有一人打了个哈欠 周围之人便接二连三地跟着打哈欠了?此现象看似不起眼 却暗藏着一个神秘至极且强大无比的生理反应 即传染性哈欠 更让人惊讶的是 传染对象并不局限于人类 黑猩猩 大象也是如此 甚至面对仅有一颗头的机器人。它们亦会忍不住张嘴打哈欠。

打哈欠为何会传染?其究竟只是模仿动作,还是我们大脑里某些共情机制于无意识的状况下启动了?而当此行为在不同物种出现,甚至在动物和机器人之间出现之时,这又意味着什么?

为什么打哈欠会传染(图片来源:作者使用AI生成)

如今,有一项颇有趣味的实验被发现,那竟是近期发生的事,当黑星星看见一个仿生机器人张嘴张大嘴巴深深吸气又缓缓呼气打出哈欠时,它们居然也跟着打起了哈欠,其中有的黑猩猩甚至着手开始收拾收集卧具,随后躺下来休息,仿若仿佛真的被困住了。与此同时,在南非的大象保护区那里,也有科学家进行了观察,当熟悉的人类张开嘴巴深深吸气又缓缓呼气打哈欠时,大象竟然也遭遇被传染的情况,然而面对陌生人时大象却没有任何反应无动于衷。

哈欠到底有什么用?科学界的多重解释

每天,我们或许都有可能打哈欠,然而,这个简单的行为,实际上依旧没有被科学彻底解密。到底为何会发生打哈欠这种现象?它所具备的作用是什么?当下的科学研究给出了多种有可能的解释,这些解释覆盖了生理、认知以及社交等多个层面。

有一种流行观点提及,打哈欠或许有着调节大脑温度的功用。当我们处于疲劳状态或者精神无法集中之际,大脑的代谢活动已然增加,其温度也跟着上升。在打哈欠的时候,我们会张大嘴巴进行深呼吸,同时伴有面部肌肉以及颈部的运动,这对促进脑部血流以及散热是有帮助的。

也有研究表明,哈欠是一种开关,特别是在状态发生转换的时候,像从放松状态转变为警觉状态,从睡眠状态进入清醒阶段,打哈欠或许是一种自我启动机制,目的是提升神经系统的兴奋程度,再次凝聚注意力。

一些研究觉得,除开个体的生理调节,哈欠对群体而言有着同步信号方面的作用,像在灵长类动物里,个体打哈欠之后,常常会引发群体成员出现连锁反应,从而达成作息节奏的协调,进入到进化早期阶段,这种同步机制也许能够帮助提升群体防御能力或者集体行动效率。

再一个受到诸多关注的假设是,具有传染性的哈欠或许体现的是个体的“共情能力”。这种观点觉得,在我们目睹熟悉的个体打哈欠之际,大脑当中的镜像神经元系统会被激活,进而让我们生成模仿性反应,这并非仅仅是机械动作的简单复制,而是与他人状态的一种情绪上的共鸣。

传染性哈欠 机器人 黑猩猩_智能机器人参考文献

人类存在一种无意识模仿,它也被叫做“变色龙效应”(chameleon effect),在好多社会互动行为里都能够被观察到,就像无意识地去模仿他人的表情,模仿他人的姿态,甚至模仿他人的语调。

不过,有研究指出,传染性哈欠并不等同于共情,而且,其间关系并非绝对。一些实验发现,存在一类个体,其共情能力较低,然而,他们却依旧会出现明显的哈欠传染现象,这表明,还有其他生理或者感知机制,正在发挥作用。

从机器人到动物,打哈欠的跨界传染

人们曾普遍觉得传染性哈欠只会在人与人之间出现,或者在那些社群关系紧密的同类动物之间发生,然而,近年来的研究正在打破这种传统认知,令人惊奇的是,即便打哈欠的是机器人,一些动物也会跟着打哈欠,并且当人类打哈欠时,某些动物也会做出回应。

针对黑猩猩是否会模仿机器人打哈欠给出肯定答复?在2025年,于《科学报告》(Scientific Reports)之上发表了一项实验探究,此回探究第一次呈现出这样一种现象,黑猩猩会针对仿生机器人之打哈欠给出回应,且展示出显著的具有传染性的行为表现。

研究团队运用一个有着类人生物动作的机器人头部,向十四只成年黑猩猩展示三种表情,分别是闭嘴、张嘴以及完整打哈欠,此后发现,百分之五十七的黑猩猩在瞧见机器人“打哈欠”之际,也跟着打起了哈欠,再除模仿动作外,它们还展现出例如收集卧具、躺下等“困倦”相关行为,然而在看到张嘴或闭嘴表情时侯,却几乎没有模仿反应。

黑猩猩会对仿生机器人的打哈欠做出反应(图片来源:参考文献)

这项研究有着重要意义,在于它首次证实了传染性哈欠并不依靠生物身份或者熟悉程度,甚至对于一个没有生命的仿生机器人而言,只要具备类似人类的动态表情,照样能够诱发这种本能反应。

研究者进行推测,这或许跟大脑里识别生物运动的神经通路存在关联,还可能表明哈欠的触发机制在某些状况下不需要高阶社交认知,仅仅依靠基本的动作识别系统便能够启动。

和黑猩猩那种并非针对生物的模仿相比较来看,有对熟悉人类呈现出打哈欠做出反应情况能作为另一种不同物种之间互动证据之举的,是南非克尼斯纳大象公园其中一项行为观察。

研究者通过人为进行表演哈欠、张嘴等动作这一行为,去观察象群的反应,结果发现,只有针对熟悉饲养员的哈欠,大象才会做出回应性哈欠,而对于陌生人或者非典型动作,大象则没有反应,这种反应可能跟情感联结、信任程度存在着关联,这项研究首次确认了大象具备一定的跨物种社会感知能力,并且也进一步支持了传染性哈欠可能和共情以及熟悉感相关的理论。

但视觉可不是哈欠传染的唯一途径哦,在2024年有一项研究首次发觉,狮尾狒狒仅仅是听到熟悉个体的哈欠声音,就会被诱导出模仿性哈欠行为,在那次实验里,当研究人员播放来自社群中亲密成员的哈欠声时,狮尾狒狒明显更加容易打哈欠,然而对照组播放的其他社交叫声却不会引发同样的反应,这种听觉传染表明哈欠或许是一种超越感官的社交信号,其背后依靠的是动物把声音和社交关系进行整合 的感知能力。