貓很聰明又有靈性,但牠們可能認不出你的臉

貓很聰明又有靈性,但牠們可能認不出你的臉
Photo Credit: Mike M@Flickr CC BY 2.0

我們想讓你知道的是

貓真的不是那麼在意人的臉孔。這樣你就能理解為什麼有時候你呼喚愛貓時牠們只是稍微叫喚一下但是不回頭了吧,因為牠們覺得已經告訴你「我知道你在了」。

文:華沙

貓能夠看懂臉嗎?

貓作為人類的夥伴已經有了上千年的歷史,最經典的例子要數古埃及的法老家族,他們對於貓的熱愛與現代人無異。不過,就如同有人說貓是人類(除了狗以外)的另一個好夥伴。現在,大約有六億隻貓生活在我們周圍,可以說算是最為常見的寵物。相比主人對於貓無限的愛,貓似乎與主人不是那麼親近,以至於很多人感覺自己不是在養貓,其實是在服侍貓主人;那麼貓的眼中有我們嗎?在這一節,暫且不談貓與人類的交往與生活,只談一談貓對於人類臉孔有沒有閱讀能力。有一位朋友說:「要是我們家的貓真能記住我,每天這麼養牠我也覺得值了。」就像上一節談論狗一樣,這一節我們看一看貓能不能識別人的一些指示甚至情緒,再看一看貓能不能通過臉孔判斷我們的身份。

研究神經科學的科學家和我們一樣都愛著貓,唯一的不同之處就是有一些科學家會用貓作為實驗的對象來探索腦的結構,而有另一組科學家更對貓本身感興趣。我們先看看前一組科學家。最近非常熱門的深度學習裡面就涉及一個叫作神經網絡模型(Neural Networks)的演算法,這一演算法看似與整本書風馬牛不相及,事實上它正來自科學家對於貓的研究。

在1961年,Hubel與Wiesel教授深入研究了貓的視覺皮層,他們發現視覺皮層上對於方向敏感的細胞有如網一般的結構:高效簡潔。這一成果在電腦科學上開花結果。在二十世紀,神經科學的許多經典實驗都是在貓的腦中進行。他們麻醉貓後,用電極檢測貓對於基礎視覺刺激的反應。不過這些實驗雖然對於視覺領域說明很大,但是並沒有解釋本章的主題,貓能不能認清楚主人的臉孔。所以我們還是看看那些針對貓本身進行研究的科學實驗吧。

我們還得從貓的視覺能力開始。大家都知道貓可以在夜間活動的一個關鍵原因就是貓有夜視能力。在貓的眼睛上,視網膜的結構與人類大不一樣。作為接收視覺資訊的「底片」,視網膜上神經細胞的數量決定了接收到的資訊。相比人類,貓的視網膜上擁有更多視杆細胞更少的視錐細胞。視杆細胞形狀細長好似杆子,它的最大特點就是對於光亮敏感,而對顏色並不敏感。同樣分辨絲絲光亮,上百個視錐細胞才能達到一個視杆細胞的敏感程度。所以擁有更多的視杆細胞可以幫助夜間活動:對於光亮越敏感,也就越能察覺暗處環境下的細微亮度變化。

正因為能夠對細微亮度的變化一清二楚,所以視杆細胞也能夠精確判斷動態。視錐細胞,顧名思義,長得像錐子一樣。術業有專攻,視錐細胞並不是判斷光亮的好手,它們更加擅長判斷顏色。在我們人類的眼睛裡面,六百多萬個視錐細胞讓我們能夠看清楚五彩斑斕的世界。不過貓就沒有這麼幸運,牠們眼內的視錐細胞可能只有人類的1%。所以貓的動態資訊清楚無比,夜間萬物也纖毫畢現,不愧是天生的捕獵者,眼睛就是為捕獵而設計。不過貓的眼睛雖然設計精巧,卻有一個致命缺陷,那就是視力不是特別好。

先說貓的視覺能力吧,貓完全可以像人類一樣分辨一些點的大小、方向以及角度,也可以記住看到的一些物體,所以從硬體角度而言貓是擅長使用視覺資訊的:大家都看過不少貓視頻,比如追逐鐳射筆,撥弄毛線球。不過辨識臉孔就是另外一項工作了,因為臉孔算是最為複雜的視覺刺激了。既然能夠記住自己喜歡的毛線球,貓是不是也能認出我們的臉孔呢?

養過貓的人都知道,貓雖然很傲嬌,與人不甚親密,但是牠們能識別出主人,尤其是在和陌生人比較的時候。有一位朋友曾告訴我,她家的貓很怕生人,只有她才可以與貓愉快地玩耍。暫且不談在牠們心中我們到底是不是主人,至少這些例子告訴我們,牠們心裡有我們,而且還能把我們和其他人分別開。但是這個事實不能直接推導出貓可以判斷出我們的臉孔,畢竟貓可以利用氣味、身材、臉孔、身體動作的特點等多樣方式來判斷我們。

舉一個不恰當的例子,青蛙捕捉飛蟲並不是真的因為牠們能夠判斷出飛過的蟲子很好吃,而是因為牠們神經系統內的反射結構導致。相對的,貓對我們是誰的判斷並不一定與人類相同,畢竟,條條大路通羅馬,貓也有若干手段標記牠的主人。所以我們要確定臉孔能不能被認出來,尚需更加嚴格的實驗控制。

與狗不一樣,人類對貓的馴化並不完全。相比功能繁多的狗,古代人類馴化貓的時候並沒有開發出多少功能。有一種說法是相比在上萬年前就能給人類帶來助益的狗,貓一直沒有太大的功能。畢竟是孤獨的捕獵者,與人類一起捕獵似乎不是一件輕鬆的事情。反倒是抓老鼠的功能給了人們忍受貓的原因,自此生活在一個屋簷下,直到牠們與人類越來越親密,成了座上賓甚至太上皇。所以說我們與貓的關係更為鬆散,在馴化過程中也不要求貓多麼服從我們。至少在馴化過程中貓並不是那麼需要認出我們的臉孔和指令,很有可能牠們沒有足夠的臉孔識別能力,因為沒有必要。

另一朵盤踞在貓咪臉孔識別上的烏雲就是牠們的特點了,貓咪作為捕獵者往往單獨行動:整個貓科動物,只有獅子是群居動物,而我們養的貓及其祖先還真不是。大家回憶一下,有群居性的動物一般都會竭盡手段識別對方。雖然貓在現在也會有自己的社區(流浪貓),還會與人(家貓)交流,但是貓與人類社交並不如其他動物那樣迫切,也沒有直接分辨人類的需求,自然不是必須擁有臉孔的識別能力。儘管不少科學家都發現貓有著完善的視覺能力,甚至與人類很接近;不過識別臉孔這樣複雜的能力似乎不是貓的「功能表」上必備的。