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2025年1月,TikTok用户@nyla_fatcat发了一条视频:
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她和男友坐在床上看《侏罗纪公园》,猫Nyla趴在床尾。
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她假装哭泣。Nyla立刻跳起来走过去,用咕噜声和轻声喵叫安慰她。
视频播放了1290万次,点赞320万。评论区有人分享了自己的经历:“我的救助猫第一次看到我哭的时候,来回踱步焦虑到最后直接咬了我的手臂。我确实因为吓了一跳而不哭了。”
猫真的“感知”到了什么吗?还是只是对异常的声音和动作做出了反应?
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2023年,意大利有个团队决定认真回答这个问题。
实验是这样的。
三名24到28岁的健康男性连续四天早上9点到场,每天完成一个任务:看恐怖片、看喜剧片、跑步机运动、或者只是洗个澡。
完成后立刻往两边腋下各塞三根无菌棉签,60秒内冷冻到零下20度。四天下来一共产出了96根腋下棉签。
然后研究人员带着解冻30分钟的棉签,挨家挨户上门。画面是这样的:
实验者坐在猫主人家客厅里,手持索尼4K摄像机,摄像机下方挂着一根解冻的腋下棉签。猫主人坐在两米外,被要求不看猫、不说话、假装自己不存在。
猫被轻轻放在中间,自由走动,去闻陌生男人的“恐惧汗”(关于恐惧汗,后文会有解释)。
每根棉签展示45秒,一分钟内没兴趣就换下一根。双机位4K全程拍摄猫的鼻孔。
这个场景在22个意大利家庭里各来了一遍。
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这就是实验现场:棉签挂在摄像机下方,猫可以自由走过去闻。虚线标记的是猫用哪个鼻孔在嗅——没错,科学家连这个都要记录。图片来源:d’Ingeo et al., Scientific Reports, 2023
结果很清楚:猫闻到恐惧汗液后,重度应激行为显著增加,明显高于闻到平静汗液和运动汗液时的反应。
当恐惧气味被安排在最后呈现时,猫对恐惧和快乐气味的反应也出现了显著差异,恐惧条件下应激更强。也就是说,猫不只是对“强烈气味”有反应,在特定条件下它们能区分情绪的正负方向。
不过这种区分能力受到呈现顺序的调节,还需要更多实验来确认到底有多稳定。
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猫闻到不同情绪汗液后的应激反应对比。左边(a)是重度应激,右边(b)是中度应激——恐惧汗(Fear)在重度应激指标上显著高于平静和运动条件,说明猫确实能分出你是真怕了还是只是出了一身汗。快乐条件(Happiness)和恐惧之间的差异受呈现顺序影响,还有讨论空间。图片来源:d’Ingeo et al., Scientific Report
等一下。恐惧的汗液和普通汗液有什么不同?
你焦虑的时候身体到底释放了什么东西,以至于一只猫都能闻出区别?
人的应激反应有两套系统,一快一慢。快的那套几秒之内让肾上腺素飙升,直接激活腋下的顶泌汗腺,分泌出富含脂质和蛋白质的前体物质。慢的那套走皮质醇通路,十到三十分钟后才达到峰值。
两套系统的产物不同,这就是为什么紧张出的汗和跑步出的汗闻起来不一样。运动汗以水和盐为主,压力汗的前体物质被皮肤细菌分解后会变成脂肪酸、醛类、酮类、含硫化合物这些挥发性有机化合物。
这些东西闻起来像什么?
日本有个研究团队给了一个很直白的答案:炒韭菜。
characteristic odor like that of stir-fried leek
而且只有情绪性压力才有这个味道,运动出汗不会。
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这些化合物人类自己也能无意识地接收到。
有一项实验让144个人腋下贴着棉垫从4000米高空跳伞,自由落体一分钟,时速193公里。研究团队面临的核心技术难题是:怎么设计一种棉垫,能在这种风速下既不飞走又不让挥发物蒸发。
听着很离谱,但是真的,这是DARPA资助的项目。
对照组是同一批人改天来跑跑跑步机。然后研究者把两种汗液喷雾化,让另一批完全不知情的人在fMRI脑扫描仪里吸入。
这些人闻不出两种汗液有什么区别,但杏仁核激活了,辨别模糊威胁面孔的灵敏度也提高了。压力的化学广播就像一个暗频道:发送者不知道自己在发,接收者不知道自己在收。
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闻跳伞汗液 vs 运动汗液时的大脑反应对比。左边黄色亮点就是被激活的杏仁核——你的鼻子说“没区别”,但大脑已经悄悄进入警戒状态了。图片来源:Mujica-Parodi et al., PLOS ONE, 2009, Figure 2
而“收集压力汗”这件事本身就是一门学问。
贝尔法斯特女王大学的团队让被试从9000开始以17为单位口头倒数,面前坐着两个表情冷漠的研究员。答对了零反馈,两个人面无表情盯着你。答错了冷冷打断说“不对”,把你拉回上一个正确答案重新来。
有一个被试中途退出不干了,还有一个因为嘴里嚼着口香糖被开除。
因为嚼口香糖被一项科学实验开除,这大概是一种很特殊的人生经历。
回到猫。猫凭什么能分辨出这些化学信号?
它的嗅觉神经元数量远超人类,但不及狗。单看这个指标没什么特别。不过猫有一个经常被忽略的器官:犁鼻器(Vomeronasal organ VNO,之前文章介绍了很多次,你应该忘不了这词了),藏在上门齿后方的硬腭里,专门分析社会化学信号。
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猫的犁鼻器有大约21个功能性V1R受体基因,狗只有8到9个。大多数人以为狗是嗅觉冠军,但在化学信号识别这个赛道上猫是隐藏boss。
V1R受体检测到的信号直通大脑的情绪处理中枢。猫做裂唇嗅反应的时候(嘴半张、上唇卷起,表情像闻到了什么不太想承认的东西),就是在启动这套系统。你焦虑时身体散发的含硫化合物和脂肪酸,恰好是犧鼻器擅长处理的对象。
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既然猫的嗅觉硬件这么强,为什么到2023年才有人做这个实验?
答案很简单:猫大概是有史以来最不配合科学研究的动物——至少研究它们的科学家们是这么觉得的。
帕多瓦大学的阿格里洛(Agrillo)教授想测试猫能不能区分2和3,请主人带“温顺听话”的猫来实验室。
绝大多数猫一到就崩溃了,最终只有四只母猫完成了实验,还经常不参与或者往错误方向走。控制条件后,这四只猫分不清2和3。
但食蚊鱼(Gambusia affinis)可以。Agrillo的结论是:“我可以向你保证,研究鱼比研究猫容易。”
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测试猫能不能区分2和3的实验装置。猫需要走向数量更多的一边才能拿到食物奖励,但绝大多数猫一进实验室就崩溃了,最终只有四只坚持做完。图片来源:Pisa & Agrillo, Journal of Ethology, 2009, Figure 1
匈牙利的科学家(Miklósi)做过一个猫的认知实验之后,在电话里笑着对记者说:“我们做了一个猫的研究,够了。”
他的一位同事的猫在实验开始不到一分钟就钻进了空调管道,研究人员焦虑地等了一个小时。疫情期间有人改为让猫主人在家做实验,超过500对报名,30组完成全部流程,最终只有9只猫坐进了测试区域。
所以d'Ingeo团队能从22只猫身上拿到统计显著的数据,本身就是一项了不起的成就。
但回到最初的问题:猫闻到了你的压力化学信号,然后呢?
得拆开一个容易混淆的区分。
“猫能检测到你的压力化学信号”是一回事,“猫理解你在焦虑”是完全不同的另一回事。
前者是感知层面的,相当于你的耳朵能听到隔壁在放歌;后者是认知层面的,相当于你听出了那首歌在表达什么。
d'Ingeo团队自己在论文里说得很清楚:嗅觉信号单独不足以改变猫的情绪状态。猫需要同时看到你的脸、听到你的声音、加上闻到你的气味变化,多通道信息凑齐了才能做出完整反应。
同一个团队稍早的另一项实验支持这个判断:猫听到愤怒声音时更长时间注视愤怒面孔,听到笑声时更多注视快乐面孔(下图)。
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猫不只是被动接收单一信号,它们会把视觉和听觉信息对照着处理,嗅觉很可能是第三块拼图。还有研究发现猫面对陌生物体时,79%会在物体和主人之间来回看,然后根据主人的情绪调整自己的反应,虽然这种调整被研究者谨慎地形容为“微妙的”。
作为对比,贝尔法斯特的团队测试狗时,准确率高达93.75%。
不过有一个耐人寻味的细节:狗在找到压力样本时表现得非常兴奋,因为它们把“找到人类痛苦的气味”和“得到芝士奖励”联系在了一起。它们本质上是在为发现人类的焦虑而欢呼雀跃。
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猫跑过来蹭你,更可能是因为它从长期共处中学会了“主人发出这种信号组合时,接下来通常会发生某些事”。
但这不意味着你们的关系是冷漠的交易。有研究用改编自婴儿依恋实验的方法测试了家猫,发现约65%的猫对主人展现安全型依恋,比例和人类婴儿几乎一样。
猫可能不“理解”你在焦虑,但你确实是它的安全基地。当它检测到环境中有什么不对劲,一个安全型依恋的猫最可能的反应是靠近让它觉得安全的东西。那个东西是你。
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猫的依恋类型分布(上)和对应行为表现(下)。安全型的猫(B)在主人回来后会放松探索;回避型的(D)则假装主人不存在。大约65%的猫是安全型,跟人类婴儿差不多。图片来源:Vitale et al., Current Biology, 2019, Figure 1
不过,有个荷兰团队的调查结果让人忍不住多想。
他们调查了超过1800名猫主人,发现越是把猫当作“家人”“孩子”“最好的朋友”的人,越难从照片上正确识别猫的真实情绪状态。能正确识别猫中性姿势的人,不到5%。
猫用了大约9500年的驯化史来学会接收你的化学信号。
与此同时,你花了多少时间学会读它耳朵的角度、尾巴的弧度和眨眼的节奏?
参考
d’Ingeo, S., et al. (2023). Relationship between asymmetric nostril use and human emotional odours in cats. Scientific Reports, 13, 10982.Mujica-Parodi, L. R., et al. (2009). Chemosensory Cues to Conspecific Emotional Stress Activate Amygdala in Humans. PLOS ONE, 4(7), e6415.Pisa, P. E., & Agrillo, C. (2009). Quantity discrimination in felines. Journal of Ethology, 27, 289–293.Miklósi, Á., et al. (2005). A comparative study of the use of visual communicative signals. Journal of Comparative Psychology, 119(2), 179–186.Quaranta A, d’Ingeo S, Amoruso R, et al. Emotion recognition in cats[J]. Animals, 2020, 10(7): 1107.Wilson, C., et al. (2022). Dogs can discriminate between human baseline and psychological stress condition odours. PLOS ONE, 17(9), e0274143.Bouma, E. M. C., et al. (2024). Survey on cat owner anthropomorphism and emotion recognition. Applied Animal Behaviour Science, 270.Grimm, D. (2019). Cats rival dogs on many tests of social smarts. Science.
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