自然界中,打哈欠不仅是生理现象,还是复杂社会行为与情感交流的表现,尤其在灵长类动物中,打哈欠的传染性(contagious yawning)一直是科学研究的热点。打哈欠的传染性被认为与共情、模仿以及社会联结密不可分,通常发生在同种个体之间。然而,最近一项开创性研究揭示,即使面对非生物拟人机器人,黑猩猩也会表现出打哈欠的传染现象,开辟了理解跨物种甚或跨代理人的社会互动的新领域。 该研究由多国专家合作完成,选择了14只生活在人类环境中、被救助并在基金会内受到良好照顾的成年黑猩猩作为实验对象。研究团队特制了一台高度拟人化的机器人头部,拥有接近人类面部肌肉动作的多电机系统,使其能够做出包括打哈欠、嘴部张开以及保持嘴闭的精准表情。机器人每次动作持续10秒,能够模拟真实打哈欠时嘴巴最大张开的程度、眼睛的闭合及表情的动态变化,确保动作高度自然。
实验设计采用内被试方案,每只黑猩猩需分别经历“打哈欠条件”“张嘴条件”和“闭嘴条件”,并包含基线观察期。每种条件下,机器人重复做表情动作15到20次,而黑猩猩的行为被使用多个摄像头从不同角度全程纪录,以确保数据的全面性与准确性。观察焦点主要是黑猩猩是否出现了自主打哈欠行为,以及是否伴随着其他休息相关的动作,如躺卧、收集床铺材料等。此外还记录眼睛注视机器人的时间长度,以评估动物对不同条件的关注度。 结果显示,超过半数受试黑猩猩在观察机器人打哈欠时也表现出了打哈欠行为,表现为频率明显高于观察机器人闭嘴或仅仅张嘴的条件。尤其是在“打哈欠”和“打哈欠后期”阶段,打哈欠行为数目显著增加,而“张嘴”和“闭嘴”条件下几乎没有打哈欠产生,说明单纯嘴部动作诱发效应并不成立。
而且,部分黑猩猩在见到机器人打哈欠后,表现出更多躺卧和准备休息的行为,暗示它们可能将打哈欠视为“休息信号”,引发相关联的安静状态。 分析中还发现,黑猩猩在“打哈欠”条件下的注视时间较其他条件有所增加,并与打哈欠频率呈积极相关。这表明,黑猩猩对机器人的打哈欠动作表现出较高兴趣与注意,可能促进了模仿行为的发生。实验严格控制了时间段和条件呈现顺序,排除了外部变量对结果的干扰。 这一发现意义重大,首先它挑战了传统认为打哈欠传染只在生物体同群体间传递的观点。黑猩猩对拟人机器人所做打哈欠的反应,显示了核心的感知-动作耦合机制可能并不依赖于生物学实体,而是对特定视觉社交线索的敏感性。
此外,这种跨代理人的模仿行为或许基于更基础的自动模仿神经环路,体现了进化上保存的社会互动机制。 研究讨论了几种可能的行为机制。一方面,黑猩猩或许将机器人视为潜在的社交对象,故意或无意识地进行模仿以建立某种形式的“联结”或社会互动。另一方面,更可能的是,这种行为属于非意识层面的运动共鸣,即感知到打哈欠动作自动激活了大脑中的运动表征,触发了连锁反应。 此外,黑猩猩观察机器人打哈欠后更多躺卧的现象提示,打哈欠在灵长类动物中不仅仅是简单的呼吸调节动作,还是社会同步和休息时机的非语言提示。这增强了关于打哈欠作为群体行为协调工具的理论,支持其具有进化上的适应性价值。
该研究也开辟了机器人与动物交互研究的新方向。随着人工智能与机器人技术的发展,拟人形机器人参与动物研究不仅在认知科学上提供了新工具,也为动物福利、环境丰富化提供了创新途径。未来研究可以着重探讨其他社会行为在机器人刺激下的触发情况,以及不同物种对非生物社交刺激的接受程度和情感回应机制。 综合来看,黑猩猩对拟人机器人打哈欠的传染性反应,既展示了非生物代理人的强大影响力,也深化了我们对社会模仿、共情和沟通机制的认识。它提示,社会互动网络的触发条件可能更宽泛,超越了传统界限,涉及对视觉运动信号的高度敏感和无意识的情感联结。对人类而言,这一发现亦提醒我们在设计人与机器人互动时,应进一步考虑动物本能及进化心理特质的影响,促进更加和谐与自然的跨物种交流。
未来,结合神经科学技术与行为学分析,研究者可进一步揭示相关脑机制及心理过程,从而厘清打哈欠和类似社会行为的演化根基及跨代理人传播的边界。机器人作为实验和行为刺激平台,其可控性和多样性将显著提升社会认知及进化心理学领域的发展潜力。通过深入理解黑猩猩这类近亲物种的反应,我们或许能更好地把握人类自身社会行为的起源与本质。 总而言之,黑猩猩在观察拟人类机器人打哈欠时展现出显著的传染性打哈欠和相关休息行为,表明跨物种甚至跨生物性边界的非语言信息传播机制存在。这不仅拓宽了动物行为与社会认知的视野,也为机器人与动物之间的未来互动研究奠定了基础。随着科技进步,我们期待看到更多此类融合智能技术与动物行为学的开创性研究,为认知科学和社会生物学带来革命性的启示。
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