哈欠,作为一种广泛存在于哺乳动物尤其是灵长类动物中的生理和社交行为,长期以来一直吸引着科学家的关注。传染性哈欠(contagious yawning)不仅在同种个体之间广泛存在,还被认为与共情、模仿和社会联结密切相关。最近一项开创性的研究揭示,黑猩猩这一人类最亲近的非人灵长类,甚至在观察拟人仿生机器人(android)打哈欠时也会表现出传染性哈欠,这一发现打破了传统认知,展示了跨物种甚至跨生物与非生物体的社交机制。最新发表在Scientific Reports上的这项研究,通过严谨的实验设计和精密的仿生机器人,深入解析了黑猩猩对非生物视觉刺激的行为反应,为我们重新审视社交模仿和情感共鸣的根源提供了科学依据。黑猩猩对拟人式机械人打哈欠的传染反应,首先挑战了“社交模仿仅限于物种内”的观点。研究中,14只成年黑猩猩面对三种不同的机器人面部表情条件——完全张大口打哈欠、部分张嘴以及紧闭嘴唇的中性表情。
结果显示,仅在仿生机器人表现出全张嘴气吸式哈欠动作时,超过半数的黑猩猩表现出明显的哈欠行为,且这是显著多于其他两种控制条件的。这表明,黑猩猩对视觉上的“哈欠信号”极为敏感,且能够将此类信号解读为社交线索并做出类似的生理反应。这样的跨代理传染效应说明,传染性哈欠并非仅仅依赖于同种生物的生理和行为模式,而是一种可能基于视觉信息加工和预设社交学习机制的普遍现象。除了哈欠行为的传染外,研究还观察到,在见到仿生机器人打哈欠时,黑猩猩更倾向于表现出休息和放松的姿态,例如躺卧、搓揉巢穴材料和营造舒适环境。这种伴随行为暗示,黑猩猩不仅被视觉动作驱动而模仿哈欠动作,更可能将哈欠视为“休息信号”或“环境安全感指示”,体现了对观察对象行为所携带的上下文信息有一定的理解。此前关于哈欠的功能存在多种假说,包括调节大脑温度、促进警觉状态转换以及社会同步作用。
本研究支持了哈欠作为社交信号传递“情境性信息”的观点,即使信号的发出者是非生物机械体,黑猩猩依然能够基于视觉线索做出相应的行为调整。实验采用的仿生机器人拥有高度拟人化的面部结构和细致的运动控制系统,模拟真实人类的哈欠动作,确保动作的时间、速度与幅度均符合生物学特征。机器人的全口张开哈欠结合眼睑闭合,形成完整的哈欠表达模式,这种高还原度的表情设计为黑猩猩识别动作类别及产生传染性反应提供了有效条件。值得注意的是,机器人虽然外观看似逼真,但仍能被动物感知到非生物属性。尽管如此,黑猩猩依然对这种“非生物形象”的动作产生自然的社会模仿反应,这说明传染性哈欠的触发可能更依赖于动作本身的动态视觉特征,而非单纯的生物识别或个体关系。此次研究采用多角度视频录制与行为编码分析,严密把控环境变量和观察时间,确保数据的可靠性和无偏性。
通过对比基线期、机器人不同面部动作刺激期及刺激后阶段内黑猩猩哈欠频率和其它休息行为的变化,研究者明确证明哈欠的传染效应具有显著的时空连续性和特异性。同时,研究还考察了黑猩猩注视机器人的时间长度,发现注视时间与哈欠反应呈正相关,意味着对动作的关注程度或许是传染性哈欠发生的重要认知前提。该发现引发了对社会认知和情感加工机制的深入讨论。传染性哈欠被部分学者视作情感共鸣的表现,而情感共鸣又是同理心的重要组成部分。研究结果提示,即使面对非生命体的“类社交”信号,黑猩猩仍展现出非自觉的“情绪”和行为上的呼应,暗示其大脑中潜藏着处理非典型社交刺激的灵活机制。这不仅丰富了我们对灵长类动物社会性的理解,也为机器人技术与动物行为学交叉研究铺设了道路。
在未来,人机交互领域、动物福利提升以及机器人辅助动物训练等方面,均可利用这些发现设计更为有效的模拟和互动方案。此外,研究提醒我们,社会模仿和行为传染现象或许根植于进化的深层次神经回路,这些机制超越了传统生物界限,是理解社交行为起源的重要钥匙。从更广阔的视角看,哈欠作为一种古老且普遍的行为,其传染性可能承载着维系群体同步、提升生存效率的功能。跨代理的传播效应使我们反思非语言沟通的多样性和适应性,无论是人与人、人与动物,还是动物与非生物体之间,都存在潜在的信号解码与反应机制。该领域未来的研究将有助于揭示社交神经科学的更多秘密,并有可能为心理健康、神经发展障碍以及社交功能障碍的治疗提供创新思路。总结来看,黑猩猩观察拟人仿生机器人时表现出的传染性哈欠和休息行为,直观展现了动物在感知非生物社交信号时的高度适应性与行为灵活性。
该发现不仅突破了生物学和社会认知界限,也指向了复杂的社会共鸣和模仿机制的存在。人类社会与科技日益融合,在智能机器日渐普及的今天,理解动物如何感知并回应这类新兴“社交伙伴”,将为跨物种交流、生态保护和智能机器人设计提供宝贵启示。未来,更多跨学科合作将继续解码动物与机器人互动背后的神经基础和进化意义,为人工智能踏入自然生态系统铺平道路。