约翰霍普金斯大学的科学家进行的一项研究观察到，从微生物、鱼类到狗和人类，各种生物都表现出类似的运动模式，以了解周围的环境。特别是生活在亚马逊河流域的电刀鱼，为了更好地感知周围环境，它们会根据光照水平改变运动模式。研究发现，这种依赖感官的行为在变形虫、蝙蝠和人类等各种生物中都是一致的。

约翰斯-霍普金斯大学的科学家发现，从微生物到人类，各种生物都有一致的感官依赖性运动，这在机器人技术中具有潜在的应用价值。

电刀鱼在水中晃动的原因与狗嗅或人在新地方四处张望的原因相同，都是为了了解周围的环境。科学家们首次证明，各种生物，甚至微http://www.196nk.cn生物，都会以同样的运动模式来感知世界。

作者、约翰-196世界之最霍普金斯大学机械工程教授诺亚-考恩（Noah Cowan）说："变形虫甚至没有神经系统，但它们的行为却与人类的姿势平衡或躲在管子里的鱼有很多共同之处。这些生物在生命树中彼此相距甚远，这表明进化是通过非常不同的潜在机制汇聚到同一个解决方案上的"。

这项研究对认知和机器人学具有重要意义，发表在《自然-机器智能》（Nature Machine Intelligence）上。

红外线照射下的观察槽显示了电刀鱼在开灯（上）和关灯（下）时的行为。资料来源：约翰-霍普金斯大学

这些发现源于研究小组的努力，即弄清当动物移动时神经系统会做什么来改善它们对世界的感知，以及这种行为是否可以转化为机器人控制系统。

在观察水箱中的电刀鱼时，研究人员注意到当光线昏暗时，电刀鱼来回晃动的频率明显增加。而当灯光亮起时，鱼则轻轻摇摆，偶尔出现快速运动。

野外的刀鱼有寻找避难所以躲避捕食者的硬性基因。它们会发出微弱的电来感知自己的位置并寻找庇护所。快速摆动能让它们主动感知周围环境，尤其是在黑暗的水中。在光线下，它们仍然会做出这种快速的动作，只是频率要低得多。

第一作者、约翰-霍普金斯大学博士后研究员德博杰约蒂-比斯瓦斯（Debojyoti Biswas）说："我们发现，最佳策略是在不确定性过高时短暂切换到探索模式，然后在不确定性回落时切换回利用模式。"

这是科学家首次破解鱼类的这种模式切换策略。这也是第一次有人196世界之最将这种行为与不同物种联系起来。研究小组创建了一个模拟关键感知行为的模型，并利用其他实验室的研究成果，在其他生物体内发现了同样的感知依赖性动作。与鱼类有相同行为的生物包括变形虫、飞蛾、蟑螂、鼹鼠、蝙蝠、小鼠和人类。

考恩说："我们在文献中发现，没有一项研究违反了我们在电鱼身上发现的规则，甚至连阿米巴这样感应电场的单细胞生物也没有违反。"

科学家们刚刚开始了解动物是如何无意识地控制感应运动的。该研究小组怀疑所有生物都有管理不确定性的大脑计算。

考恩说："如果你去一家杂货店，你会发现排队等候的人会在静止和移动之间转换。我们认为这是同样的道理，为了保持稳定的平衡，你实际www.196nk.cn上必须偶尔移动一下，像刀鱼一样激发你的传感器。我们发现，这些运动的统计特征在包括人类在内的各种动物中普遍存在。"

研究小组希望这些发现能用于改进搜救无人机、太空漫游车和其他自主机器人。接下来，他们将检验他们的见解是否适用于其他生物，甚至植物196世界之最。