猫咪识别面孔和指令的能力：科学揭秘

猫咪作为人类的伙伴已经有了上千年的历史，最经典的例子要数古埃及的法老家族，他们对于猫的热爱与现代人无异。不过，就如同有人说猫是人类（除了狗以外）的另一个好伙伴。在现在，大约有6亿只猫咪生活在我们周围，可以说算是最为常见的宠物。相比主人们对于猫咪无限的爱，猫咪似乎与主人不是那么亲近，以至于很多人感觉自己不是在养猫，其实是在服侍“猫主人”；那么猫咪的眼中有我们吗？在这一节，我暂且不谈猫咪与人类的交往与生活，只谈一谈猫咪对于人类面孔有没有阅读能力。我有一位朋友说：“要是我们家猫真的能记住我，每天这么养它我也觉得值了。”就像上一节谈论狗狗一样，这一节我们看一看猫咪能不能识别人的一些指示甚至情绪，再看一看猫咪能不能通过面孔判断我们的身份。

研究神经科学的科学家们和我们一样都爱着猫，唯一的不同之处就是有一些科学家会用猫作为实验的对象来探索脑的结构，而有另一组科学家更对猫咪本身感兴趣。我们先看看前一种科学家。

最近非常火的深度学习里面就涉及一个叫作神经网络模型（Neural Networks）的算法，这一算法看似与整本书风马牛不相及，事实上它正来自科学家对于猫的研究。在1961年，Hubel（休伯尔）与Wiesel（威塞尔）教授深入研究了猫的视觉皮层，他们发现视觉皮层上对于方向敏感的细胞有着如同网一般的结构：高效还简洁。这一成果在计算机科学上开花结果。在20世纪，神经科学的许多经典实验都是在猫脑中进行。他们麻醉猫咪，然后用电极检测猫对于基础视觉刺激的反应。不过这些实验虽然对于视觉领域帮助很大，但是并没有解释本章的主题，猫咪能不能认清楚主人的面孔。所以我们还是看看那些针对猫咪本身进行研究的科学实验吧。

我们还得从猫咪的视觉能力开始。大家都知道猫可以在夜间活动的一个关键原因就是猫咪们有着“夜视”能力。在猫咪的眼睛上，视网膜的结构与人类大不一样。作为接收视觉信息的“胶片”，视网膜上面神经细胞的数量决定了接收到的信息。相比人类，猫咪的视网膜上拥有更多视杆细胞，但是有更少的视锥细胞。视杆细胞形状细长好似杆子，它的最大特点就是对于光亮敏感，而对颜色并不敏感。同样分辨丝丝光亮，上百个视锥细胞才能达到一个视杆细胞的敏感程度。所以拥有更多的视杆细胞可以帮助夜间活动：对于光亮越敏感，也就越能察觉暗处环境下的细微亮度变化。正因为能够对细微亮度的变化一清二楚，所以视杆细胞也能够精确判断动态。视锥细胞，顾名思义，长得像锥子一样。术业有专攻，视锥细胞并不是判断光亮的好手，它们更加擅长判断颜色。在我们人类的眼睛里面，600多万个视锥细胞让我们能够看清楚五彩斑斓的世界。不过猫咪就没有这么幸运，它们眼内的视锥细胞可能只有人类的1%。所以对于猫咪，动态的信息清楚无比，夜间万物也纤毫毕现，真的不愧是天生的捕猎者，眼睛就是为了捕猎而设计。不过猫的眼睛虽然设计精巧，但是有一个致命缺陷，那就是视力并不是特别好。先说猫的视觉能力吧，猫咪完全可以像人类一样分辨一些点的大小、方向以及角度，也可以记住看到的一些物体，所以说从硬件角度而言猫咪是擅长使用视觉信息的：大家都看过不少猫咪视频，比如追逐激光笔，拨弄毛线球。不过辨识面孔就是另外一项工作了，因为面孔算是最为复杂的视觉刺激了。既然能够记住自己喜欢的毛线球，猫咪们是不是也能认出我们的面孔呢？

养过猫的人都知道，猫虽然很“傲娇”，与人不甚亲密，但是它们能识别出主人，尤其是在和陌生人比较的时候。我有一位朋友曾经告诉过我，她家的猫咪很怕生人，只有她才可以与猫咪愉快地玩耍。暂且不谈在它们心中我们到底是不是主人，至少这些例子告诉我们，它们心里有我们，而且还能把我们和其他人分别开。但是这个事实不能直接推导出猫咪可以判断出我们的面孔，毕竟猫咪可以利用气味、身材、面孔、身体动作的特点等多种多样的方式来判断我们。举一个不恰当的例子，青蛙捕捉飞虫并不是真的因为它们能够判断出飞过的虫子很好吃，而是因为它们神经系统内的反射结构倒置。相对的，猫咪对我们是谁的判断并不一定与人类相同，毕竟，条条大路通罗马，猫咪也有若干种手段“标记”它的主人。所以我们要确定面孔能不能被认出来，尚需更加严格的实验控制。

朋友的猫咪，叫“刘大人”。虽然有时“傲娇”，但是会“察言观色”。那么问题来了，它能够记住主人的面孔吗(www.xing528.com)

与狗不一样，人类对于猫咪的驯化并不完全。相比功能繁多的狗，古代人类驯化猫的时候并没有开发出多少功能。有一种说法是相比在上万年前就能给人类带来帮助的狗，猫咪们一直没有太大的功能。毕竟是孤独的捕猎者，与人类一起捕猎似乎不是一件轻松的事情。反倒是对于老鼠的抓捕功能给了人们“忍受”猫咪的原因，自此生活在一个屋檐下，直到它们与人类越来越亲密，成了“座上宾”甚至“太上皇”。所以说我们与猫咪的关系更为松散，在驯化过程中也没有要求猫咪多么服从我们。至少在驯化过程中猫咪并不是那么需要认出我们的面孔和指令，很有可能它们没有足够的面孔识别能力，因为没有必要。另一朵盘踞在猫咪面孔识别上的乌云就是它们的特点了，猫咪作为捕猎者往往单独行动：整个猫科动物类，只有狮子是群居动物，而我们养的猫咪及其祖先还真不是。大家回忆一下，有群居性的动物一般都会竭尽手段识别对方。虽然猫咪在现在也会有自己的社区（流浪猫），还会与人（家猫）交流，但是猫咪与人类社交并不是如同其他动物那样迫切，也没有直接分辨人类的需求，自然不是必须拥有面孔的识别能力。尽管不少科学家都发现猫咪有着完善的视觉能力，甚至与人类很接近；不过识别面孔这样一个复杂的活动似乎并不是猫咪的“功能菜单”上所必须的。

我们还是从与人类交流开始说起。上一节提到了狗可以与人进行密切的交流，猫咪可以吗？这个问题的答案可以从猫咪与主人的活动中寻找。有科学家就认为吃饭前与吃饭后的行为差异是个好指标：在喂养动物的环境下，如果喂养前都不和人亲密互动，可以说是没有“交流”。如果是不同岁数、不同性别，甚至不一样的饲主，猫咪们都很愿意与人交流，虽然在吃饱喝足后它们明显花更多时间打理自己（舔舔毛，摆摆造型），不过它们无论吃饭前还是后都能与主人有互动，还会观察主人的面孔，所以说它们可以识别我们，在吃饭前还会很乐意看我们的脸（撒娇）。不过仅从吃饭这个环境入手难免会有一定特殊性，指不定猫咪只是在“餐厅”才有这样的活动，所以想要推广到整个猫咪界，还是得把猫咪放在其他情境下与其他宠物比较一番。果不其然，有科学家把猫咪与狗狗和主人活动的情况比较了一下：相比狗狗对人的指令和面孔浓厚的兴趣，猫咪似乎“漫不经心”了一点。在追随主人指示的一个实验里面，猫咪和狗狗都能够比较准确地跟随主人的手势找到食物，虽然说猫咪与人的互动会少一点。而在一个寻找食物的实验里面，猫咪相对于狗不太观察主人面孔的特性就被凸显出来。实验人员偷偷把食物藏了起来，以至于猫咪们和狗狗们不能够直接把食物弄出来。在这样的“无解”难题下狗狗会更倾向于观察主人的面孔寻求帮助，但是猫咪们并不喜欢观察主人的面孔：它们更喜欢自己行动，在发现困难之后不会主动寻求主人帮助，而且就算寻求帮助也不会像狗那样花时间观察主人的面孔。这个实验里面我们能看到猫咪的独立性，因为它们在遇到困难时没有放弃自己主动解决；也能看到它们相对于狗对于人面孔的兴趣不大，并不频繁通过观察主人寻找帮助。所以猫咪可以判断出我们的面孔，还可以理解我们面孔的方向，甚至能通过我们的指示进行操作。能清楚脸与方向是交往的第一步，第二步就是能够理解我们的表情，它们能够分辨我们的情绪吗？

最近有一组科学家就测了测猫咪对于我们情绪的看法。实验设计非常巧妙，主要是测量猫咪从笼子里出来之后看到不同人的不同表情会不会有不一样的交流。情绪有两种，开心与不开心；接触的人也有两种，主人与陌生人（实验员）。猫咪的一切行为都被暗藏的摄像机拍了下来以供分析，那么我们看看“真猫秀”中猫咪的表现吧。首先猫咪对于主人和陌生人的确有不同之处：遇到主人不太会回避，还会主动用眼神交流示好，也不太会害怕。总之它们能察觉出主人和陌生人的区别，然后更喜欢看主人。但是在情绪方面很有意思，对于陌生人，猫咪可不管那人的表情：它们对于陌生人不是很感兴趣，无论对什么情绪既不害怕也不亲热，很有遗世独立的风采。但是对于主人而言，热情都是来自积极的情绪，好比说主人带着“快来和我玩”的热烈表情，猫咪真的会更喜欢和主人玩，但是如果主人摆着一张臭脸，猫咪与主人的互动会降至冰点，和陌生人没啥差异。所以说，猫咪可以分辨我们是不是主人，也能看清楚我们的情绪，真的是有灵性的小动物啊。

不过上面的实验还有一点点小问题，会不会猫咪是通过我们的肢体形态或者声音分辨我们呢（不谈气味）？那么，最直接的方法就是让猫咪分辨我们的面孔照片，它们要是正确率很高，就可以说它们能识别出我们的面孔，反之亦然。让人伤心的是，如果只是判断面孔，猫咪们对于朝夕相伴半年的实验人员几乎认不出来：正确率只有54%，基本上就是猜的准确度。是不是因为猫咪不擅长利用面孔来识别人呢？实验人员再让猫咪判断熟悉的同类，结果正确率相当高，有90.7%；不光如此，它们还能够明确判断出场景是不是熟悉。总而言之，就是猫咪视觉很不错，而且可以通过面孔判断同类，就是判断不了人类。所以说，我们之前提到识别主人的能力，应该不是来自面孔，而有可能是身材，甚至是姿势。每一个人都有特别多的声音，那会不会是猫咪能够分辨我们的声音呢？答案是肯定的。猫咪有着更加广阔的听觉频率范围，也有不错的听力。猫咪完全可以仅通过声音来判断来者是不是主人：只有主人呼叫猫咪名字的时候猫才会有社会性的动作，比如喵喵叫以及挥舞尾巴；而陌生人再模仿也不能让猫咪挪一下身子。但是猫咪光听到主人的声音并不会观察声源的方向，从正面想，这个事实可以推断出猫咪仅通过声音就能判断主人，不过从侧面说，猫咪真的不是那么在意人的面孔。这样你就能理解为什么有时候你呼唤爱猫之时它们只是稍微叫唤一下但是不回头了吧，是因为它们觉得已经告诉你“我知道你在了”；它们不看你只不过是因为没有这样的习性罢了。所以，不要太伤心，它们真的不擅长看脸。

对于猫咪的研究现在还并不丰富，但是仅有的研究基本解释了猫咪与人类交往的模式。我们可以根据现有文献总结出：（1）猫咪能够分辨我们的情绪甚至指令；（2）猫咪可以分辨主人与他人，不过是建立在身体与声音信息分析之上，而不是像人与人交往那般依赖于面孔，也就是说，它们不是很擅长看脸。猫咪很聪明，很有灵性，也有不错的记忆力，对于面孔的识别不畅很有可能只是缺少面孔识别的脑区，谁让面孔是最特殊的视觉刺激呢？所以说，你的猫咪，可能真的认不出你的脸。