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图片来源：Pixabay
原作 Carly Cassella
翻译 科研圈bot
甲壳类动物拥有一个坚硬的外壳，但它们的内部可能比通常以为的更敏感。
科学家首次证明，普通滨蟹（Carcinus maenas）的大脑能够以精细的方式处理疼痛信号，具体取决于伤害的严重程度和位置。
这一发现说明，蟹类和相关甲壳类动物可能确实会经历疼痛。尽管仍需要更多研究来证实这一点，不过这仍然意味着人类活煮或活切的烹饪方式会给这类生物带来不应有的痛苦。
“如果我们想要继续食用虾蟹类，就需要找到不那么痛苦的方法杀死它们，”研究的资深作者、瑞典哥德堡大学的动物生理学家 Lynne Sneddon 说道，“因为现在有科学证据表明，它们也会经历疼痛并对疼痛做出反应。”
长期以来，科学家们一直在争论能够感到疼痛意味着什么。近年来，一些专家认为，鱼类、两栖动物以及章鱼在面对有害刺激做出反应时，有可能具备脊椎动物层次的认知水平。
例如，在今年早些时候，一项研究发现普通滨蟹在经受电击和强光是表现出了焦虑的迹象；随着时间的推移，它们学会了规避刺激。这与甲壳类动物能够感受疼痛的预测相吻合。但一些持怀疑态度的科学家认为，这种行为只是条件反射。
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普通滨蟹的神经系统 来源：论文
毕竟，即使是只有基本神经系统的动物也能对令它们不舒服的刺激做出反应并学会规避，这是生存的重要组成部分。但这些反应通常被认为是无意识的，由周围神经系统触发。
对伤害的“有意识”识别需要中枢神经系统执行整合，这就是研究人员在新研究中所证明的——普通滨蟹有可能做得到。
研究者使用类似脑电图（EEG）的仪器监测螃蟹神经系统的活动，就如同隔着颅骨记录人脑活动一样。这项研究里，电极被放置在蟹壳上，然后研究者对普通滨蟹采取常被用于脊椎动物和鱼类的标准疼痛测试。
当将不同浓度的醋酸涂抹在几只螃蟹身体周围的软组织上时，科学家们可以看到外周神经系统中的疼痛感受器向大脑的各个部分发出来信号。醋酸浓度越高，螃蟹中枢神经系统的反应就越大。
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红色标记为施加化学刺激的部位，黑色标记为施加机械性刺激的部位 来源：论文
而当螃蟹接受机械刺激而非化学性刺激时，它们的中枢神经系统显示出更高的电活动幅度，与此前的信号以不同的模式编码。
这样，研究人员仅根据螃蟹的大脑活动就可以判断出它是在处理化学刺激还是机械刺激。但是，人们还不清楚机械刺激带来的大脑反应时出于触感还是痛感。
尽管要进一步研究来澄清细节，但该研究仍是最早使用电生理信号来证明活体甲壳类动物存在疼痛样反应的实验之一。研究者希望，这一发现能为动物福利的实践提供信息，确保尽可能减少动物的痛苦。
“所有动物都需要某种疼痛系统来规避危险，这是理所当然的。我认为我们不需要对所有种类的甲壳类动物进行测试，因为它们具有相似的结构，神经系统也相似，”论文一作、哥德堡大学的生物学家Eleftherios Kasiouras 表示。“我们可以假设虾、小龙虾和龙虾也可以向它们的大脑发送有关伤害性刺激的外部信号，然后处理这些信息。”
相关论文 10 月 22 日发表于《生物学》（Biology）。
原文链接：
https://www.sciencealert.com/scientists-confirm-crabs-really-can-experience-pain-after-all
【标题】Putative Nociceptive Responses in a Decapod Crustacean: The Shore Crab (Carcinus maenas)
【作者】Eleftherios Kasiouras, Peter C. Hubbard, Albin Gräns and Lynne U. Sneddon
【期刊】Biology
【日期】22 October 2024
【DOI】https://doi.org/10.3390/biology13110851
【摘要】Nociceptors are receptors that detect injurious stimuli and are necessary to convey such information from the periphery to the central nervous system. While nociception has been extensively studied in various taxa, there is relatively little electrophysiological evidence for the existence of nociceptors in decapod crustaceans. This study investigated putative nociceptive responses in the shore crabs, specifically their response to mechanical and noxious chemical stimuli. Extracellular multi-unit electrophysiological recordings were conducted from the anterior ganglion and the circumesophageal connective ganglia to assess nociceptive responses. Soft tissues at the joints of the chelae, antennae, and walking legs were stimulated using acetic acid (noxious stimulus) and von Frey hairs (mechanical stimulus), while nearby ganglion activity was recorded. The results indicate the existence of nociceptors in the tested areas, with mechanical stimuli eliciting shorter, more intense neural activity compared with acetic acid. Although acetic acid triggered responses in all areas, the antennae and antennules did not respond to mechanical stimuli. Though we acknowledge the challenges of conducting in vivo electrophysiological recordings, future research should focus on further characterizing nociceptor activity because the results suggest the presence of nociceptors.
【链接】
https://www.mdpi.com/2079-7737/13/11/851
