老鼠通过视觉刺激是否在警告范围内来判断危险程度，并采取适当的行为反应。深圳中科院先进院供图。

在复杂多变的自然环境中，如何快速、简洁、准确地判断天敌信号，产生快速适当的防御反应，是物种生存繁殖的重要前提。

近日，中国科学院深圳先进技术研究所研究员王立平发现了动物大脑快速防御天敌反应的简单策略，相关成果发表在BMCBiology上。这项研究揭示了小鼠的大脑在处理视觉线索时有一个警告范围，可以快速识别危险信号并诱发防御反应。

自然环境中充满了复杂的感觉线索，动物需要根据这些线索来判断。一方面，他们需要快速检测接近的天敌，并采取适当的防御行为来确保自己的安全；另一方面，他们不能对非危险线索做出过度反应，如飞过的昆虫，以免浪费体力，错过获得食物和配偶的机会。这是动物在漫长进化过程中逐渐形成的本能，对动物的生存和繁殖至关重要。

视觉线索是动物快速检测危险的重要依据。此前，研究常用一个逐渐扩大的阴影盘来模拟捕食者的攻击，并成功地诱发了老鼠的本能防御反应。这说明视觉系统在判断危险信号时可能会忽略一些细节，只基于一些关键的视觉线索来判断，杨星说。

那么动物根据哪些视觉线索来判断风险，哪些线索不需要太多关注呢？在研究过程中，研究小组开发了基于红外触摸屏的小动物行为自动监测系统。记录小鼠在遇到视觉刺激时的反应参数。

我们的自动检测系统可以记录装置中小鼠的行为数据，如小鼠的大小、位置和相应的时间。根据这些数据，我们可以计算小鼠的逃跑速度、僵硬时间、站立次数等。数据采集和后续计算统计可以通过程序完成。可以说，我们的系统基本实现了小鼠行为数据采集和分析的自动化。

通过监控系统，研究人员以不同的速度向小鼠展示了一系列不同大小的圆盘阴影，记录并定量分析了小鼠些视觉刺激引起的行为反应，包括逃跑、僵硬和站立。团队发现，小鼠检测圆盘阴影的大小变化和扩展速度有一个警示范围，即大小为10°至40°，扩展速度为57°/s至320°/s的圆盘阴影更容易引起强烈的逃跑反应。

基于研究中发现的警戒范围，在进一步验证中，研究小组模拟仓猫头鹰、蜻蜓、苍蝇等动物仓猫头鹰、蜻蜓、苍蝇等动物对老鼠的视觉刺激。

团队发现捕食老鼠的猛禽，如黑翅鸢、仓猫头鹰等。，在捕食过程中的图像基本符合老鼠的警戒范围，而苍蝇、蜻蜓等昆虫附近的低危视觉线索图像与警戒范围不一致或只很少一致。由此推测，警戒范围代表了发动攻击的捕食者的共同视觉特征。

经过一系列实验，团队得出了小鼠检测捕食者的策略:小鼠根据视觉线索是否在警戒范围内做出反应，而不是为不同的天敌定制特定的检测机制。这种简单的策略有助于小鼠快速准确地识别真正的危险。这项研究将有助于理解大脑处理危险信号的神经机制及其进化意义。

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