當大多數動物受到傷害時，它們會選擇反擊或逃跑，這是經典的「戰鬥或逃避」反應。然而，煙草角蟲（Manduca sexta）的幼蟲卻有著截然不同的應對策略。當受到驚擾或感到疼痛時，它們會靜止不動，將頭部和上半身向下彎曲，以一種被研究人員稱為「斯芬克斯狀態」的姿勢呈現，這讓人聯想到古埃及的雕像。最近的研究發現，這並不僅僅是一種靜止反應，幼蟲在這一狀態下實際上是在處理疼痛，這一發現挑戰了我們對簡單腦部如何處理疼痛的認識。研究作者指出：「我們的研究首次將其特徵化為一種行為狀態，並伴隨生理調節。我們顯示這是一種可逆的靜止狀態，幼蟲在感受到周圍的機械擾動時會採取這種姿勢。」
這種獨特的幼蟲行為揭示了動物如何處理疼痛的新見解，甚至可能幫助科學家重新思考害蟲控制和人類疼痛緩解的方式。塔夫茨大學的科學家們希望了解煙草角蟲幼蟲在感受到疼痛或不適時的反應。通常，動物會通過一種名為「痛覺感知」的反射性行為來回應疼痛刺激。例如，當觸碰到熱物體時，手會在大腦尚未感知到疼痛之前自動縮回。研究人員原本以為昆蟲會有類似的行為，並對20隻煙草角蟲幼蟲進行了一系列實驗，然而，這些幼蟲的表現卻令他們驚訝。
研究者輕輕用畫筆撫摸幼蟲，敲擊它們休息的表面，甚至移動它們下面的材料。每次，幼蟲都會將頭部和胸部向下收起，並靜止在斯芬克斯姿勢中。接著，研究人員檢查了這一姿勢對疼痛反應的影響。當他們對幼蟲身體的不同部位施加熱量時，這些昆蟲的敏感度比平常低。為了進一步探討，科學家們想知道斯芬克斯狀態是否僅僅是反射反應，還是有意識的選擇。經過對昆蟲的腦神經節進行手術，這部分大腦控制運動並處理感官信息，實驗顯示這部分大腦無法單獨觸發斯芬克斯狀態。
相反，這種行為似乎是幼蟲主動選擇的，顯示它們並不是被動地對疼痛作出反應，而是故意減弱反應。研究作者表示：「當它們與外部機械感覺刺激分離24小時後，20隻幼蟲中沒有一隻進入斯芬克斯狀態。相反，它們僅觀察到在爬行、進食和排便。這表明斯芬克斯狀態是一種在感知到外部刺激時所引發的反應。」這一發現揭示了昆蟲中主動行為調節的新例子，強調了痛覺反應的靈活性，挑戰了痛覺感知僅僅是固定和刻板的觀念。
這種行為的認識具有重要意義。這種謙遜的幼蟲教會了科學一個重要的道理：疼痛不總是與戰鬥或逃避有關，有時，靜止不動並選擇沉默同樣重要。這些發現可能帶來多方面的影響。例如，在害蟲管理方面，了解昆蟲如何主動控制其防禦行為，可能會導致更加智能和安全的方式來管理農作物害蟲，而不僅僅依賴有害的農藥。此外，這項研究還為疼痛的生物學提供了一個窗口。儘管人類大腦遠比幼蟲更為複雜，但研究簡單的神經系統有助於研究人員確定關於疼痛抑制的決策如何做出。這可能引發開發新型人類疼痛緩解方法的創新思路，特別是針對那些神經系統不必要地放大疼痛信號的情況。塔夫茨團隊現在計劃探索這種行為在昆蟲世界中的普遍性，並追踪負責此行為的具體神經迴路。該研究已發表在《生物學快報》期刊上。
