长期以来，学习、记忆与推理等能力常被认为需要大脑与神经元作为基础。不过，近期发表于《认知科学》的一项研究提出，植物可能也能进行某种形式的信息处理。

该研究由威廉与玛丽学院心理学教授彼得·维什顿（Peter Vishton）与其前学生佩奇·巴托什（Paige Bartosh，2025届）共同完成。研究团队在实验中观察到，含羞草（又称害羞草或触摸草）可能能够以某种方式“追踪其环境中事件的数量”。维什顿表示，据研究人员所知，这是首次出现支持植物能够进行“枚举”（区分并追踪离散事件）能力的证据。

光暗循环实验观察到可重复的运动变化

含羞草具有羽状叶片，受到触碰或摇晃时会向内折叠；同时，它们还会在夜间闭合、日出后重新展开，这类规律性开合被称为夜合运动。

研究在威廉与玛丽学院综合科学中心一间无窗房间内进行。研究人员将含羞草置于湿润帐篷环境中，通过设置不同的光暗循环，记录其运动变化。

在实验第一阶段，研究团队采用24小时周期：第一天与第二天为12小时黑暗、12小时光照；第三天则保持全程黑暗。维什顿称，在大约五次循环后，植物在“可预期出现光照”的日子里，会在“黎明前”时段表现出更多运动，而在第三天的全黑条件下则没有出现同样的变化。研究人员据此认为，植物似乎能够在缺乏更合适表述的情况下“学习”这一三天模式，并据此调整运动。

研究还对运动变化进行了建模，结果呈对数曲线：初期变化较快，随后逐渐趋于稳定并形成一致模式。维什顿指出，这种曲线形态与动物学习研究中常见的表现相似。

计时还是计数：研究通过改变“日长”进行检验

研究团队同时考虑另一种解释：含羞草的变化可能并非“计数”，而是对时间的追踪。维什顿提到，许多植物的运动与24小时昼夜节律同步，能够预期日出而开放；但对于72小时周期（即三天模式），此前并无证据表明植物可以追踪。

为检验这一可能性，研究人员将日长从24小时缩短至20小时，观察到植物运动几乎立即随新的光暗安排发生调整。随后，团队进一步设计实验，将每个三天周期内的“日长”随机设定在10小时（5小时光照、5小时黑暗）至32小时之间。

研究报告称，当日长短于或长于12至24小时范围时，原有模式会被打破。维什顿据此提出一种解释：植物在处理光暗模式时可能存在最小暴露时间窗口；而当间隔超过某一最大记忆限度后，植物可能会“忘记”该模式。

不过，在12至24小时范围内，含羞草仍在可预期出现光照的日子里表现出更多运动，而在全黑日则不明显。维什顿表示，对这一结果“最简单的解释”是植物在追踪发生事件的数量，而不仅仅是对时间作出反应。

研究者称或指向非神经系统的信息处理方式

研究人员指出，若后续实验进一步验证上述结果，可能为一种不同于神经系统的“信息处理方式”提供证据。维什顿表示，他所接触的关于记忆与决策的理论多涉及神经元，但植物并不具备神经元，却似乎能够执行某些类似认知的功能，只是并非传统意义上的认知。

维什顿还提出，如果植物能够编码如枚举这类复杂功能，其他非神经组织也可能具备类似能力。他提到，动物与人类体内存在大量非神经细胞，通常不被认为参与学习，但这一假设或许值得进一步检验。

研究团队表示，非神经系统的智能如何学习、存储与调用信息，仍有待未来实验从机制层面加以解释。维什顿称，他更关注行为层面的特征，并希望化学家与生物学家进一步提出机制性问题，以推动对该过程实际机制的理解。

研究还提及，若相关方向得到证实，未来可能延伸至基于生物的计算设备、植物传感器等应用设想，并可能为理解细胞层面的学习过程提供线索。维什顿表示，这些发现也进一步丰富了关于植物与动物能力边界的讨论，提示两者之间的界限可能并不如传统认知那样清晰。