Ученые исследуют механизмы в мозге собаки, которые действуют при распознавании слов, - пишет sciencedaily.com со ссылкой на Frontiers in Neuroscience.
Когда некоторые собаки слышат, как их владельцы говорят «белка», они оживают, становятся взволнованными. Они могут даже побежать к окну и выглядывать из него. Но что значит слово для собаки? Означает ли это: «Обрати внимание, что-то происходит?» Или собака на самом деле воображает маленького грызуна с густым хвостом?
В новом исследовании, проводимом учеными Университета Эмори (Атланта, штат Джорджия), использовалось сканирование мозга собак, чтобы выяснить, как они обрабатывают знакомые слова и ассоциируют их с конкретными объектами. Результаты показывают, что у собак есть по крайней мере элементарная нейронная репрезентация значения знакомых слов, что позволяет им дифференцировать слова, которые они слышали раньше, от совершенно незнакомых.
«Многие владельцы собак считают, что их собаки знают смысл некоторых слов, но на самом деле существует не так много научных доказательств этого, - говорит Эшли Причард, кандидат PhD в психологии Эмори и первый автор исследования. - Мы хотели получить данные от самих собак, а не только из рассказов владельцев».
«Мы знаем, что у собак есть способность обрабатывать хотя бы некоторые аспекты человеческого языка, поскольку они могут научиться следовать вербальным командам, - добавляет невролог Эмори Грегори Бернс, старший автор исследования. - Предыдущие исследования, однако, показывают, что собаки могут полагаться на многие другие сигналы, чтобы понимать словесные команды: на взгляд, жесты и даже эмоциональные проявления своих владельцев».
Исследователи Эмори сосредоточились на вопросах, связанных с теми механизмами в мозге собаки, которые используются для различения слов. Если более глобально, то ученые хотели понять, что представляет собой слово для собаки.
Бернс является основателем Dog Project, который исследует эволюционные вопросы, связанные с лучшим другом человека. В рамках проекта собак впервые обучили добровольно входить в аппарат функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и оставаться неподвижным во время сканирования без искусственного ограничения движения или использования успокоительных препаратов. Исследования проекта способствовали углублению понимания нейронной реакции собак на вознаграждение; выявили специализированные области в мозге собаки, задействованные в обработке лиц; продемонстрировали обонятельные реакции на запахи людей и собак; связали функционирование префронтальной коры с ингибирующим контролем.
В рамках текущего исследования 12 собак разных пород в течение нескольких месяцев были обучены своими владельцами находить два разных объекта, зная их названия. Один предмет имел мягкую текстуру, другой на ощупь напоминал резину. Это было сделано для облегчения определения. Обучение состояло в том, чтобы обучить собак забирать один из предметов, а затем вознаграждать их пищей или похвалой. Обучение считалось завершенным, когда собака показала, что она может различать два объекта, последовательно выбирая тот, который был назван владельцем.
Во время одного эксперимента обученная собака лежала в сканере фМРТ, а владелец собаки, стоя перед аппаратом произносил названия игрушек через определенные промежутки времени, а затем показывал собаке соответствующие игрушки.
Например, золотистый ретривер Эдди слушал, как его владелец произносил слова «Piggy» или «Monkey», и затем поднимал соответствующую игрушку. Для чистоты эксперимента хозяин затем произнес несуществующие слова, такие как «bobbu» и «bodmick», и поднял новые, незнакомые предметы, такие как шляпа или кукла.
Результаты показали усиленную активацию в слуховых областях мозга, когда собаки слышали новые слова, по сравнению с различением уже знакомых слов.
Причард нашел удивительным то, «что результат противоположен выводам, полученным в подобном исследовании на людях – последние обычно больше активируют мозг для известных слов, чем для новых».
Исследователи предполагают, что собаки могут проявлять сильную нейронную активацию, слыша новое слово, потому что они чувствуют, что их владельцы хотят быть понятыми, и собаки изо всех сил пытаются различить слова и понять их смысл. «Собаки в конечном счете хотят порадовать своих владельцев и, возможно, также получить похвалу или пищу», - говорит Бернс.
Половина собак в эксперименте показала повышенную активацию теменной и височной долей коры головного мозга при попытках понять значение новых слов. Это области мозга, которые, по мнению исследователей, могут функционировать аналогично угловой извилине у людей, в которой обрабатываются лексические различия слов.
Другая половина собак, однако, проявляла повышенную активность, слыша новые слова, в других областях мозга, включая другие части левой височной доле коры, миндалину, хвостатое ядро и таламус.
Эти различия могут быть связаны с особенностями исследования: в нем участвовали собаки разных пород и размеров, а также разных когнитивных способностей. Исследователи признают, что эти различия – основная проблема подобных исследований.
«Собаки могут иметь разную способность и мотивацию к обучению и пониманию человеческих слов, - говорит Бернс, - но, видимо, у всех собак, помимо простейших рефлексов, есть некое понимание смысла изученных слов».
Этот вывод не означает, что произнесение слов является наиболее эффективным способом общения человека с собакой. Другие исследования, также проводимые Причардом и Бернсом, показали, что система вознаграждения в мозге собак более приспособлена к визуальному и обонятельному восприятию, чем к вербальному.
«Когда люди хотят научить своих собак трюку, они часто используют
словесную команду, потому что это удобно для людей, - говорит
Причард. - Однако с точки зрения собаки более эффективной может
быть визуальная команда, благодаря которой собака может быстрее
овладеть трюком».
[Фото: sciencedaily.com, img.aboutanimal.ru]
