Сканирование мозга собак-кандидатов на помощь людям с ограниченными возможностями может помочь предсказать, какие собаки не пройдут строгую программу обучения службе, показало исследование, проведенное Университетом Эмори.
Журнал Scientific Reports опубликовал результаты исследования, в котором приняли участие 43 собаки, прошедшие служебное обучение в Canine Companions for Independence (CCI) в Санта-Розе, Калифорния.
«Данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) обеспечили скромное, но значительное улучшение способности идентифицировать собак, которые были плохими кандидатами», - говорит нейробиолог Эмори Грегори Бернс, который руководил исследованием.«Визуализация мозга говорит нам не только о том, какие собаки чаще терпят неудачу, но и о том, почему».
Все собаки, участвовавшие в исследовании, прошли ряд поведенческих тестов, показывающих, что у них спокойный темперамент, прежде чем их отобрали для дрессировки. Однако, несмотря на спокойный внешний вид, у некоторых собак наблюдалась более высокая активность миндалевидного тела - области мозга, связанной с возбудимостью. Эти собаки с большей вероятностью провалили программу дрессировки.
«Сканирование мозга может быть похоже на измерение психической температуры собаки», - говорит Бернс. «Вы можете думать об этом как о медицинском тесте с нормальным диапазоном для служебной собаки. И повышенная нейронная активность, которую мы наблюдаем в миндалевидном теле некоторых собак, может быть за пределами этого диапазона, что указывает на ненормальное значение для успешной служебной собаки."
Выводы важны, добавляет он, поскольку стоимость дрессировки служебной собаки колеблется от 20 000 до 50 000 долларов. программа должна быть выпущена по поведенческим причинам.
«На служебных собак выстраиваются длинные очереди, а их дрессировка длительна и дорога», - говорит Бернс. «Итак, цель состоит в том, чтобы найти более точные способы устранения неподходящих собак на более ранних этапах процесса.
Исследование показало, что фМРТ повысила способность идентифицировать собак, которые в конечном итоге не справились бы, до 67% по сравнению с примерно 47% без использования фМРТ.
«Этот подход неприемлем для индивидуальных дрессировщиков и их собак из-за затрат на фМРТ», - говорит Бернс. «Это было бы практично только для организаций, которые ежегодно тренируют большое количество собак».
CCI - это некоммерческая организация, которая занимается разведением, выращиванием и дрессировкой собак для помощи людям. Его программа служебных собак, предназначенная для людей с ограниченными возможностями, позволяет собакам выполнять такие задачи, как включение света, подбор упавших ключей, открытие двери и тяга ручного инвалидного кресла..
Золотистые ретриверы, лабрадоры или помесь этих двух собак являются обычными породами служебных собак CCI из-за их в целом спокойного и приветливого характера. После того, как щенков отнимают от груди, их усыновляют добровольцы, выращивающие щенков, на 15 месяцев, прежде чем они вернутся в CCI для прохождения поведенческих тестов. Сдавшие начинают обучение.
В статье Scientific Reports исследователи научили собак оставаться неподвижными во время фМРТ в начале программы обучения.
Лаборатория Бернса первой провела эксперименты с фМРТ на бодрствующих, не пристегнутых собаках в рамках продолжающегося проекта по познанию собачьего познания и межвидового общения. В раннем эксперименте собак обучали реагировать на сигналы рукой. Один сигнал означал, что собака получит лакомство, а другой сигнал означал, что собака его не получит. Хвостатая область мозга, связанная с вознаграждением у людей, демонстрировала активацию, когда собаки видели сигнал об угощении, но не сигнал об отказе от угощения.
Исследователи адаптировали этот эксперимент к текущему исследованию - самому большому, в котором участвуют собаки, проходящие фМРТ. Собак обучали жестам «угощать» и «не угощать», но иногда сигналы давал дрессировщик, а иногда - незнакомец.
Результаты показали, что собаки с более высокой активностью хвостатого хвоста в ответ на сигнал угощения (независимо от того, кто подал сигнал) с большей вероятностью успешно завершат программу дрессировки служебных собак. Однако, если собака проявляла относительно большую активность в миндалевидном теле в ответ на сигнал лакомства, особенно если сигнал был подан незнакомцем, это увеличивало вероятность того, что собака потерпит неудачу.
«Идеальная служебная собака - это та, которая очень мотивирована, но при этом не слишком возбуждена или нервничает», - говорит Бернс. «Две нейронные области, на которых мы сосредоточились - хвостатое и миндалевидное тело - похоже, различают эти две черты. Наши результаты показывают, что мы можем уловить изменения в этих внутренних психических состояниях до того, как они достигнут уровня явного поведения."
Бернс надеется, что технология может стать более совершенной и найти применение для более широкого круга рабочих собак, например, тех, которые используются для помощи военным и полицейским силам.