Когда некоторые собаки слышат, как их хозяева говорят «белка», они оживляются, становятся возбужденными. Они могут даже подбежать к окну и выглянуть из него. Но что это слово означает для собаки? Означает ли это: «Обратите внимание, что-то происходит?» Или собака на самом деле представляет себе маленького грызуна с густым хвостом?
Frontiers in Neuroscience опубликовали одно из первых исследований с использованием изображений мозга для изучения того, как наши собачьи компаньоны обрабатывают слова, которые их научили ассоциировать с объектами, проведенное учеными из Университета Эмори. Результаты показывают, что у собак есть по крайней мере рудиментарное нейронное представление значения слов, которым их научили, отличая слова, которые они слышали раньше, от тех, которых они не слышали.
«Многие владельцы собак думают, что их собаки знают, что означают некоторые слова, но на самом деле нет большого количества научных доказательств, подтверждающих это», - говорит Эшли Причард, кандидат наук на кафедре психологии Эмори и первый автор исследования. исследование. «Мы хотели получить данные от самих собак, а не только от владельцев».
«Мы знаем, что собаки способны обрабатывать по крайней мере некоторые аспекты человеческого языка, поскольку они могут научиться следовать словесным командам», - добавляет нейробиолог Эмори Грегори Бернс, старший автор исследования. «Предыдущее исследование, однако, предполагает, что собаки могут полагаться на многие другие сигналы, чтобы следовать словесной команде, такие как взгляд, жесты и даже эмоциональные выражения своих владельцев».
Исследователи Эмори сосредоточились на вопросах, связанных с мозговыми механизмами, которые собаки используют для различения слов, или даже на том, что представляет собой слово для собаки.
Бернс является основателем проекта Dog Project, который исследует эволюционные вопросы, связанные с лучшим и самым старым другом человека. Этот проект был первым, в котором собак обучали добровольно входить в сканер функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и оставаться неподвижными во время сканирования без ограничений или седативных средств. Исследования, проведенные в рамках проекта «Собака», позволили лучше понять нервную реакцию собак на ожидаемое вознаграждение, выявили в собачьем мозгу специальные области для обработки лиц, продемонстрировали обонятельные реакции на запахи людей и собак и связали префронтальную функцию с тормозным контролем.
Для текущего исследования 12 собак разных пород были обучены их владельцами в течение нескольких месяцев извлекать два разных объекта, основываясь на названиях объектов. Пара объектов каждой собаки состояла из одного объекта с мягкой текстурой, например, плюшевого животного, и другого с другой текстурой, например из резины, чтобы облегчить различение. Дрессировка заключалась в том, что собакам давали указание принести один из предметов, а затем вознаграждали их едой или похвалой. Обучение считалось завершенным, когда собака показывала, что может различать два объекта, последовательно принося тот, который требовал хозяин, когда предъявлял оба объекта.
Во время одного эксперимента обученная собака лежала в сканере фМРТ, в то время как владелец собаки стоял прямо перед собакой у открытия аппарата и через определенные промежутки времени называл игрушки собаки, а затем показывал собаке соответствующие игрушки.
Эдди, помесь золотистого ретривера и лабрадора, например, услышал, как его владелец произнес слова «Свинка» или «Обезьяна», а затем его владелец поднял соответствующую игрушку. В качестве контроля владелец произносил тарабарские слова, такие как «боббу» и «бодмик», а затем держал в руках новые предметы, такие как шляпа или кукла.
Результаты показали большую активацию слуховых областей мозга к новым псевдословам по сравнению с обученными словами.
«Мы ожидали увидеть, что собаки нейронно различают слова, которые они знают, и слова, которые они не знают», - говорит Причард.«Что удивительно, так это то, что результат противоположен результатам исследований на людях - люди обычно демонстрируют большую нейронную активацию для известных слов, чем для новых».
Исследователи выдвигают гипотезу, что собаки могут демонстрировать большую нервную активацию при новом слове, потому что они чувствуют, что их владельцы хотят, чтобы они понимали, что они говорят, и они пытаются это сделать. «Собаки в конечном итоге хотят доставить удовольствие своим владельцам и, возможно, получить похвалу или еду», - говорит Бернс.
Половина собак в эксперименте показала повышенную активацию новых слов в их теменно-височной коре, области мозга, которая, по мнению исследователей, может быть аналогична угловой извилине у людей, где обрабатываются лексические различия.
Другая половина собак, однако, проявляла повышенную активность к новым словам в других областях мозга, включая другие части левой височной коры и миндалины, хвостатое ядро и таламус.
Эти различия могут быть связаны с ограничением исследования - различным диапазоном пород и размеров собак, а также возможными различиями в их когнитивных способностях. Исследователи признают, что основной проблемой при картировании когнитивных процессов собачьего мозга является разнообразие форм и размеров мозга собак разных пород.
«Собаки могут иметь разную способность и мотивацию к изучению и пониманию человеческих слов, - говорит Бернс, - но у них, по-видимому, есть нейронное представление значения слов, которым их научили, помимо простого павловского языка низкого уровня. ответ."
Этот вывод не означает, что произнесенные слова являются для владельца наиболее эффективным способом общения с собакой. Фактически, другое исследование, также проведенное Причардом и Бернсом и недавно опубликованное в Scientific Reports, показало, что нейронная система вознаграждения собак больше приспособлена к визуальным и обонятельным сигналам, чем к вербальным.
«Когда люди хотят научить свою собаку трюку, они часто используют словесную команду, потому что это то, что мы, люди, предпочитаем», - говорит Причард. «Однако с точки зрения собаки визуальная команда может быть более эффективной, помогая собаке быстрее освоить трюк».