"Хороший мальчик": как собаки распознают похвалу и почему это важно для науки
Когда человек получает комплимент, более примитивные, подкорковые структуры мозга сначала реагируют на интонацию — эмоциональную силу произнесенных слов. Затем мозг анализирует сигналы от слуховой коры, которая сформировалась у нас позже, чтобы выяснить значение произнесенных слов.
В 2016 году группа ученых обнаружила, что мозг собак, как и человеческий, вычисляет интонацию и значение слов отдельно, хотя собаки для этого используют свое правое полушарие, а мы — левое. Тем не менее, оставалась загадка: проходит ли собачий мозг через все этапы осознания похвалы, как у нас, или это происходит иначе?
«Это важный вопрос, потому что собаки лишены дара речи, но они все же могут реагировать на наши слова должным образом», — говорит Аттила Андикс, венгерский нейробиолог и соавтор как предыдущего исследования, так и нового, опубликованного на этой неделе в журнале Scientific Reports. Например, некоторые собаки способны распознавать тысячи отдельных названий и могут сопоставлять каждое слово с определенным объектом.
Когда ученые изучали сканированные изображения мозга домашних собак, они обнаружили, что их мозг, как и наш, обрабатывает звуки произносимых слов в иерархическом порядке — сначала анализируя эмоциональный компонент с помощью подкорковых структур мозга, а затем — значение слов с помощью его коры. По словам авторов, это открытие позволяет расширить наше понимание того, как эволюционировал человеческий язык. У собак и людей был общий предок около 100 миллионов лет назад, поэтому вполне вероятно, что «мозг многих млекопитающих одинаково реагирует на звуки голоса», — говорит Андикс.
Для своих экспериментов венгерские исследователи набрали 12 домашних собак (шесть бордер-колли, пять золотистых ретриверов и немецкую овчарку). Исследователи научили собак охотно входить и спокойно лежать в аппарате МРТ, где они слушали, как женщина произносит известные слова похвалы, такие как «умница» и «хорошо!», а также неизвестные им нейтральные слова, например «если» и «еще».
Тренер говорила по-венгерски, иногда произнося слова с восторженной, похвальной интонацией, а иногда — нейтральным тоном. Также она намеренно повторяла слова и интонации. Машины сканировали мозговую активность собаки, пока она говорила.
Оказалось, что сперва слуховые области как в подкорковых, так и в корковых структурах мозга собак проявляли повышенную активность, когда они слышали любые слова.
Но когда собаки слушали одну и ту же (похвальную или нейтральную) интонацию, повторяемую много раз, независимо от знания слов, уровень активности в подкорковой части мозга быстро снижался. Это быстрое снижение предполагает, что интонация обрабатывается в более древних областях мозга собаки.
Точно так же, если они слушали повторения уже известных им слов, уровень активности в коре мозга снижался, но медленно — но не тогда, когда они слушали неизвестные слова. Это очень медленное снижение активности в ответ на известные слова предполагает, что именно отделы кортекса мозга участвуют в обработке значения слов.
Исследование «предполагает, что то, что мы говорим, и то, как мы говорим, важно для собак», — сказал Дэвид Реби, этолог из Университета Сассекса.
«Мы можем понять это на основании нашего взаимодействия с собаками, но это несколько удивительно, поскольку собаки не разговаривают, а их собственная система общения (лай) не имеет четкого разделения между смыслом и интонацией».
Предыдущие исследования показали, что многие животные, от певчих птиц до дельфинов, используют подкорку головного мозга для обработки эмоциональных сигналов, а кору — для анализа более сложных усвоенных сигналов, даже если они не могут «говорить». Зебры, например, могут прислушиваться к эмоциональным сигналам других травоядных животных, чтобы узнать, есть ли поблизости хищники.
Похоже, что человеческий язык развился из таких же сигналов, задействовав одни и те же неврологические системы для развития речи, отмечает Терренс Дикон, нейроантрополог из Калифорнийского университета в Беркли.
И как домашние животные, которые эволюционировали вместе с людьми в течение последних 10 000 лет, собаки особенно успешно использовали эту древнюю способность опознавать человеческие эмоции, добавляет Андикс.