Исследователи объяснили, как собаки распознают отдельные слова человека

Известно, что домашние собаки могут понимать смысл сказанных хозяином слов. Но до сих пор оставалось неясным, какие процессы происходят при этом в мозге животных.

Для проведения исследования специалисты обучили собак добровольно входить в сканер фМРТ и сидеть в нём неподвижно.
Фото Eniko Kubinyi/Dog Project.

Научная группа из Университета Эмори в США попыталась найти ответ. Специалисты использовали визуализацию активности мозга собак, чтобы выяснить, как в нём осуществляется обработка тех или иных слов, сказанных человеком.

"Многие владельцы собак считают, что их питомцы знают, что означают некоторые слова, но на самом деле [существует] не так много научных доказательств, подтверждающих это. Мы хотели получить данные, изучив самих собак, а не только отчёты их хозяев", — рассказывает в пресс-релизе ведущий автор работы Эшли Причард (Ashley Prichard).

Её команда проводила исследование совместно с коллегами из проекта Dog Project. Его специалисты обучили животных добровольно и бесстрашно входить в сканер для функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и оставаться неподвижными во время сканирования. Для изучения активности мозга это крайне важно, ведь любые седативные средства или ограничение свободы движений могут изменить показатели.

Для испытаний учёные выбрали 12 собак разных пород. Их владельцы в течение нескольких месяцев обучали питомцев запоминать названия двух разных предметов и приносить их по словесной команде. Один из предметов был мягким (например, игрушка), а другой – относительно жёстким (резиновый мяч) – такое отличие должно было облегчить животным задачу.

Когда собака правильно распознавала слово и приносила нужный предмет, она получала поощрительное лакомство.

На следующем этапе животных помещали в сканер фМРТ, а хозяин, стоящий рядом, произносил выученные названия предметов через определённые промежутки времени и показывал своему любимцу соответствующие объекты.

Участник исследования по кличке Эдди со своими игрушками в сканере фМРТ. Фото Gregory Berns.

Кроме того, хозяев попросили произносить несуществующие "тарабарские" слова, которые собаки точно не могли нигде услышать, и показывать им "невыученные" предметы, к примеру, шляпу.

Затем специалисты проанализировали данные активности мозга животных. Оказалось, что в тех случаях, когда собаки слышали абракадабру, в участках мозга, отвечающих за слуховое восприятие информации, всплески активности были выше, чем когда собаки слышали уже знакомые слова.

Эшли Причард признаётся, что это было неожиданностью, поскольку у людей в подобных экспериментах результаты противоположные: наш мозг активнее реагирует на известные слова.

По мнению специалистов, собаки, услышав новое слово, считают, что хозяин хочет, чтобы они поняли его смысл, и пытаются сделать это.

"Собаки в конечном итоге хотят порадовать своих владельцев и, возможно, получить похвалу или вознаграждение", — поясняет соавтор исследования и основатель проекта Dog Project Грегори Бёрнс (Gregory Berns).

Также у половины собак, которые слышали незнакомые слова, наблюдалась повышенная активность в паратетоподобной коре – области мозга, которая, как предполагается, выполняет те же функции, что и угловая извилина у человека. Последняя отвечает за обработку слов на уровне лексики (то есть за понимание их значения).

Другая половина собак в ответ на новые слова демонстрировала повышенную активность в других областях мозга, включая левую височную кору, миндалевидное тело, таламус и хвостатое ядро.

Предполагается, что эти различия могут быть связаны с физиологическими особенностями собак разных пород и размеров, а также разницей в когнитивных способностях.

Собственно, эти различия являются одним из важнейших ограничений во всех исследованиях интеллекта собак, отмечают учёные.

"Собаки могут иметь разную мотивацию к обучению и способности к пониманию человеческих слов, — говорит Бёрнс. — Но у них, похоже, есть представление о смысле слов, которые они изучали, за пределами "низкоуровневого" рефлекса Павлова".

Впрочем, новые данные не означают, что слова являются наиболее эффективным способом общения с собакой. В других работах Причард и Бёрнс показали, что друзья человека воспринимают визуальные и обонятельные стимулы намного лучше, чем вербальные. Поэтому хозяевам, которые занимаются дрессировкой питомцев, специалисты советуют использовать не словесные команды, а язык жестов.

Тем не менее результаты работы, опубликованной в журнале Frontiers in Neuroscience, подтверждают предположение о том, что у собак есть по крайней мере частичное представление о смысле сказанных человеком слов.