Doświadczenia przeprowadzone z udziałem psów sugerują, że nasi czworonożni kompani mają przynajmniej elementarną reprezentację znaczenia słów, których były uczone i odróżniają słowa, które słyszały wcześniej od tych, których nie znają.
Kiedy niektóre psy słyszą, że ich właściciele mówią "kot", podskakują i stają się poruszone. Mogą nawet podbiec do okna i rozglądać się po okolicy. Ale co samo słowo oznacza dla psa? Czy to znaczy: uważaj, coś się dzieje? A może pies rzeczywiście wyobraża sobie małego futrzaka?
Na łamach „Frontiers in Neuroscience” ukazało się jedno z pierwszych badań wykorzystujących obrazowanie mózgu do sprawdzenia, w jaki sposób nasi czworonożni towarzysze przetwarzają słowa, które nauczyły się kojarzyć z przedmiotami. Badania zostały prowadzone przez naukowców z Emory University.
- Wielu właścicieli psów uważa, że ich psy wiedzą, co oznaczają niektóre słowa, ale naprawdę nie ma wielu dowodów naukowych na poparcie tej tezy. Dlatego chcieliśmy uzyskać dane od samych psów - nie tylko od właścicieli – powiedziała Ashley Prichard z Emory University, główna autorka badania.
- Wiemy, że psy mają zdolność przetwarzania przynajmniej niektórych aspektów ludzkiego języka, ponieważ mogą nauczyć się przestrzegać poleceń słownych. Wcześniejsze badania sugerują jednak, że psy mogą polegać na wielu innych wskazówkach, jak spojrzenie, gesty, a nawet wyraz twarzy właścicieli – dodał Gregory Berns, współautor publikacji.
Naukowcy skupili się na pytaniach dotyczących mechanizmów mózgowych używanych przez psy do rozróżniania słów, a nawet tego, co stanowi dane słowo dla psa. Berns zainicjował tzw. Dog Project, którego celem jest znalezienie odpowiedzi na te pytania. Uczeni skupieni w projekcie wyszkolili psy, by te dobrowolnie poddały się obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego pozostając w bezruchu podczas skanowania.
Badania te przyczyniły się do lepszego poznania procesów zachodzących w mózgu psa w reakcji na spodziewaną nagrodę. Zidentyfikowały również wyspecjalizowane obszary w mózgu czworonoga odpowiedzialne za postrzegania ludzkich twarzy oraz za odpowiedź na zapachy zarówno człowieka, jak i innych psów.
Na potrzeby badania 12 psów różnych ras było szkolonych przez swoich właścicieli, by kojarzyły różne obiekty na podstawie ich nazw. Obiekty te, dla ułatwienia, miały różne tekstury. Trening polegał na instruowaniu psów, aby przyniosły jeden z przedmiotów. Zwierzęta były następnie nagradzały jedzeniem lub pochwałą. Trening uznano za zakończony, gdy pies wykazał, że może rozróżnić dwa obiekty, konsekwentnie przynosząc żądany przez właściciela.
W trakcie eksperymentu, tak wyszkolony pies był poddawany badaniu rezonansem magnetycznym. Właściciel psa stał bezpośrednio przed nim i wymieniał nazwy zabawek w określonych odstępach czasu, a następnie pokazywał psu odpowiednie zabawki. Przykładowo, właściciel mówił do swojego labradora słowa "Piggy" lub "Monkey" i pokazywał pasującą zabawkę. Właściciel wypowiadał także inne słowa celowo bełkocząc, a następnie podnosił nowe przedmioty, takie jak kapelusz czy lalka.
Wyniki badania pokazały większą aktywację w regionach słuchowych mózgu psa, gdy ten słyszał nowe słowa w stosunku do wcześniej znanych słów. – Spodziewaliśmy się, że obrazowanie będzie różnić się, w zależności od słów, które psy znały lub nie znały. Zaskakujące jest to, że wynik jest odwrotny niż w przypadku ludzi - ludzie zwykle wykazują większą aktywność dla znanych słów – powiedziała Prichard.
Naukowcy sądzą, że psy mogą wykazywać większą aktywność neuronów dla nowych słów, ponieważ wyczuwają, że ich właściciele chcą, aby zrozumieli, co mówią i próbują to zrobić. - Psy w końcu chcą zadowolić swoich właścicieli, a być może również otrzymać trochę jedzenia - zaznaczył Berns.
Połowa psów uczestniczących w eksperymencie wykazała zwiększoną aktywność po usłyszeniu nowych słów w ich obszarach mózgu, które według naukowców mogą być analogiczne do zakrętu kątowego u ludzi, gdzie przetwarzane są różnice leksykalne. Reszta czworonogów wykazała zwiększoną aktywność w stosunku do nowych słów w innych obszarach mózgu, w tym w innych częściach lewego płata skroniowego, ciała migdałowatego, jądra ogoniastego i wzgórza.
Uczeni uważają, że różnice te mogą być związane ze zróżnicowaniem ras i rozmiarów psów, a także z ich zdolnościami poznawczymi. Głównym wyzwaniem w mapowaniu procesów poznawczych mózgu psa, jak przyznali naukowcy, jest różnorodność kształtów i rozmiarów psich mózgów w zależności od rasy.
- Psy mogą mieć różne zdolności i motywacje do uczenia się i rozumienia ludzkich słów, ale wydają się mieć reprezentację znaczenia słów, których były uczone, poza odruchem warunkowym – powiedział Berns.
Wnioski płynące z badania nie oznaczają, że wypowiadane słowa są najskuteczniejszym sposobem komunikacji właściciela z psem. Naukowcy przyznali, że reakcje psów są bardziej dostrojone do wizualnych i zapachowych sygnałów niż do słownych.
- Kiedy ludzie chcą nauczyć psa sztuczki, często używają polecenia słownego, bo tak uczą się ludzie. Jednak z perspektywy psa bardziej skuteczne może być polecenie wizualne, dzięki któremu pies szybciej nauczy się sztuczki – wyjaśniła Prichard.
Źródło: Emory University, fot. Gregory Berns
