Дослідження показало, що собаки здатні підбирати окремі слова в реченнях, сказаних їм, використовуючи подібні обчислення та ділянки мозку, що й немовлята.
У дитинстві ми спочатку вчимося відкривати нові слова в потоці розмови, перш ніж дізнатись, що означає кожне окреме слово.
Щоб з’ясувати, де закінчується кожне слово і починається інше, діти використовують складні обчислення, які відстежують склади, які з’являються разом – таким чином, швидше за все, утворюють слова.
Використовуючи комбінацію методів візуалізації мозку, експерти під керівництвом угорського університету Етвёша Лоранда показали, що собаки здатні на подібні подвиги.
Це перший раз, коли здатність застосовувати так зване статистичне навчання була продемонстрована у ссавців, відмінних від людини.
Результати були отримані на тому ж тижні, коли дослідження показало, що собаки нахиляють голову, коли слухають, тому що це допомагає їм легше чути й обробляти інформацію.
Прокрутіть униз, щоб переглянути відео
Дослідження показало, що собаки здатні підбирати окремі слова у сказаних їм реченнях, використовуючи ті ж обчислення та області мозку, що й людські діти.
«Відстеження шаблонів не є унікальним для людей – багато тварин вчаться на таких закономірностях в навколишньому світі, це називається статистичним навчанням», – пояснює автор статті та спеціаліст з етики Маріана Борус з Університету Етвёса Лоранда.
Особливістю мовлення є те, що для його ефективної обробки потрібні складні математичні операції. Щоб вивчити нові слова з безперервної мови, недостатньо порахувати, скільки разів деякі склади зустрічаються разом.
Набагато ефективніше обчислити, наскільки ймовірно, що ці сегменти з’являться разом.
Саме так люди, навіть немовлята у віці 8 місяців, вирішують, здавалося б, складне завдання сегментації слів – вони обчислюють складну статистику про ймовірність того, що один склад слідує за іншим.
До цих пір ми не знали, чи може будь-який інший ссавець також використовувати такі складні обчислення, щоб витягувати слова з мови. Ми вирішили перевірити здібності мозку сімейних собак до статистичного навчання з мови.
Собаки є найдавнішим одомашненим видом тварин і, мабуть, тим типом, з яким ми найчастіше спілкуємося. Проте ми дуже мало знаємо про нейронні процеси, які стоять за їхніми здібностями до вивчення слів.
У дослідженні дослідники вимірювали електричну активність мозку собак за допомогою електроенцефалограми (ЕЕГ).
Сканування виявило ключові відмінності в мозкових хвилях собак для частих і рідкісних слів.
Лілла Маджарі, автор дослідження, пояснила: «Ми помітили відмінності в хвилях мозку собак для повторюваних слів у порівнянні з рідкісними».
Але що ще більш дивно, ми також помітили відмінності в мозкових хвилях для складів, які завжди зустрічалися разом, порівняно зі складами, які трапляються лише іноді, навіть якщо загальна частота була однаковою.
Отже, виявляється, що собаки відстежують не тільки просту статистику (скільки разів зустрічається слово), а й складну (ймовірність того, що склади слів з’являються разом).
Раніше такого не було в інших ссавців, які не є людьми. Саме таку складну статистику діти використовують для вилучення слів із безперервного мовлення.
Далі дослідники використали функціональну магнітно-резонансну томографію, щоб дослідити, наскільки ділянки мозку, відповідальні за цю складну обчислювальну здатність у собак, схожі з областями мозку людини.
У дослідженні дослідники вимірювали електричну активність мозку собак за допомогою електроенцефалограми (ЕЕГ).
Як і у випадку з ЕЕГ-скануванням, тести проводилися на неспанні, кооперативних тваринах і тваринах без обмежень, хоча собак, які брали участь у випробуваннях фМРТ, раніше навчали лежати нерухомо під час сканування.
Ми знаємо, що у людей в цей процес залучені ділянки мозку, пов’язані із загальним навчанням і мовними. Доктор Буррос пояснив, що ми виявили таке ж подвоєння у собак.
І спеціаліст, і спеціалізована область мозку [the basal ganglia and auditory cortex, respectively] Схоже, він бере участь у статистичному навчанні з мовлення, але моделі активації були різними в обох.
Дослідники використовували функціональне МРТ-сканування, щоб дослідити, наскільки ділянки мозку, відповідальні за цю складну обчислювальну здатність у собак, схожі з областями мозку людини.
Як і під час сканування ЕЕГ, тести проводилися на неспанні, кооперативних тваринах і тваринах без обмежень, хоча собак, які брали участь у експериментах фМРТ, раніше навчали лежати нерухомо під час сканування.
Загальна область мозку більш надійно реагувала на випадковий мовний потік (де слова не можна було відстежувати за допомогою статистики складів), ніж на структурований мовний потік (де слова було легше ідентифікувати, просто обчислюючи статистику складів).
Спеціалізована область мозку показала іншу закономірність: тут ми побачили, що активність мозку зростає з часом для системи, але не для випадкового потоку мови.
Ми вважаємо, що це збільшення активності є впливом навчання на слухову кору.
У дитинстві ми спочатку вчимося відкривати нові слова в потоці розмови, перш ніж дізнатися, що насправді означає кожне окреме слово. Щоб з’ясувати, де закінчується кожне слово і починається інше, діти використовують складні обчислення, які відстежують склади, які з’являються разом – таким чином, швидше за все, утворюють слова.
Загалом, результати свідчать про те, що нейронні процеси, які, як відомо, є центральними в опануванні людською мовою, можуть бути не унікальними для людей, на думку дослідників.
Аттіла Андікс, автор дослідження, додав: «Але ми досі не знаємо, як з’явилися аналогові механізми мозку людини для вивчення слів у собак.
Чи відображають вони навички, вироблені життям у багатому мовному середовищі, або за тисячі років одомашнення, чи вони відображають здібності стародавніх ссавців?
Вивчаючи обробку мовлення у собак, навіть кращих порід собак з різними комунікативними здібностями та інших видів, що живуть поруч з людиною, ми можемо простежити витоки людських дисциплін сприйняття мовлення.
Повні результати дослідження опубліковані в журналі сучасна біологія.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”