https://frosthead.com

Какво може да ни каже fMRI за мислите и умовете на кучетата

През първите няколко десетилетия от кариерата си, неврологът на Емори Грегъри Бернс изучава човешкия ум. Използвайки fMRI технологията, която проследява притока на кръв към различни области на мозъка, той се стреми да намери връзки между вътрешните психични модели на хората и тяхното поведение, решения и предпочитания в реалния свят.

Свързано съдържание

  • Вашето куче може да разбере от гласа си, ако сте щастливи или тъжни
  • Нова парадигма за изследвания върху животни: Нека те участват

След това, през 2011 г., той се зае с нов обект на невронаучното изследване: Canis lupus familiis, известен иначе като опитоменото куче. Вместо просто да изучават кучешко поведение, както се прави от години, той и колегите му започнаха да изследват вътрешната архитектура и модели на мозъка на кучетата, използвайки същите инструменти, на които разчитат, за да разберат по-добре мозъците на хората.

„Винаги съм бил куче човек и когато моето куче умре, мопс на име Нютон, той засади семе в съзнанието ми“, казва Бернс, който миналата седмица издаде нова книга за последната си работа „ How Dogs Love Us“, "Накара ме да се чудя как кучетата гледат на отношенията си с нас - ако той ме беше обичал по същия начин, както аз го обичах."

Само погледът вътре в кучешкия мозък обаче постави страхотно предизвикателство: Получаването на точно четене на fMRI означава, че обектът трябва да стои почти идеално неподвижен, като се движи по-малко от милиметър от един момент на следващия. Използването на анестезия или ограничаването на кучетата би разрушило експериментите, създавайки изображение на безсъзнателно или тревожно куче, вместо удобно, бдително.

За да разреши проблема, Бернс набира кучета от местната общност - започвайки с куче, което той осинови след смъртта на Нютаун - и постепенно ги обучава да се изкачат по няколко стъпки на маса, да опират главата си върху тампон във вътрешния тунел на fMRI и седнете неподвижно за 30 секунди наведнъж, докато машината върши работата си. За да се справят с шума на устройството (който може да надмине 95 децибела, което е еквивалентно на звука на джакхам-чук на 50 фута), те залепиха слушалки за главата на кучетата и тръбиха в околен шум над високоговорители, така че вместо звукът на машината започва рязко, постепенно пристига над фоновите шумове.

Куче преминава обучение, научава се как да опира главата си върху тампон, без да се движи, за да може учените да сканират мозъка му. Снимка от Хелън Бернс

Общо те са обучили успешно около дузина кучета, за да участват доброволно в своите проучвания. Изследването все още е в начален стадий, но тъй като екипът на Бернс започва да надраска повърхността на кучешкия мозък, те откриват нещо изненадващо - по няколко начина, неговата дейност отразява тази на човешкия мозък в много по-голяма степен от очакваното,

Като част от първата си книга, публикувана за работата през 2012 г., те обучиха кучетата да разпознават два различни сигнала за ръка: един, който означаваше, че животното ще получи незабавно парче хот-дог, и един, който не означава хот-дог. Както те хипотезират, първият сигнал предизвика повишена активност в област, наречена каудатно ядро, която е богата на рецептори за допамин (невротрансмитер, участващ в усещането за удоволствие). При хората - и при кучетата, посочените изследвания - каудатната активност е свързана с желанието да има нещо, което причинява удоволствие и удовлетворението, свързано с получаването му.

Последвалата работа разкри още неочаквани открития. Като част от втори експеримент, те накараха кучетата да седят в скенера и да ги излагат на миризми на хора (или от техните собственици, или от непознати) и други кучета (или от кучета, с които живееха, или с непознати кучета). „Искахме да разберем как кучетата разпознават други хора и кучета в техните домакинства“, казва Бернс. Отново те забелязаха повишена активност в хвоста, но само в резултат на един от ароматите. "В този случай системата за възнаграждение изглежда само се активира в отговор на миризмата на познат човек, което е доста невероятно", казва той.

За да проучат допълнително как мозъчната активност на кучетата корелира с действията на хора, които познават добре, те поставиха кучетата в fMRI и накараха собствениците им да напуснат стаята, след което да влязат обратно. Това също предизвика активиране в каудата.

Кучето на Бернс Кали в fMRI, като му се показва един от сигналите на ръката. Изображение чрез PLOS ONE

Бернс тълкува тези резултати като индикации, че по някакъв начин психичните процеси на кучетата може да не са толкова различни от тези на хората. Те са достатъчно близки, предполага той, че можем спокойно да ги опишем с думи, които не се отнасяме често към животните: умствената дейност представлява емоции и може би дори представлява любов. „На някакво фундаментално ниво вярваме, че кучетата изпитват емоции, нещо като нас“, казва Бернс.

Той признава, че идеята е противоречива. Но той изтъква, че изследванията показват, че човешкият и кучешкият мозък не са толкова коренно различни, колкото може би сме си представяли.

„Очевидно е, че мозъците на кучетата са много по-малки и нямат толкова кора, колкото ние, но някои от основните зони около мозъчния ствол - базалните ганглии, от които е включено ядрото на каудатите - изглеждат много като тези в хора ”, казва той. Кучетата може да нямат необходимия хардуер за сложни мисли и разсъждения на по-високо ниво, мисленето продължава, но те имат съответните структури за основните емоции.

Това има смисъл и от еволюционната гледна точка: Развихме силно сгънатата кора, необходима за мислене на високо ниво, след като се отклонихме от всички други животински видове, но области като базалните ганглии се развиха предварително, така че следва, че способността ни да усещаме емоции, породени от тези области са съществували много назад в нашата еволюционна история, в предци, които споделяме с много други бозайници, включително кучета.

Любителите на кучетата смятат тези идеи за очевидни, но работата на Бернс предизвика доста критики. Едно от най-големите оплаквания е срещу използването на думи като емоция и любов към кучетата - привързаността им към нас е просто резултат от обусловеността, според някои, изцяло базирана на желанието за храна, а не от по-дълбоките емоционални връзки, които чувстваме към други хора.

Но Бернс се надява да отговори с бъдещата работа на fMRI, която ще сравни мозъчната активност при кучета, хранени чрез автоматизирани механизми, с тази на кучетата, които се хранят от хората. Той се надява да покаже, че кучетата развиват качествено различни отношения с хората, подчертавайки силата на тези привързаности.

Той възприе идеите си към това, което някои биха могли да нарекат доста екстремно заключение по-рано този месец в Ню Йорк Таймс, в оп-ед, който той написа с провокативно заглавие: Кучетата са хора, твърде. Ако животните наистина са способни на емоции, които обикновено считаме за характерно човешки, твърди той, те вече не трябва да се третират като просто предмети или собственост, а вместо това да им се предоставят някои от правата, които свързваме с личността, а именно - уважение към техните предпочитания и благополучие, което би довело до премахване на неща като кученце мелници и състезания за кучета.

Очевидно има дълъг път - както по отношение на научните доказателства, така и по отношение на промените в политиката - преди кучетата да се третират с нещо като хората. Но Бернс цитира неотдавнашно решение на Върховния съд, което се позова на невронаучни доказателства (по-конкретно, констатацията, че мозъкът на непълнолетните е по-слабо развит от този на зрял възрастен и следователно не трябва да бъдат подлагани на същите наказания) като индикация, че нашите закони неизбежно ще следват наука. Следващата стъпка е той и колегите му да продължат да надничат в съзнанието на кучетата, да разберат колко дълбоко вървят душевните прилики.

Какво може да ни каже fMRI за мислите и умовете на кучетата