Het snel opkomende veld van de neurowetenschap bij honden heeft zojuist bewijs geleverd voor iets dat de meeste hondenbezitters al lang weten: op basis van de toon van je stem, lijkt het erop dat honden kunnen zien of je blij of verdrietig bent.
gerelateerde inhoud
- Wat fMRI ons kan vertellen over de gedachten en gedachten van honden
De afgelopen jaren op de E ötvös Loránd Universiteit in Hongarije heeft een team van onderzoekers fMRI-technologie (functionele magnetische resonantiebeeldvorming) gebruikt - die de bloedstroom naar verschillende hersengebieden volgt, een teken van verhoogde activiteit - om te kijken in de hoofden van honden. Een van de weinige laboratoriumgroepen wereldwijd die de technologie op deze manier gebruikt, hebben positieve versterkingstraining gebruikt om een studiegroep van 11 honden ertoe te brengen vrijwillig de fMRI-scanner in te gaan en minuten stil te blijven staan, wat nodig is om nauwkeurige metingen te krijgen.
Onlangs hebben ze geëxperimenteerd met het spelen van verschillende geluiden voor de honden terwijl ze in de scanner liggen. In een nieuw artikel, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology, laten ze zien dat de hersenen van de honden een specifiek gebied lijken te hebben dat meer activiteit vertoont als reactie op stemmen (of menselijke spraak of blaffende honden) dan andere betekenisloze geluiden (zoals glas) breken), en dat deel van dit gebied vertoont meer activiteit bij het horen van een emotioneel positief geluid, in vergelijking met een negatief geluid.
Het is natuurlijk onduidelijk wat er precies in de hoofden van de honden gebeurt als ze deze geluiden horen, maar dit suggereert dat honden een gelukkige stem van een droevige kunnen onderscheiden.
"Het lijkt erop dat er een soortgelijk mechanisme is dat sociale informatie bij zowel honden als mensen verwerkt", zegt Attila Andics, een neurowetenschapper aan de universiteit en hoofdauteur van de studie. "We denken dat dit kan verklaren waarom vocale communicatie tussen de twee soorten zo moeiteloos en succesvol is."
Een hond ligt nog steeds in de fMRI-scanner en draagt oortelefoons om geluiden in te spuiten als onderdeel van de studie. (Foto door Eniko Kubinyi) Het is al meer dan een decennium bekend dat menselijke hersenen een specifiek gebied hebben, in de primaire auditieve cortex, dat meer reageert op het geluid van een menselijke stem dan een niet-vocaal geluid, en anders reageert op basis van de emotionele valentie van de stem —Ie, of het nu verdriet, geluk, woede of andere emoties overbrengt.
Dit interessante stukje neurale architectuur lijkt een van de evolutionaire aanpassingen te zijn die ons in staat stellen om voor communicatie zo afhankelijk te zijn van gesproken taal. Bij het plaatsen van honden in de fMRI-machine wilden de onderzoekers zien of hun hersenen structuren bevatten die dezelfde rol leken te vervullen.
Om het te onderzoeken, lieten ze elke hond zes minuten achter elkaar in de scanner liggen. In de loop van verschillende sessies speelden ze ze ongeveer 200 geluiden die in drie categorieën vielen (menselijke stemmen, hondstemmen en betekenisloze geluiden), waarbij ze hun hersenactiviteit volgden terwijl ze naar elk type luisterden. Ze hebben ook de honden in stilte gescand. De onderzoekers voerden vervolgens exact hetzelfde experiment uit met 22 menselijke deelnemers ter vergelijking.
Hun belangrijkste ontdekking is dat bepaalde gebieden van de hersenen van de honden consequent meer reageerden toen ze vocalisaties hoorden (of andere honden of mensen), in vergelijking met niet-vocale geluiden. "De zeer opwindende bevinding is dat deze 'stemgebieden' zowel in het menselijk brein als in het hondenbrein zich op zeer vergelijkbare plaatsen bevinden, " zegt Andics.
Dit, legt hij uit, suggereert dat het onderliggende vocale herkenningsgebied oorspronkelijk is geëvolueerd in een laatste gemeenschappelijke voorouder van mensen en honden (en standaard alle andere bestaande placentale zoogdieren) die ongeveer 100 miljoen jaar geleden leefde. Door een paar belangrijke zoogdierkenmerken mogelijk te maken - een hoge mate van communicatie en sociale structuur - kan de ontwikkeling van dit hersengebied zelfs een lange weg afleggen om uit te leggen waarom zoogdieren als geheel zo evolutionair succesvol zijn geweest.
De onderzoekers ontdekten ook dat verschillende delen van de hersenen van de hond activiteit vertoonden in reactie op het horen van elke geluidscategorie. Van het totale hersengebied dat betrokken was bij de gehoorrespons, vertoonde 39 procent activiteit nadat ze opnames van hondvocalisaties (blaffen, janken of andere hondengeluiden) hadden gehoord, 48 procent vertoonde activiteit na het horen van de niet-vocale geluiden en 13 procent toonde specifiek activiteit nadat ze naar menselijke spraak hadden geluisterd.
Deze splitsing is evolutionair logisch: het is duidelijk noodzakelijk dat honden afgestemd zijn op communicatie van andere honden en luisteren naar alle andere soorten geluiden, maar omdat honden selectief door mensen zijn gefokt om diegenen te begunstigen die het vriendelijkst waren en het beste met elkaar konden opschieten bij ons is het vanzelfsprekend dat een deel van hun auditieve intelligentie naar het interpreteren van onze vocale signalen gaat.
De verhoudingen in de menselijke deelnemers aan de studie waren veel verschillend, maar de onderzoekers waren geïntrigeerd om te ontdekken dat net zoals honden speciaal zijn uitgerust om menselijke stemmen te verwerken, mensen op vergelijkbare wijze zijn uitgerust om vocalisaties van honden te verwerken. Bij de mens reageerde 87 procent van het gehoorgebied voornamelijk op menselijke stemmen, drie procent reageerde het meest op niet-vocale geluiden en 10 procent vertoonde activiteit na het horen van de stem van de hond.
De experimenten onthulden ook iets dat nog intrigerend was aan het vermogen van honden om vocale geluiden te herkennen: hun hersenen vertoonden verschillende soorten activiteit op basis van het feit of de geluiden die ze hoorden, van mensen of honden, gelukkig of verdrietig van toon waren. Toen ze luisterden naar gelukkige geluiden, zoals opnames van een mens die lachte of een hond die blafte als reactie op de terugkeer van de eigenaar, vertoonden bepaalde delen van hun auditieve cortex consistent meer activiteit dan toen ze het geluid hoorden van een mens of hond.
Bovendien was er een verband tussen de mate van emotie in de stemmen (zoals beoordeeld door een panel van onafhankelijke wetenschappers) en de hoeveelheid activiteit. Natuurlijk, de emotionele graad is moeilijk precies te kwantificeren, maar "hoe positiever de stem, hoe sterker de reactie in deze regio, " zegt Andics.
Als we een verband zien tussen een externe stimulus en een bepaald type hersenactiviteit, kunnen we hondenkennis niet volledig begrijpen. Maar het suggereert wel dat de honden in staat zijn onderscheid te maken tussen zinloze geluiden en vocale communicatie, en herkennen dat een menselijke kreet een veel ander stukje informatie overbrengt dan een lach.
Op dit moment is het onduidelijk of deze emotionele gevoeligheid een aangeleerd gedrag is - het resultaat van deze specifieke honden die met mensen leven en worden getraind - of een evolutionaire aanpassing gecreëerd door generaties van selectief fokken door mensen. Maar in beide gevallen opent het een nieuwe onderzoeksrichting die Andics en collega's van plan zijn na te streven met verdere experimenten.
"We weten dat honden op zichzelf geen taal hebben, maar we zien nu dat honden zeer vergelijkbare mechanismen hebben om sociale informatie te verwerken als mensen, " zegt Andics. "Het doet ons afvragen welke aspecten van de zogenaamde 'taalvaardigheden' toch niet zo mensspecifiek zijn, maar ook in andere soorten voorkomen. Dat is iets waar we naar willen kijken."
