Понимают ли собаки речь. Как собаки воспринимают человеческую речь. Воззрение исследователя Бернса

Исследователи Академии наук Венгрии полагают, что у собак и людей имеется весьма схожий механизм считывания эмоций. Теперь, пожалуй, возможно объяснить, как собаки чувствуют душевное состояние своего хозяина.

При восприятии звуков у животного задействуются те же участки мозга, что и у человека. Интересно, что при прослушивании предложения, произнесенного с определенной интонацией, у животного становится активным левое полушарие, а при прослушивании бессмысленных фраз — правое. Ученые связывают подобное явление с тем, что собаки являются домашними животными в течение многих тысячелетий.

Такие уникальные способности отличают собак от их предков — волков. Профессор психологии Коррен утверждал, что если человек покажет палец волку, то животное сфокусируется на пальце, тогда как собака будет смотреть в ту сторону, в которую указывает человек.

Бесспорно, собаки являются очень умными существами. Их способностями можно только восторгаться, но понимание языка человека является очень сложной функцией. К примеру, питомец, который вырос в русскоязычной семье, не поймет речь человека, говорящего на другом языке. То же самое характеризует и людей.

Опыт венгерского невролога Атиллы Андикса и его коллег вызывает большой интерес. Собак заставили лежать в МРТ-сканере. Параллельно с этим им проигрывали записи голоса тренера, который дрессировал всех животных.

Было использовано четыре различных вида стимула:

• Слова похвалы произносились положительным тоном.
• Слова похвалы включали слова, сказанные в нейтральном тоне.
• Нейтральные слова были сказаны положительным тоном.
• Нейтральные слова были произнесены нейтральным тоном.

Цель этих различных стимулов заключалась в том, чтобы обозначить, реагировал мозг собак на лексическую нагрузку или только на тон человека.

Результаты исследования

По словам авторов, результаты показывают, что собаки действительно проявляют селективные нейронные реакции на лексически значимые слова. Ответная реакция коры собачьего головного мозга заключалась в реакции на лексическую нагрузку реплик. За такую функцию отвечает левое полушарие мозга собаки.

Авторы интерпретируют этот результат так: мозг собаки поддерживает независимые от интонации лексические представления смысла, т. е. когда вы хвалите животное и говорите «Хороший мальчик!», то собака не просто ценит положительный тон вашего голоса, но и понимает положительную смысловую нагрузку слов «хороший мальчик».

Но это заключение кажется не совсем логичным. Можно сказать, что собаки могут обработать смысл слов с похвалой только потому, что их нейронная активность более латеральна. Мы действительно не знаем, что происходит в левом полушарии животного. Остается неясным, относятся ли эти левосторонние нейронные реакции к поведению собаки, или же их следует отнести к психическим процессам в центральной нервной системе животного.

Другая проблема заключается в том, что собаки, вероятно, просто более знакомы со словами похвалы, произнесенными ласковым голосом. Собаки редко слышат слова благодарности, произнесенные нейтральным тоном.

Активация мозга животного на положительный тон человека

Дальнейший анализ показал, что мозг собак активизировался только при словах, сказанных положительным тоном. По мнению ученых, этот опыт подытоживает мысль о том, что собаки опираются как на смысл слов, так и на интонацию при обработке наградной ценности словесных высказываний, но опять же, собаки должны знать что-либо о значении слов, чтобы выказать на них свою положительную реакцию.

Авторы исследования заключают, что результаты показывают функциональные аналогии между механизмами работы мозга собаки и человека. Это весьма интересное научное заключение, но предварительные результаты рождают больше вопросов, чем ответов.

Воззрение исследователя Бернса

Другой исследователь, Бернс, признает, что соглашается с тем, что собаки позитивно реагируют на похвалу. Действительно, у этого ученого имеется собственное исследование, показывающее, что система вознаграждения собак часто предпочитает похвалу пищевым продуктам.

Без тестирования отдельных собак на реакцию полушарий мы не можем узнать, связано ли это наблюдение с «лексической» обработкой или просто с тем, что у собаки отмечается тенденция к более высокой активации одной стороны мозга.

Такое воззрение может стать особенно актуальным, если животные связывают похвалу с каким-то определенным действием (об этом говорил Пол Блум десять лет назад, когда наблюдал за пограничной колли Рико).

Латерализация прослеживается при исследованиях на собаках, а также опытах на человеке, но ей обычно не придается никакого функционального значения.

Лексическая нагрузка или тональность?

Даже если бы смещение полушария могло произойти в реальности, ученые не могут с точностью сказать, является ли это результатом лексической обработки или же понимание человеческой речи можно объяснить тем, что слова, которые несли в себе определенный смысл, содержали похвалу.

Исследования человеческого мозга давно показали, что левое полушарие имеет тенденцию быть более активным в отношении положительных эмоций. Это могут объяснить результаты работы венгерских ученых без обращения к лексической обработке.

Реакция животных на голосовые стимулы

В своей работе в 2014 году еще одна группа ученых сообщила об аналогичном эксперименте, в котором сравнивалась реакция собак на голосовые сигналы. Левая слуховая область была значительно более активной для вокализации, чем две другие.

Средства массовой информации будут говорить о том, что собаки понимают, что мы говорим им. Скорее всего, собаки понимают некоторые вещи, но их семантическое пространство абсолютно не похоже на человеческое.

Понимает ли собака то, что мы ей говорим? "Да!"- отвечают многие собаководы. "Нет!" — говорят в ответ зоологи, собаки не понимают, что мы им говорим, однако они понимают то, как мы им что-то говорим, то есть улавливают эмоциональный контекст сказанного. Именно эта способность и дает им возможность реагировать на наши слова так, как мы этого хотим.

Многие любители собак до сих пор уверены в том, что их питомцы понимают все, что говорят им хозяева, просто сами из-за особенностей анатомии не могут сказать ни одного слова в ответ. Это, конечно же, не так — запас слов, которые собака может запомнить, весьма ограничен, да и наши четвероногие друзья совсем не понимают их значений — они просто умеют связывать слово и реакцию хозяина, которая за ней следует (на этом-то и основана дрессировка собак). Однако основания для наивного мнения о том, что "моя собака все понимает, просто не может ответить", тем не менее, имеются.

Ни для кого не секрет, что часто, ругая четвероногого непоседу за хулиганские действия, хозяин видит, что его питомец начинает чувствовать себя виноватым — поджимает хвост, приседает на лапах и скорбно поглядывает снизу вверх на раздраженного человека. Часто встречается и такая ситуация — хозяин приходит домой чем-то огорченный, начинает разговаривать со своей собакой и через какое-то время обнаруживает, что его питомец пытается как-то утешить своего старшего товарища. Таким образом собаки достаточно четко улавливают эмоциональный настрой хозяина, наблюдая не только за его поведением и мимикой, но и вслушиваясь в тембр его голоса.

Однако насколько точно наши четвероногие друзья могут улавливать эмоции своих хозяев? Этим вопросом недавно решила заняться группа зоологов из Будапештского университета (Венгрия). Для того, чтобы провести ряд экспериментов, сначала ученым пришлось временно переквалифицироваться в дрессировщиков и подготовить подопытную команду из собак разных пород. Целью тренировок было научить питомцев лежать неподвижно в течение сеанса фМРТ-сканирования внутри аппарата, и, кроме того, на все это время примириться с наличием у них на голове такого странного для собак предмета, как наушники.

Итак, подготовив команду четвероногих "добровольцев" (кстати, почти половина из них была домашними любимцами самих исследователей), зоологи поместили собак в аппараты фМРТ-сканирования, надев им к тому же наушники, через которые собаки могли слышать разные звуки: человеческий голос, собачий лай, какой-нибудь шум из окружающей среды. Причем, если звуки издавались живыми существами, то они выражали самые разные эмоции: так, лай мог быть игривым или сердитым, а человеческий голос — жалобным, раздраженным или смеющимся. Всего животным в процессе эксперимента было оттранслировано около 200 звуков самой разной природы.

Кроме того, параллельно ученые ставили контрольный эксперимент, в котором приняли участие 22 добровольца, но уже из человеческого племени. Участникам, как и собакам, ставили записи тех же самых звуков, параллельно проводя фМРТ-сканирования их головного мозга. Цель данных опытов — выяснить, как одни и те же структуры в мозгу человека и собаки реагируют на звуки одинакового типа, а также сравнить силу и быстроту данной реакции нейронных цепей. В итоге ученые выяснили одну интересную вещь — оказывается, мозг собак обрабатывал голоса и считывал их эмоциональный окрас так же, как и человеческий. Причем в обоих случаях были задействованы схожие нейронные зоны, на основании чего авторы работы предположили, что эта мозговая структура, судя по всему, является общей для большинства млекопитающих, и, следовательно, она появилась около 100 млн лет тому назад.

Впрочем, некоторые мозговые реакции на звуки у людей и у собак все-таки отличались. Например, мозг наших четвероногих друзей более чутко реагировал на механические звуки окружающей среды вроде шума ветра или автомобильного двигателя: на него у животных отзывалось 48 процентов слуховых зон, а у людей — всего 3 процента. Однако в целом оказалось, что собаки действительно могут понимать нашу речь, не понимая слов, поскольку, по словам ученых: "… они понимают не то, что мы говорим, а то, как мы говорим". Судя по всему, эта адаптация появилась в процессе эволюции млекопитающих для того, чтобы при помощи анализа интонаций голоса, которые хорошо передают эмоциональное состояние, провести оценку социальной ситуации, а также определить возможности установления контактов.

Эта способность отличает собак даже от наших ближайших родственников – человекообразных обезьян.

Но как собаки развили в себе эту способность? Исследователи всего мира задались этим вопросом и начали искать ответ.

Эксперименты со щенками

Наиболее очевидным объяснением казалось то, что собаки, проводя с людьми много времени, играя с нами и наблюдая за нами, просто научились нас «читать». И это объяснение выглядело логичным, пока в экспериментах принимали участие взрослые собаки, которые действительно могли решать задачи на коммуникацию благодаря «налету часов».

Чтобы проверить эту гипотезу, ученые решили экспериментировать со щенками. С ними проводились те же тесты, что и с взрослыми собаками. В исследовании принимали участие щенки в возрасте от 9 до 24 недель, причем некоторые из них жили в семьях и посещали занятия по дрессировке, а некоторые пока не нашли хозяев и имели мало опыта общения с людьми. Так что целью стало, во-первых, понять, насколько хорошо щенки понимают людей, а во-вторых, определить разницу между щенками с разным опытом общения с человеком.

Предполагалось, что щенки 6 месяцев от роду будут куда искуснее, чем щенки 1,5 месяцев, а тот, кто уже был «усыновлен» и посещал занятия по дрессировке, будет понимать человека куда лучше, чем щенок, который растет как трава при дороге.

Результаты исследования вызвали огромное удивление у ученых. Первоначальная гипотеза была разбита в пух и прах.

Выяснилось, что щенки 9 недель от роду достаточно эффективно «считывают» жесты людей, и неважно, живут они в семье новых хозяев, где являются центром внимания, или все еще ждут «усыновления».

К тому же, позже выяснилось, что даже щенки в возрасте 6 недель отлично понимают человеческие жесты и, более того, могут использовать в качестве подсказки нейтральный маркер, который никогда раньше не видели.

То есть «налет часов» здесь точно не причем и не может служить объяснением поразительной способности собак понимать людей.

Эксперименты с волками

Тогда ученые выдвинули следующую гипотезу. Если это качество свойственно уже маленьким щенкам, возможно, оно является наследием предков. А, как известно, предок собаки – волк. И значит, волки тоже должны обладать такой способностью.

То есть, если говорить о 4 уровнях анализа, предложенных Нико Тинбергеном, вместо первоначальной онтогенетической гипотезы ученые взяли на вооружение филогенетическую гипотезу .

Гипотеза была не лишена оснований. Ведь мы знаем, что волки охотятся сообща и, будучи стайными животными и хищниками, естественно, понимают как друг друга, так и «язык тела» своих жертв.

Эту гипотезу тоже нужно было проверить. Для этого требовалось найти волков. И исследователи связались с Кристиной Уильямс, работавшей в заповеднике для волков The Wolf Hollow в Массачусетсе. Волки в этом заповеднике были выращены людьми как щенки, так что вполне доверяли человеку и охотно общались с ним, в особенности с «волчьей няней» Кристиной Уильямс.

С волками проводились разные варианты диагностической игры на коммуникацию (понимание жестов). И при всей толерантности этих волков к людям эксперименты показали, что они совершенно не умеют (или не хотят) «читать» человеческие жесты и не воспринимают их в качестве подсказки. Они совсем не ориентировались на людей, принимая решение. По сути, они действовали так же, как и человекообразные обезьяны.

Причем даже когда волков специально обучали «читать» человеческие жесты, ситуация менялась, но до щенков волки все равно не дотягивали.

Возможно, дело в том, что волкам вообще не интересно играть в человеческие игры, подумали исследователи. И, чтобы проверить это, предложили волкам игры на запоминание. И в этих тестах серые хищники показали блестящие результаты. То есть дело не в нежелании общаться с человеком.

Так что и гипотеза генетического наследования не получила подтверждения.

В чем же заключается собачий секрет?

Когда первые две гипотезы, казавшиеся самыми очевидными, провалились, исследователи задали новый вопрос: благодаря каким генетическим изменениям на пути к одомашниванию собаки отделились от волков? В конце концов, эволюция делала свое дело, и собаки действительно отличаются от волков – может быть, именно достижением эволюции является то, что собаки научились понимать людей так, как не может это делать ни одно другое живое существо? И благодаря этому волки стали собаками?

Гипотеза была интересной, но как ее проверить? Мы ведь не можем вернуться на десятки тысячелетий назад и пройти весь путь одомашнивания волков заново.

И все же проверить эту гипотезу удалось благодаря ученому из Сибири, который в течение 50 лет проводил эксперимент по одомашниванию лис. Именно этот эксперимент дал возможность подтвердить эволюционную гипотезу происхождения способности собак к социальному взаимодействию с человеком.

Впрочем, это довольно интересная история, которая заслуживает отдельного рассказа.

Когда вы слышите голос друга, вы сразу представляете его образ, даже если не видите его. И по тону речи вы быстро оцениваете счастливый ли он или грустный. Вы можете делать все это потому что ваш человеческий мозг имеет область, отвечающую за голос.

Как же собаки понимают человека, своего хозяина? Сейчас, ученые, используя сканеры мозга и стаю пылких собак, обнаружили, что мозг собаки тоже имеет такую область. Открытие помогает объяснить как собаки могут быть на столько приспособлены к чувствам владельцев.

Как говорит нейробиолог из университета в Глазго, в Великобритании, Паскаль Белин: «Это блестящее революционное исследование». Он был частью команды, которая определила области мозга, отвечающие за голос, в 2000 году. Они совершили первое исследование с использованием головного мозга приматов, и сделали они это бесконтактным способом — обучили собак лаять в сканер.

Ранние исследования показали, что люди могут без труда различать счастливый и грустный лай собак. «Собаки и люди разделяют похожую социальную среду» — говорит невролог Аттила Эндикс — «и мы задались вопросом, могут ли собаки получать какую-то социальную информацию из человеческих голосов». Чтобы выяснить это, невролог Эндикс и его коллеги решили просканировать собачий мозг, чтобы посмотреть как он обрабатывает различные типы звуков, включая голос, лай и природные шумы.

У человека, область мозга, отвечающая за голос, активируется, когда мы слышим чужую речь, помогая нам тем самым понять личность говорящего и выделить эмоциональное содержание в голосе. Если собаки имели бы такие области, это бы означало, что подобные способности есть не только у людей и других приматов. Таким образом, команда обучила 11 собак лежать неподвижно в профессиональном сканере магнитно-резонансной томографии головы, в то время как в наушниках издавались определенные звуки.

Сканер делал изображения активности мозга, когда собаки слушали как человеческие так и собачьи звуки, такие как скуление, плач, игривый лай, смех. Ученые также просканировали мозг у 22 людей, которые слушали тот же набор звуков. И собаки и люди были в сознании во время эксперимента. Команда опубликовала результаты в журнале «Современная Биология» о том, что изображения показали, что мозг собаки имеет области, отвечающие за голос, и что они обрабатывают голоса тем же способом, что и человеческие голоса.

И так как эти области были найдены в похожих местах мозга человека и собаки, ученые предполагают, что они вероятно развились, по крайней мере, сто миллионов лет назад, когда люди и собаки произошли от общего предка. Действительно, некоторые думают, что области мозга для обработки голосовых звуков могут быть обнаружены у нескольких видов.

Тем не менее, когда голосовые области были впервые обнаружены у людей, считалось, что они особенны и как-то связаны с эволюцией языка. Возникает вопрос:»Так что же они делают в голове собаки?». По мнению ученых, ответ заключается в том, что также показало сканирование: поразительное сходство в том, как мозг собаки и человека обрабатывает эмоционально заряженную информацию.

Звуки счастья, такие как хихиканье младенца, заставляют первичную слуховую кору обоих видов оживляться более, чем это делают несчастливые звуки, такие как резкий кашель человека. «Это показывает, что собаки и люди имеют схожий механизм работы для обработки социальных звуков» — говорит Эндикс, отмечая, что другие исследования показали, что собаки «реагируют на то как мы говорим, а не что мы говорим».

Он добавляет, что сходство в слуховой обработке помогает объяснить почему голосовое общение столь важно для наших двух видов. Но также есть и различия. Ученые обнаружили, что у собак 48% слуховой области мозга реагируют сильнее на звуки окружающей среды, такие как двигатель автомобиля, а не на голоса. Что касается людей, то у нас, напротив, лишь 3% звукочувствительных участков мозга реагируют на звуки не связанные с голосом.

Понимают ли собаки нашу речь?

Мозг собак по-разному воспринимает интонацию человеческого голоса и звучание слов.

Владельцы собак убеждены, что их питомцы понимают едва ли не всё, что они им говорят. Собаки действительно живо реагируют на человеческую речь, особенно если они слышат любимого хозяина, однако кажется невероятным, что они понимают смысл слов. Поэтому считается, что они реагируют лишь на интонацию, одобрительную или бранную, которую намного проще различить в устной речи.

Собаки, возможно, понимают нашу речь больше, чем нам кажется. (Фото a348363899 / pixabay.com.)Собаки, возможно, понимают нашу речь больше, чем нам кажется. (Фото a348363899 / pixabay.com.)

Однако последние эксперименты исследователей из Будапештского университета указывают на то, что псы в какой-то степени способны отличать друг от друга не только интонации человеческого голоса, но и сами слова. Аттила Андикс (Attila Andics) и его коллеги уже давно изучают взаимную коммуникацию собак и людей; так, в 2014 году они опубликовали в журнале Current Biology статью, в которой утверждали, что собачий мозг воспринимает эмоции в человеческом голосе почти так же, как мозг человека.

Когда мы слышим кого-то, мы можем сразу определить, в каком настроении пребывает говорящий: грустный он, счастливый, злой и т. д. Всё это мы можем сказать, даже не вслушиваясь в слова, просто по звуку речи - у нас в мозге есть специальная область, которая как раз позволяет оценивать голос другого. Как оказалось, что-то похожее есть и у собак, причём и в их мозге, и в нашем в эмоциональный анализ голоса осуществляется в схожих зонах. Чтобы увидеть активность собачьего мозга, подопытных псов пришлось долго и упорно приучать к аппарату магнитно-резонансной томографии - в результате животные прекращали бояться томографа и свободно, без всяких ограничений, находились там всё необходимое время.

В следующих экспериментах решили пойти дальше и проверить, как мозг собак анализирует интонации и звучание конкретных слов. Тринадцать домашних псов четырёх разных пород помещали в томограф (где их никто не держал и откуда они могли сбежать в любой момент) и прокручивали им запись с разными словами, нейтральными (например, «ещё») и с положительным значением (вроде «умница», «молодец» и т. д.). Понятно, что эти слова были из тех, с помощью которых хозяева общаются со своими собаками.

В статье в Science авторы пишут, что левое полушарие у животных сильнее реагировало именно на значение слов: вне зависимости от интонации, похвала вызывала в нём более сильный ответ, чем в правом; с нейтральными же словами таких межполушарных отличий не появлялось. С другой стороны, на интонацию сильнее отзывалось уже правое полушарие. То есть общую интонацию речи и звучание конкретных слов анализируют разные области собачьего мозга.

Одобрительная интонация вызывала более согласованную активность в центрах слуха и в центрах системы подкрепления, которые отвечают за ожидание награды, удовольствие и т. д., и если с такой интонацией произносили к тому же слово, означающее похвалу, то реакция центров удовольствия была ещё сильнее. То есть собаки, анализируя по отдельности интонацию и звучание отдельных слов, могут совмещать одно с другим, делая свои выводы насчёт того, насколько хорошо они выполнили задание и насколько хорошо себя вели.

Это не значит, что псы понимают значение отдельных слов, просто мы, когда их хвалим, используем чаще всего определённые выражения, и собаки, вероятно, запоминают некоторые из слов, которые чаще всего звучат с одобрением, и впоследствии отличают их от всех прочих.

Впрочем, полученные результаты хорошо было бы повторить на большем числе животных, чтобы убедиться в том, что всё описываемое действительно имеет место быть. Кроме того, по словам Грегори Бернса (Gregory Berns) из Университета Эмори, в данном случае никто не проверял, нет ли у участвовавших в эксперименте псов какого-нибудь природного перекоса в пользу одного или другого полушария: ведь если у собаки одна половина мозга от природы активнее, чем другая, то вряд ли тут имеет смысл обсуждать особую реакцию на слова или интонации.

Но если всё действительно так, и домашние собаки и впрямь способны отличать некоторые слова, то тут сразу же возникает вопрос, откуда у них такая способность - была ли она уже у диких предков собак или же появилась в результате искусственного отбора человеком наиболее понятливых особей.