科学家们在探索狗是如何处理文字的
当一些狗听到主人说“松鼠”时,它们就会振作起来,变得焦躁不安。他们甚至会跑到窗口向外看。但是这个词对狗来说意味着什么呢?它的意思是“注意,有事情发生了?”还是狗狗在脑海中想象的是一只毛茸茸的小啮齿动物?
神经科学前沿发表了第一个使用大脑成像来探测我们的犬类同伴的过程的研究之一单词埃默里大学(Emory University)的科学家们教授它们与物体联系。研究结果表明,狗狗至少对它们学过的单词有基本的神经表征,能够区分它们以前听过的单词和没有听过的单词。
“许多狗主人认为他们的狗知道一些单词的意思,但真的没有多少科学证据支持这一点,”埃默里大学心理学系的博士候选人、该研究的第一作者阿什利·普里查德(Ashley Prichard)说。“我们想从狗狗本身获得数据,而不仅仅是主人的报告。”
该研究的资深作者、埃默里大学神经科学家格雷戈里·伯恩斯补充说:“我们知道,狗至少有能力处理人类语言的某些方面,因为它们可以学会遵循口头命令。”“然而,之前的研究表明,狗狗可能会依赖许多其他线索来执行口头命令,比如主人的凝视、手势,甚至是情绪表达。”
埃默里大学的研究人员关注的问题是狗用来区分单词的大脑机制,甚至是对狗来说一个单词是由什么组成的。
伯恩斯是“狗项目”的创始人,该项目正在研究围绕人类最好、最古老的朋友的进化问题。该项目是第一个训练狗自愿进入一个功能性磁共振在扫描过程中保持不动,不受约束或镇静。狗项目的研究进一步了解了狗对预期奖励的神经反应,确定了狗大脑中处理面孔的专门区域,展示了对人和狗气味的嗅觉反应,并将前额叶功能与抑制控制联系起来。
在目前的研究中,12只不同品种的狗被它们的主人训练了几个月,根据物体的名称来找回两种不同的物体。每只狗的一对物品包括一个柔软的质地,比如毛绒玩具,另一个是不同质地的,比如橡胶,以方便辨别。训练包括指导狗去拿其中一个物体,然后用食物或赞美来奖励它们。当一只狗表现出它能在主人出示两件物品时始终拿起主人要求的那件物品时,训练就被认为是完成的。
在一项实验中,经过训练的狗躺在功能磁共振扫描仪中,狗的主人站在机器的入口处,每隔一段时间说狗狗玩具的名字,然后给狗狗看相应的玩具。
例如,一只金毛寻回犬和拉布拉多犬的杂交犬埃迪听到主人说“小猪”或“猴子”,然后他的主人举起了匹配的玩具。作为对照,主人会说一些胡言乱语,比如“bobbu”和“bodmick”,然后举起帽子或洋娃娃等新奇的东西。
结果表明,相对于训练词,新假词在大脑听觉区域的激活更大。
普里查德说:“我们希望看到狗狗在神经上区分它们认识的单词和不认识的单词。”“令人惊讶的是,结果与对人类的研究相反——人们对已知单词的神经激活通常比新单词更强。”
研究人员假设,狗狗对一个新单词表现出更强的神经激活,因为它们感觉主人想让它们理解它们在说什么,而它们正在努力这样做。伯恩斯说:“狗狗最终想要取悦他们的主人,也许也想得到表扬或食物。”
在实验中,有一半的狗显示出它们的顶叶颞皮层对新单词的激活增加,研究人员认为,这一大脑区域可能类似于人类的角回,在那里处理词汇差异。
然而,另一半狗在大脑的其他区域,包括左颞皮质、杏仁核、尾状核和丘脑的其他部分,对新单词表现出了更高的活跃度。
这些差异可能与研究的局限性有关——狗的品种和大小的差异,以及它们认知能力的可能差异。研究人员承认,绘制犬类大脑认知过程的一个主要挑战是,不同品种的狗的大脑形状和大小各不相同。
“狗在学习和理解人类词汇方面可能有不同的能力和动机,”伯恩斯说,“但它们似乎对所学词汇的含义有一种神经表征,而不仅仅是一种低级的巴甫洛夫反应。”
这一结论并不意味着口头语言是主人与狗交流的最有效方式。事实上,其他研究也由普里查德和伯恩斯领导,最近发表在科学报告的神经奖励系统狗比起语言,它更能适应视觉和气味的暗示。
“当人们想教他们的狗一个把戏时,他们通常会用一个口头命令因为这是我们人类喜欢的,”普里查德说。“然而,从狗的角度来看,视觉命令可能更有效,帮助狗更快地学会技巧。”