Дело не только в дрессировке: ученые выяснили, почему одни собаки учатся быстрее других 0
Владельцы собак могут годами учить питомцев выполнять команды и правильно вести себя рядом с людьми. Однако ученые решили выяснить, что именно лежит в основе способности собак к обучению: сама дрессировка или особенности, с которыми животные рождаются.
Исследователи обнаружили связь между обучаемостью собак и особенностями организации их мозга. При этом результаты показывают, что значение могут иметь как наследственные особенности, так и опыт взаимодействия с человеком, пишет Earth.com.
Работу возглавила Мелина Кордо из Гарвардского университета совместно с Софи Бартон и Эрин Хехт из Департамента эволюционной биологии человека. В исследовании использовали данные проекта «Собачий мозг» Гарвардского университета и организаций, занимающихся подготовкой собак-поводырей.
Селекция изменила звуковые сети мозга собак
Ученые обследовали 108 собак — 50 самцов и 58 самок. С помощью специального вида МРТ они изучали движение воды по нервным волокнам, что позволяет определить связи между различными участками мозга.
Сначала животных разделили на две группы: 95 собак современных пород и 13 представителей древних линий, включая арктические породы, восточноазиатских шпицев и деревенских собак.
Исследователи обнаружили различия в асимметрии некоторых структур мозга. Особенно заметными они оказались в височной сети, связанной с обработкой звуков.
Асимметрия может свидетельствовать о специализации мозга, когда одна из его сторон берет на себя больше определенной работы. По мнению ученых, многолетняя селекция собак могла повлиять не только на их внешний вид и поведение, но и на организацию нервной системы.
Что происходит с мозгом собак-поводырей
Затем ученые сравнили 17 полностью обученных служебных собак с 11 животными, которые проходили ту же программу разведения, но не завершили обучение.
Важно, что собаки из второй группы прекратили подготовку не из-за проблем с поведением. Причинами стали аллергия, неправильный прикус и необходимость сократить количество щенков во время пандемии. Таким образом, у животных были схожие условия раннего развития, но разный опыт обучения.
Здесь различия оказались более локальными. Особенно выделялся нервный путь, соединяющий участок мозга, реагирующий на человеческую речь, с областью, участвующей в управлении движениями.
Предыдущие исследования связывали этот путь со способностью собак запоминать человеческие слова. В нынешней работе у обученных собак таких волоконных связей было больше с левой стороны мозга, тогда как у животных, не завершивших подготовку, — с правой.
При этом сами волокна по размеру практически не различались. Отличалась прежде всего их представленность в левом и правом полушариях.
Обучаемость связана сразу с несколькими системами мозга
Владельцы собак также заполнили анкеты, в которых оценивали способность своих питомцев выполнять команды, сохранять внимание и осваивать новые навыки.
Когда исследователи сопоставили эти оценки с данными МРТ, выяснилось, что более высокая обучаемость была связана с более сильными связями сразу в пяти нейронных сетях. Они участвуют в движении, планировании, обработке прикосновений и звуков.
У собак с более низкими показателями обучаемости, напротив, были сильнее выражены связи с глубокой структурой мозга, которая передает звуковую информацию в другие его области.
По словам исследователей, это указывает на то, что способность к обучению не зависит от какого-то одного участка мозга. Она формируется благодаря взаимодействию сразу нескольких систем, связанных с коммуникацией, восприятием и контролем поведения.
При этом сама порода не может полностью объяснить способности конкретной собаки. Даже внутри одной породы животные могут значительно различаться по темпераменту, внимательности и способности осваивать новые команды.
Меняет ли дрессировка мозг собак?
Это главный вопрос, на который исследование пока не дает окончательного ответа.
Каждую собаку обследовали с помощью МРТ только один раз — уже после периода обучения. Поэтому ученые не могли сравнить состояние мозга одного и того же животного до и после дрессировки.
«Мы обнаружили, что обучаемость связана с организацией мозговых сетей, отвечающих за коммуникацию, но пока не знаем, рождаются ли некоторые собаки с особенностями мозга, которые облегчают их обучение, или же сама дрессировка постепенно изменяет эти сети», — объяснила Кордо.
По мнению исследовательницы, наиболее вероятно, что работают оба механизма: часть способностей может быть унаследована, а обучение и взаимодействие с человеком дополнительно формируют мозг собаки.
Ученые хотят проследить за собаками до и после дрессировки
Чтобы окончательно разобраться в этом вопросе, исследователям понадобятся долгосрочные наблюдения. В идеале одних и тех же собак следует сканировать до начала обучения и после его завершения.
Так можно будет увидеть, какие изменения в мозге действительно появляются вследствие тренировок, а какие существовали у животного изначально.
Авторы также хотят выяснить, существуют ли собаки, чей мозг отличается большей пластичностью, и получают ли именно такие животные наибольшую пользу от обучения.
При этом ученые отмечают несколько ограничений нынешней работы. В исследовании были небольшие группы некоторых собак, а оценки обучаемости основывались на ответах владельцев, а не на едином стандартизированном тесте.
Таким образом, новое исследование не доказывает, что дрессировка напрямую меняет мозг собаки. Однако оно показывает, что способность к обучению тесно связана с тем, как организованы нейронные сети, отвечающие за коммуникацию и обработку информации.
Полная версия исследования опубликована в журнале JNeurosci.
По материалам зарубежной прессы.
