Hur bearbetar hundar ord? Hjärnstudie undersöker
För första gången utbildade forskare hundar att sitta stilla i en hjärnskanner så att de kunde undersöka hur hjärnan skiljer mellan nya och gamla ord.
När vetenskapen planerar att utforska sambandet som människor har med sina hundar, kommer resultaten att bli fascinerande.
Till exempel en studie Medicinska nyheter idag rapporterade förra året fann att hundar föredrar att ignorera fara och titta på sina ägares leende ansikten istället. Oxytocin, "kärlekshormonet" som ökar bindningen mellan människor och mellan människor och deras husdjur förmedlar denna effekt.
På en liknande anmärkning fann en annan studie att att prata med din hund på samma sätt som du skulle göra med ditt barn ökar fästet och bindningen.
Men vad händer i din hunds hjärna när du "pratar" med honom? Kan hundar skilja på vad olika ord betyder, och kan de se skillnaden om du sa "Vem är en bra banankaka?" istället för "Vem är en bra pojke?"
I ett försök att belysa några av dessa mysterier satte forskare som leddes av neurovetenskapsmannen Gregory S. Berns, från Institutionen för psykologi vid Emory University i Atlanta, GA, ut för att undersöka ordbehandling i hundhjärnan.
Ashley Prichard, doktorand vid Emory's Psychology Department, är den första författaren till uppsatsen, som publicerades i tidskriften Gränser inom neurovetenskap.
Studera hundar inuti en hjärnskanner
Prichard förklarar motivationen för studien och säger "Många hundägare tror att deras hundar vet vad vissa ord betyder, men det finns verkligen inte mycket vetenskapligt bevis för att stödja det."
"Vi ville få data från hundarna själva - inte bara ägarrapporter", tillägger den första författaren.
Seniorförfattaren Berns fortsätter: "Vi vet att hundar har förmågan att bearbeta åtminstone vissa aspekter av mänskligt språk eftersom de kan lära sig att följa verbala kommandon."
"Tidigare forskning föreslår dock att hundar kan förlita sig på många andra ledtrådar för att följa ett verbalt kommando, som blick, gester och till och med känslomässiga uttryck från sina ägare", säger forskaren.
Den här nya studien var en del av Dog Project - en neurovetenskaplig strävan grundad av Berns där forskare utbildade hundar för första gången att komma in och sitta stilla i en funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) -skanner, utan att bli fasthållen eller sederad.
För experimentet lärde forskare 12 hundar av olika raser två olika ord och utbildade dem för att skilja mellan motsvarande leksaker som orden betecknade.
I slutet av träningsperioden, som varade i flera månader, visade hundarna att de kunde urskilja mellan de två objekten genom att välja och hämta rätt när ägaren uppmanade dem.
Sedan, inuti fMRI-skannern, hörde hundarna både orden som de hade tränats att känna igen och nya pseudowords. Till exempel skulle ägaren säga orden “piggy” eller “monkey” flera gånger och sedan hålla upp motsvarande leksaker.
Sedan skulle ägaren använda kontroll-pseudo-ord som "bobbu" och "bodmick" och hålla upp nya, slumpmässiga föremål, som en hatt eller en docka.
Hur hundar bearbetar nya ord
När man jämför neuralsvaret med de kända orden och reaktionen på nya ord, visade resultaten en större bilateral aktivering i hjärnans parietotemporal cortex som svar på pseudo-ord.
Prichard och kollegor tror att parietotemporal cortex kan vara hundens ekvivalent med vinkelgyrus hos människor, ett hjärnområde som bearbetar lexikala skillnader.
Men forskarna identifierade också "en delmängd" av hundar för vilka de nya pseudoorden aktiverade andra hjärnområden, såsom vänstra temporala cortex och amygdala, den vänstra caudatkärnan och thalamus.
Forskarna förklarar betydelsen av resultaten. Prichard säger, "Vi förväntade oss att hundar diskriminerar neuralt mellan ord som de känner och ord som de inte gör."
"Det som är förvånande är att resultatet är motsatt resultatet av forskning på människor - människor visar vanligtvis större neuralaktivering för kända ord än nya ord."
Första författaren Ashley Prichard
Forskarna påpekar att hundar av olika raser kan ha olika kognitiva färdigheter, och att detta kan vara en begränsning av studien. Att kartlägga neuralkretsarna hos hundar är i allmänhet också utmanande på grund av olika hjärnstorlekar och potentiellt olika nivåer av intelligens, tillägger författarna.
"Hundar kan ha olika kapacitet och motivation för att lära sig och förstå mänskliga ord", säger Berns, "men de verkar ha en neural representation för betydelsen av ord som de har fått lära sig, utöver bara ett lågnivå Pavlovian-svar."
Ska du använda ord för att träna en hund?
Forskarna påpekar dock att resultaten inte nödvändigtvis innebär att talade ord är det bästa sättet att kommunicera med en hund.
Faktum är att en annan studie utförd av Prichard och Berns tidigare i år antyder att hundhjärnkretsarna som är ansvariga för att behandla belöning och underlättar inlärning är kopplade till och beror mer på visuell och luktinformation än på verbala signaler.
Därför kan "verbala kommandon vara det minst effektiva sättet att träna hundar", avslutade den tidigare studien.
"När människor vill lära sin hund ett trick använder de ofta ett muntligt kommando för det är vad vi människor föredrar", säger Prichard.
"Ur hundens perspektiv kan dock ett visuellt kommando vara mer effektivt, vilket hjälper hunden att lära sig tricket snabbare."
