fMRI가 개가 어떻게 뇌의 소설을 처리하는지 밝혀줍니다

Neuroimaging은 개들이 의사 단어와 훈련 된 단어를 차별적으로 처리하는 것을 보여줍니다.

“우리는 소유주의 보고서가 아닌 개들의 데이터를 얻고 싶었습니다.”

Emory University의 Gregory Berns 박사와 그의 동료들은 수년간 awake-fMRI 분석을 사용하여 개 행동의 다양한 측면을 연구 해 왔습니다. Berns 박사는 The Dog Project를 설립하여 개가 자발적으로 기능성 자기 공명 영상 장치 (fMRI) 스캐너에 들어가기를 독려하고 주사를 억제하거나 진정시키지 않고 계속 스캔하도록합니다. 지금까지 880 마리 이상의 개가 훈련되었습니다.

저는 획기적인 연구에 대한 많은 수필을 올렸습니다. (예 : “개가 세계를 보는 방법 : 두뇌 스캔은 그들이 보는 것을 알려줍니다”, “개에서의 질투 : 뇌 이미징은 우리와 비슷합니다”를 참조하십시오. “Dogs Are People, Too : 그들은 우리를 사랑하고 우리는 fMRI를 그리워합니다.”) Berns 박사와의 인터뷰와 동물 신경 과학의 다른 모험에 관한 그의 책에 대한 인터뷰 등이 있습니다. 이 인터뷰에서 그는 “동물의 두뇌가 어떻게 작용하는지에있어서 놀랄만한 유사성을 보았다는 것이 가장 중요한 주제입니다. 이것은 개 또는 인간을 포함한 모든 동물이 공통적으로 많은 신경 과정을 가지고 있음을 의미합니다. 그래서 비슷한 조건에서 인간의 뇌가 똑같은 부분을 볼 때 그 의미는 개가 우리와 매우 유사한 것을 경험하고 있다는 것입니다. 인간과 마찬가지로, 우리는 한 개에서 다른 개로 이러한 반응에 엄청난 변화를 볼 수 있습니다. 이것은 인간과 마찬가지로 개가 개개인이라는 것을 의미합니다. 우리는 ‘개가되는 것이 무엇인가?’라는 질문을 넘어서 “개가되는 것이 무엇인지“로 빠르게 옮겨 가고 있습니다. ” 개과의 비밀 : 왜 개들은 어떻게해야합니까? 나는 개가 존재하지 않는다고 강조했다. 출산 직후에도 놀라운 동물들 사이에서 엄청난 양의 다양성 때문에 “개”라고 신뢰할 수 있습니다. 물론 몇 가지 일반적인 추세가 있지만 항상 내 눈을 사로 잡는 것은 littermates, 형제 자매 및 동일한 품종 또는 혼합의 다른 구성원을 포함한 개들의 종 내 다양성의 엄청난 양입니다.

Berns와 그의 동료의 정액 연구가 계속되고 그들은 신경 과학의 국경에 최근에 “개에서 소설 단어 탐지를위한 뇌 영역을 밝혀내는 Awake fMRI”라는 논문을 무료로 제공하고 있습니다. 이 연구에 대한 정확한 요약은 “과학자들이 개가 어떻게 단어를 처리하는지에 대한 수수께끼를 쫓습니다.”이 연구의 이론적 근거는 다음과 같습니다. “많은 개 소유자는 개가 어떤 단어의 뜻을 알고 있다고 생각하지만 실제로 그것을 뒷받침 할만한 과학적 증거는 많지 않습니다. “라고 Ashley Prichard 박사는 말합니다. 에 모리 (Emory)의 심리학과 (Psychology)의 학자이자이 연구의 첫 번째 저자. Berns 박사는 “강아지는 구두 명령을 따르는 법을 배울 수 있기 때문에 인간 언어의 적어도 일부 측면을 처리 할 수있는 능력이 있다는 것을 알고 있습니다.” 연구에 따르면 개들은 주인의 시선, 몸짓, 심지어 감정 표현과 같은 구두 명령을 따르기 위해 많은 다른 단서에 의지 할 수 있습니다. ”

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개와 훈련 된 물건.

출처 : Gregory Berns의 의례

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개 두뇌가 단어를 처리하는 방법에 대한 연구를 수행하기 위해 인간이 자원 한 다른 품종의 개 12 마리를 연약한 동물과 다른 질감의 동물 두 가지를 검색하도록 훈련 받았습니다. 훈련 도중, 주인은 그들의 개가 다른 개체보다 한 개체에 대한 선호도를 보여 주는지 묻습니다. 대다수는 더 부드러운 개체를 선호했으며이 단어는 word1 및 object1로 레이블되었습니다. Zola는 MRI 스캔을 완료 할 수 없어 프로젝트를 완료하지 못했습니다. 사용 된 방법에 대한 자세한 내용은 연구 논문에서 찾을 수 있습니다.

이 연구에 참여한 개 중 한 명인 에디 (Eddie)는 fMRI 스캐너에서 실험에 사용 된 두 개의 장난감으로 포즈를 취합니다.

출처 : 의례 Gregory Berns

훈련을 한 후에 개 두뇌는 두 개의 훈련 된 단어와 해당 대상에 노출되었을 때 MRI 기기에서 스캔되었습니다. (Eddie의 사진에 대한 전체 설명은 “연구에 참여한 개 중 하나 인 Eddie는 fMRI 스캐너에서 실험에 사용 된 두 개의 장난감 인 ‘Monkey’와 ‘Piggy’로 포즈를 취합니다.”) Pseudowords 을 대조군으로 사용하여 새로운 대상을 제시했다. 그들은 “버블 지팡이, 바비 인형, 애벌레, 나무 열차 휘파람, 플라스틱 검블 디스펜서, 노란 모자, 수박 좌석 쿠션, 네프 공 발사기 등을 포함했습니다.”

모든 단어에 대한 임계치 않은 활성화를 보여주는 전체 뇌 그룹 맵 대 모든 객체.

출처 : Gregory Berns의 의례

연구원은 개가 MRI 스캐너에서 단어를 분명히 듣고 대상을 보았다는 것을 발견했습니다. 그는 “양성 반응은 단어의 청각 피질에 국한되어 두정 피질 (그림 4; 왼쪽 이미지)의 표현 개체에 대한 부정적인 활성화로 개가 단어를 듣고 대상을 확인했다”라고 전뇌를 사용했다. 분석에 따르면, 관심의 대조에 대한 전뇌 분석은 대조 (pseudowords – 훈련 된 단어)와 “[word1 – word2]와 [소설의 대조의 전체 뇌 분석]을위한 올바른 두정엽 대뇌 피질 내에서만 중요한 활성화를 나타냈다. – 예기치 않음]은 위에서 언급 한 복셀의 중요성에서 임계 값을 초과하는 클러스터가 없었기 때문에 중요하지 않았습니다. ”

또한, 그들은 여러 가지 단어 표현을 코드화 할 수있는 잠재 뇌 영역을 탐색하기 위해 서치 라이트 multivoxel 패턴 분석 (MVPA)을 사용했습니다. 그들은 “훈련 된 단어의 차별과 관련된 지역을 확인한 word1과 word2의 서치 라이트지도는 유익한 복셀 (그림 6)의 클러스터 4 개를 나타냈다 : 후부 시상 / 뇌간; 편도체; 좌측 임시 측두엽 접합부 (TPJ); 및 후방 꼬리 핵을 남겼다. 일곱 개는 0.63의 정확도 한계를 통과 한 왼쪽 일시 피질에서 또는 근처에서 유익한 복셀을 공유했으며 (그림 7) “7 마리의 개는 왼쪽 측두엽 및 두정엽에 클러스터를 표시하여 단어 차별의 기본 위치에 이질성이 있음을 알았습니다 “그들이 인간에 대한 것으로 알려진 것과 그들의 데이터를 비교할 때, 그들은”개가 단어를 배우는 방식은 인간보다 다르다 … 인간은 다양한 맥락에서 단어의 의미를 쉽게 일반화하지만 이것은 사실이 아닐 수도있다 개를 위해. ”

개가 말하는 귀가 개 두뇌에게 말하는 것은 무엇입니까? 단어는 그들에게 무엇을 의미합니까?

“… 개가 인간의 단어를 처리하는 것은 참신 탐지와 같은 기본 프로세스를 사용하고, 일부 개는 청각 및 쾌락의 표현을 포함 할 수 있습니다.”

이 독창적 연구의 결과는 다음과 같이 요약 될 수 있습니다. 나는 원래의 연구 논문에서 인용 한 일부를 올바르게 얻으려고합니다. 연구원은 “개에서 awake-fMRI를 사용하여 인간의 언어 영역에서 청각 신기능 탐지에 대한 신경 증거를 발견했습니다. 이 발견의 특징은 훈련 된 단어와 비교하여시 두뇌 대뇌 피질에서 새로운 pseudowords에 더 큰 활성화되었습니다 . 따라서 행동 반응이없는 경우에도 개는 적어도 전에 들었던 단어와 그렇지 않은 단어를 차별화하는 정도로 인간의 말을 처리한다는 것을 보여줍니다. 이러한 신기능 탐지의 메커니즘은 의사 워드 (홀수 탐지)의 상대적으로 덜 빈번한 표현이나 그들과 관련된 의미의 결여 (어휘 처리)에 뿌리를두고있다. “(필자의 강조)

저자들은 또한 “개들이 단어를 의미하는 것은 무엇입니까?”라고 대답했습니다. 그들의 답변은 : “우리의 연구 결과는 개가 인간의 단어를 처리하는 데 참신한 역할을한다는 것을 암시하지만, 단어의 의미에 대한 의문을 남깁니다. 한 가지 가능성은 단어가 대상의 상대적인 쾌락 가치 이외의 다른 표현을 가지고 있지 않다는 것입니다. “이 최종 결과는”이 결과는 개가 단어를 처리하는 잠재적 메커니즘을 강조합니다. 단어 참신함은 중요한 역할을하는 것으로 보입니다. pseudowords에 parietotemporal 지역의 강한 응답은 개가 그 (것)들에게서 협회와 가진 낱말을 분화하는 몇몇 기본적인 기능이다는 것을 건의한다. 미래의 연구는 이러한 표현이 청각 영역에 남아 있는지 또는 그러한 표현이 양식에 불변한지 여부를 나타낼 수 있습니다. “결과를 인간과 비교할 때 Ashley Prichard 연구원은”사람들은 일반적으로 새로운 단어보다 알려진 단어에 대해 더 큰 신경 활성화를 보여줍니다. ”

그렇다면이게 무슨 의미일까요?

분명히, 개 두뇌는 다른 단어를 감지합니다. 참신 성은 이것이 수행되는 방법과 장소에서 중요한 변수입니다. 결과가 전체적으로 고려 될 때, Berns 박사는 개가 “낮은 수준의 Pavlovian 반응 이상으로 그들이 가르쳐 온 단어의 의미에 대한 신경 표현을 가지고있는 것처럼 보인다고 본 연구는 말한다”라고 연구원은 또한주의를 기울였다. 그 결과는 그들이 연구 한 개들의 품종과 혼합, 그들의 크기와 개개인의인지 능력의 다양성에 의해 영향을 받았음을 주목하십시오. 그들은 또한 자신의 결론이 “구어가 주인이 개와 소통하는 가장 효과적인 방법이라는 것을 의미하지 않는다고 강조합니다. 실제로 Prichard와 Berns가 주도하고 최근 Scientific Reports에 발표 된 다른 연구에 따르면 강아지의 신경 보상 시스템은 말로 나타내는 것보다 시각적 인 것과 향기로운 신호에 더 조율된다는 것을 보여주었습니다. “이 라인을 따라 Ashley Prichard는” 그러나 강아지의 관점에서 보면 시각적 명령이 효과적 일 수 있으므로 개가 더 빨리 트릭을 배울 수 있습니다. ”

나는이 연구에 대해 읽는 것을 정말 즐겼으며 개 두뇌가 어떻게 다른 단어를 처리 하는지를 배웠습니다. 인간과 개가 서로 의사 소통하는 가장 보편적 인 방법, 아마도 가장 일반적인 방법으로 진정으로 도청된다는 것은 생태 학적으로 관련된 연구입니다. 이와 같은 연구는 개과의 과학이 “부드러운 과학”이 아니며, 상세한 신경 생물학 및 윤리적 연구가 개가 어떻게 상호 작용하고 그들의 세계를 느끼는지에 대해 더 많이 배우는 데 중요하다는 것을 보여줍니다.

매혹적인 개들의인지 적 및 정서적 생활에 대해 계속 지켜봐주십시오. 여전히 배울 점이 많습니다.