https://frosthead.com

Τι fMRI μπορεί να μας πει για τις σκέψεις και τα μυαλά των σκύλων

Για τις πρώτες δεκαετίες της καριέρας του, ο νευροεπιστήμονας Emory Gregory Berns μελέτησε το ανθρώπινο μυαλό. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία fMRI, η οποία παρακολουθεί τη ροή αίματος σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, προσπάθησε να βρει συσχετισμούς μεταξύ των εσωτερικών νοητικών προτύπων των ανθρώπων και των πραγματικών συμπεριφορών, αποφάσεων και προτιμήσεών τους.

σχετικό περιεχόμενο

  • Το σκυλί σας μπορεί να πει από τη φωνή σας αν είστε ευτυχείς ή θλιβεροί
  • Ένα νέο παράδειγμα για την έρευνα των ζώων: Αφήστε τους να συμμετάσχουν

Στη συνέχεια, το 2011, ανέλαβε ένα νέο αντικείμενο νευροεπιστημονικής μελέτης: το Canis lupus familiaris, γνωστό και ως κατοικίδιο σκυλί. Αντί να μελετάει μόνο τη συμπεριφορά του σκύλου, όπως και εδώ και χρόνια, ο ίδιος και οι συνεργάτες του άρχισαν να εξετάζουν την εσωτερική αρχιτεκτονική και τα πρότυπα των εγκέφαλων των σκύλων, χρησιμοποιώντας τα ίδια εργαλεία που βασίζονται στην καλύτερη κατανόηση του εγκεφάλου των ανθρώπων.

«Είμαι πάντα σκύλος και όταν ο σκύλος μου πέθανε, ένα σφυρί που ονομάζεται Newton, έβαλε ένα σπόρο στο μυαλό μου», λέει ο Berns, ο οποίος δημοσίευσε ένα νέο βιβλίο για το πρόσφατο έργο του, How Dogs Love Us, την περασμένη εβδομάδα . "Με έκανε να αναρωτιέμαι για το πώς τα σκυλιά βλέπουν τη σχέση τους μαζί μας - αν με αγαπούσε με τον ίδιο τρόπο που τον αγαπούσα».

Απλά κοιτάζοντας μέσα στο εσωτερικό του εγκέφαλου του σκύλου, όμως, δημιούργησε μια τεράστια πρόκληση: Να πάρεις μια ακριβή ανάγνωση fMRI σημαίνει ότι το θέμα πρέπει να παραμείνει σχεδόν τελείως ακίνητο, κινούμενο λιγότερο από ένα χιλιοστό από τη μια στιγμή στην άλλη. Η χρήση της αναισθησίας ή η συγκράτηση των σκύλων θα κατέστρεφαν τα πειράματα, δημιουργώντας μια εικόνα ενός ασυνείδητου ή ανήσυχου σκύλου αντί για ένα άνετο, συναγερμό.

Για να λύσει το πρόβλημα, η Berns στρατολόγησε σκυλιά από την τοπική κοινότητα - ξεκινώντας με ένα σκυλί που υιοθέτησε μετά το θάνατο του Newtown - και σταδιακά τους εκπαίδευσε να ανέβει μια σειρά βημάτων σε ένα τραπέζι, να ξεκουράζει το κεφάλι τους σε ένα μαξιλάρι μέσα στην εσωτερική σήραγγα της fMRI και κάθεστε για 30 δευτερόλεπτα κάθε φορά καθώς η μηχανή κάνει το έργο της. Για να αντιμετωπίσουν το θόρυβο της συσκευής (που μπορεί να ξεπεράσει τα 95 ντεσιμπέλ, που ισοδυναμεί με τον ήχο ενός φρένου 50 πόδια μακριά), έβαζαν ακουστικά στα κεφάλια των σκύλων και έβαζαν το θόρυβο του περιβάλλοντος μέσω των ηχείων, οπότε αντί για τον ήχο του μηχανήματος ξεκινώντας απότομα, σταδιακά έφτασε στους θορύβους υποβάθρου.

Ένα σκυλί υφίσταται εκπαίδευση, μαθαίνοντας πώς να ξεκουραστεί το κεφάλι του σε ένα μαξιλάρι χωρίς να κινείται, έτσι ώστε οι επιστήμονες να μπορούν να σαρώσουν τον εγκέφαλό του. Φωτογραφία της Ελένης Μπερνς

Συνολικά, έχουν εκπαιδευτεί με επιτυχία περίπου δώδεκα σκυλιά για να συμμετέχουν οικειοθελώς στις σπουδές τους. Η έρευνα βρίσκεται ακόμα στα προκαταρκτικά στάδια της, αλλά καθώς η ομάδα των Βέρνης αρχίζει να γρατζουνίζει την επιφάνεια του εγκέφαλου του σκύλου, βρίσκουν κάτι εκπληκτικό - με διάφορους τρόπους, η δραστηριότητά της αντικατοπτρίζει εκείνη του ανθρώπινου εγκεφάλου σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό από το αναμενόμενο .

Στο πλαίσιο του πρώτου βιβλίου που δημοσίευσε για το έργο το 2012, εκπαίδευσαν τα σκυλιά να αναγνωρίσουν δύο διαφορετικά σήματα χειρός: ένα που σήμαινε ότι το ζώο θα έδινε ένα κομμάτι ζεστό σκυλί αμέσως και αυτό που δεν σήμαινε καυτό σκυλί. Όπως υποτέθηκαν, το πρώτο σήμα προκάλεσε αυξημένη δραστηριότητα σε μια περιοχή που ονομάζεται πυρήνας πυρήνα, ο οποίος είναι πλούσιος σε υποδοχείς ντοπαμίνης (νευροδιαβιβαστής που εμπλέκεται στην αίσθηση της ευχαρίστησης). Στους ανθρώπους - και στα σκυλιά, η έρευνα έδειξε ότι η δραστηριότητα του caudate σχετίζεται με την επιθυμία να έχει κάτι που προκαλεί ευχαρίστηση και την ικανοποίηση για την απόκτηση του.

Οι επακόλουθες εργασίες αποκάλυψαν πιο απροσδόκητα ευρήματα. Στο πλαίσιο ενός δεύτερου πειράματος, είχαν σκύλους να κάθονται στον σαρωτή και να τους εκθέτουν σε μυρωδιές ανθρώπων (είτε από τους ιδιοκτήτες τους είτε από αγνώστους) και άλλα σκυλιά (είτε από σκύλους που ζούσαν είτε από άγνωστα σκυλιά). «Θέλαμε να καταλάβουμε πώς τα σκυλιά αναγνωρίζουν άλλους ανθρώπους και σκύλους στα νοικοκυριά τους», λέει ο Berns. Και πάλι, είδαν αυξημένη δραστηριότητα στον ουρανίσκο, αλλά μόνο ως αποτέλεσμα μιας από τις μυρωδιές. "Σε αυτή την περίπτωση, το σύστημα ανταμοιβής φαίνεται να ενεργοποιείται μόνο ως απάντηση στη μυρωδιά ενός οικείου ανθρώπου, κάτι που είναι πολύ εκπληκτικό", λέει.

Για να διερευνήσουμε περαιτέρω τον τρόπο με τον οποίο η εγκέφαλος των σκύλων συσχετίζεται με τις ενέργειες των ανθρώπων που γνωρίζουν καλά, έβαλαν τα σκυλιά στο fMRI και είχαν αφήσει τους ιδιοκτήτες τους να φύγουν από το δωμάτιο και στη συνέχεια να περπατήσουν ξανά. Και αυτό προκάλεσε την ενεργοποίηση στο caudate.

Ο σκύλος του Berns στο Callie στο fMRI, δείχνοντας ένα από τα σήματα των χεριών. Εικόνα μέσω PLOS ONE

Ο Berns ερμηνεύει αυτά τα αποτελέσματα ως ενδείξεις ότι, κατά κάποιο τρόπο, οι ψυχικές διαδικασίες των σκύλων μπορεί να μην είναι τόσο διαφορετικές από αυτές των ανθρώπων. Είναι αρκετά κοντά, προτείνουμε, ότι μπορούμε να τις περιγράψουμε με λόγια που δεν εφαρμόζουμε συχνά στα ζώα: η ψυχική δραστηριότητα αντιπροσωπεύει συναισθήματα και ίσως μάλιστα να αποτελεί και αγάπη. "Σε κάποιο θεμελιώδες επίπεδο, πιστεύουμε ότι τα σκυλιά αντιμετωπίζουν συναισθήματα όπως και εμείς, " λέει ο Berns.

Παραδέχεται ότι η ιδέα είναι αμφιλεγόμενη. Αλλά, επισημαίνει, η έρευνα δείχνει ότι ο εγκέφαλος του ανθρώπινου εγκεφάλου και του σκύλου δεν είναι τόσο ριζικά διαφορετικός όσο θα μπορούσαμε να φανταστούμε.

"Προφανώς, οι εγκέφαλοι των σκύλων είναι πολύ μικρότεροι και δεν έχουν τόσο μεγάλο φλοιό όσο εμείς, αλλά μερικές από τις περιοχές του πυρήνα γύρω από το εγκεφαλικό στέλεχος - τα βασικά γάγγλια, τα οποία αποτελεί μέρος του πυρήνα του caudate - μοιάζουν πολύ με αυτά ανθρώπους ", λέει. Τα σκυλιά μπορεί να μην έχουν το απαραίτητο υλικό για περίπλοκες σκέψεις και λογικές υψηλότερου επιπέδου, αλλά σκέφτονται, αλλά έχουν τις σχετικές δομές για βασικά συναισθήματα.

Αυτό έχει νόημα και από εξελικτική σκοπιά: Εξελίχθηκα στον πολύ φτωχό φλοιό που ήταν αναγκαίος για τη σκέψη υψηλού επιπέδου αφού απομακρύνθηκε από όλα τα άλλα ζωικά είδη, αλλά περιοχές όπως το βασικό γάγγλιο που αναπτύχθηκε εκ των προτέρων, έτσι ώστε η ικανότητά μας να αισθανόμαστε τα συναισθήματα που παράγονται από αυτές οι περιοχές υπήρχαν πίσω στην ιστορική μας εξέλιξη, στους προγόνους που μοιραζόμαστε με πολλά άλλα θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των σκύλων.

Οι ψυχολόγοι των σκύλων βρίσκουν αυτές τις ιδέες προφανείς, αλλά η δουλειά του Berns έχει προσελκύσει αρκετές κριτικές. Ένα από τα μεγαλύτερα παράπονα είναι η χρήση λέξεων όπως η συγκίνηση και η αγάπη για τα σκυλιά - η προσκόλλησή τους σε εμάς είναι απλώς αποτέλεσμα της προετοιμασίας, λένε μερικοί, βασισμένοι εξ ολοκλήρου στην επιθυμία για φαγητό παρά στις βαθύτερες συναισθηματικές συνδέσεις που νιώθουμε για άλλους του ανθρώπου.

Αλλά η Βέρνη ελπίζει να ανταποκριθεί με το μελλοντικό έργο fMRI, το οποίο θα συγκρίνει την εγκεφαλική δραστηριότητα σε σκύλους που τρέφονται με αυτοματοποιημένους μηχανισμούς με εκείνους των σκύλων που τρέφονται από τον άνθρωπο. Ελπίζει να δείξει ότι τα σκυλιά αναπτύσσουν ποιοτικά διαφορετικές σχέσεις με τους ανθρώπους, υπογραμμίζοντας τη δύναμη αυτών των προσκολλήσεων.

Πήρε τις ιδέες του σε αυτό που κάποιοι θα μπορούσαν να θεωρήσουν ως μάλλον ακραίο συμπέρασμα νωρίτερα αυτό το μήνα στην εποχή της Νέας Υόρκης, σε μια εκδοχή που έγραψε με έναν προκλητικό τίτλο: Τα σκυλιά είναι άνθρωποι, πάρα πολύ. Εάν τα ζώα είναι πραγματικά ικανά για συναισθήματα που συνήθως θεωρούμε χαρακτηριστικά ανθρώπινα, υποστήριξε, δεν πρέπει πλέον να αντιμετωπίζονται ως απλά αντικείμενα ή περιουσιακά στοιχεία, αλλά να τους παρέχονται μερικά από τα δικαιώματα που συσχετίζουμε με την προσωπικότητα - δηλαδή το σεβασμό των προτιμήσεών τους και την ευημερία που θα οδηγούσε στην κατάργηση πραγμάτων όπως οι κουτάβι και οι αγώνες σκυλιών.

Υπάρχει προφανώς πολύς δρόμος - τόσο σε επιστημονικά δεδομένα όσο και σε πολιτικές αλλαγές - πριν οι σκύλοι αντιμετωπίσουν οτιδήποτε όπως οι άνθρωποι. Αλλά η Βέρνη αναφέρει μια πρόσφατη απόφαση του Ανώτατου Δικαστηρίου που επικαλέστηκε νευροεπιστημονικά στοιχεία (συγκεκριμένα, το συμπέρασμα ότι ο εγκέφαλος των νεαρών εφήβων είναι λιγότερο ανεπτυγμένος από τον ώριμο ενήλικο και συνεπώς δεν πρέπει να υπόκειται στις ίδιες τιμωρίες) ως ένδειξη ότι οι νόμοι μας θα ακολουθήσουν αναπόφευκτα επιστήμη. Το επόμενο βήμα, λοιπόν, είναι για τον ίδιο και τους συναδέλφους του να συνεχίσουν να κοιτάζουν στο μυαλό των σκύλων, βρίσκοντας πόσο βαθιά είναι οι πνευματικές ομοιότητες.

Τι fMRI μπορεί να μας πει για τις σκέψεις και τα μυαλά των σκύλων