关于犬“认知”的相关研究

2024-03-07 13:12朱海娟
中国工作犬业 2024年2期
关键词:认知音节语音

朱海娟

匈牙利罗兰大学动物行为学院(ELTE)已成为吸引世界各地研究“犬认知领域”的科学家的磁石。近期,在匈牙利首都布达佩斯举行的“科学博览会”上,匈牙利罗兰大学动物学系专家就犬相关领域的研究成果进行了汇报。该大学“犬认知”研究团队致力于寻找大家都感兴趣问题的答案:犬是如何处理人类语言、犬思考时有什么特征以及犬对人类的古老亲近感如何改变犬的思维?

一、犬与婴儿在语言学习上的相似性

婴儿在学习语言时会通过复杂的计算来跟踪音节模式:通常一起出现的音节可能是单词,而那些不一起出现的音节不是单词。婴儿在语音流中先发现新单词然后理解单词意思。ELTE 研究人员通过脑成像技术研究发现:从连续的语音中提取单词时,犬与人类使用相同的大脑区域和心理功能。

犬是最早被驯化也是我们最常“说话”的动物,但在词汇的学习中我们对犬神经系统的认识知之甚少。玛丽安娜·博罗斯博士解释:高效处理语音需要进行复杂的计算,这种通过统计达到学习目的的模式并不是人类独有的。该研究团队决定测试家庭犬来确定犬学习语言时统计学习的能力。研究人员对清醒、不受拘束且有合作精神的犬进行了脑电波测试。研究小组发现,犬脑电波对频繁词汇和罕见词汇反应不同。研究数据表明,犬不仅跟踪简单的数据(单音节出现的次数),还能做复杂的数据统计(一个词组两个音节出现在一起的次数),这在除人类以外的哺乳动物身上从未见过。这正是婴儿从连续语音中提取单词时使用的方法。为了探索犬的复杂思维能力背后负责的大脑区域与人类有多相似,研究人员使用核磁共振成像测试犬的脑部。这项试验也在清醒的、关在笼子里的、不受约束的犬身上进行。

人在学习语言时主要有两个大脑区域参加,一是一般学习区,另一个是与语言相关的区域。研究团队在犬的身上发现了同样的双重性,这两者的激活方式不同。一般性脑区,即所谓的基底神经节,对随机语音流(使用音节统计学无法发现任何单词)的反应强于对结构化语音流(仅通过计算音节统计学就能轻易发现单词)的反应;专业的大脑区域,即所谓的听觉皮层,在人的语音统计学习中起着关键作用,显示出不同的模式:大脑活动随着时间的推移对结构化的语音流有所增加,但对随机的语音流则没有变化。这种活动的增加使词汇在听觉皮层上留下痕迹。简单地说,基底神经节检测声音是语言还是非语言,听觉皮层区分熟悉和不熟悉的语言。

二、犬聪明的标志

犬主一定熟悉这样的场景:当周围发出声响时,犬会习惯性地歪着头。为了研究犬思考时是否有“侧向”反应,研究者要求犬在众多玩具中按照主人的口令找到玩具。包括人类在内的一些动物在感知外界时会出现不对称性,例如,在处理声音信号或图像时,人们会侧向某一边,更喜欢用某只耳朵或某只眼睛。犬身上同样存在不对称行为,比如摇尾巴偏向某侧,用某侧的鼻孔嗅闻,以及在试图抓住东西的时候偏好用某个爪子。倾斜头部是犬的另一种不对称行为,但从未被研究过,动物行为研究者安德烈·索梅塞对“犬衔回某个物品时,头部倾斜的频率和方向”进行了研究。

犬主训练犬按照要求找回某个玩具,3 个月的强化训练后,并不是每头犬都能对玩具有反应。这个试验并不复杂:房间里摆放多个玩具,主人和研究人员在另一个房间里。测试时,主人要求犬按照口令找出对应的玩具。普通犬只能找到2 个玩具,但有些犬能够找到多个玩具,被称为“有天赋的单词学习者”。研究人员观察了两组犬:33 头“对照犬”和7 头“实验犬”(单词天才学习犬)。在“犬头部倾斜的探索性分析”这项研究中,科学家记录了主人要求犬衔取某玩具时头部是否倾斜,并分析了倾斜的方向。“天赋异禀”的犬在听到主人下口令时,经常会歪着头(侧向)精力集中听主人的口令,而普通犬则很少这样做。

研究团队成员珊妮·德罗尔说:“犬成功找回某个玩具与犬听到物品名字时头部倾斜存在联系,我们认为犬头向一边倾斜时与处理相关刺激存在联系。聪明的犬思考时往往会有侧向反应。”

三、犬能够分辨不同语言

犬能够区分不同语言吗?犬脑成像技术显示犬的大脑对熟悉和不熟悉的语言表现出不同的活动模式。这项研究发起人劳拉·库亚从墨西哥搬到匈牙利,加入了ELTE 的研究团队中。劳拉·库亚的宠物犬“昆昆”以前一直生活在西班牙语环境中,为了确定“昆昆”能否识别另一种语言(匈牙利语),库亚对犬的脑成像进行了研究。

经过训练的“昆昆”和其他17 头犬安静地接受核磁共振扫描,研究团队给它们播放了三种不同的录音:西班牙语朗读的《小王子》片段,匈牙利语朗读的《小王子》片段,一段听起来根本不像人说话的声音。这些犬对两种语言有直接反应,通过对犬大脑持续扫描,可以清楚地看到犬大脑对熟悉、陌生和非语言的反应。扫描分析结合观察显示,犬能够区分熟悉与不熟悉的语言,还能够区分语言与非语言。

研究团队成员劳尔·赫尔南德兹-佩雷斯说:“犬跟人一样能够区分语言和非语言。但这种能力背后的机制可能与人类的语言敏感性不同:人类的大脑专门针对语言,而犬的大脑可能只是通过检测语速、音调、自然程度等听觉规律区别不同语言。在与人类相处的过程中,犬掌握了某种语言的听觉规律。”

犬与人类生活了数万年,大脑的进化使它们成为更好的语言倾听者,它们能够掌握不同的语言规律并能够加以区分。

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