https://frosthead.com

Mitä fMRI voi kertoa koirien ajatuksista ja mieistä

Emoryn neurotieteilijä Gregory Berns tutki uransa ensimmäisten vuosikymmenien ajan ihmisen mieltä. FMRI-tekniikalla, joka seuraa veren virtausta aivojen eri alueille, hän pyrki löytämään korrelaatioiden ihmisten sisäisten henkisten kuvioiden ja heidän reaalimaailman käyttäytymisensä, päätösten ja mieltymyksien välillä.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Koirasi voi kertoa äänestäsi, jos olet onnellinen vai surullinen
  • Uusi paradigma eläintutkimukseen: Anna heidän osallistua

Sitten, vuonna 2011, hän otti käyttöön uuden neurotieteellisen tutkimuksen kohteen: Canis lupus familiaris, joka tunnetaan muuten kotieläiminä. Sen sijaan, että tutkittaisiin koiran käyttäytymistä, kuten vuosien ajan on tehty, hän ja hänen kollegansa aloittivat tutkimuksen koirien aivojen sisäisestä arkkitehtuurista ja rakenteista käyttämällä samoja työkaluja, joihin he luottavat ymmärtääksesi paremmin ihmisten aivoja.

"Olen aina ollut koirahenkilö, ja kun koirani kuoli, mopsi nimeltä Newton, se istutti siemeneni mieleni", sanoo Berns, joka julkaisi viime viikolla äskettäin teokselleen, kuinka koirat rakastavat meitä, uuden kirjan. . "Se sai minut ihmettelemään, kuinka koirat suhtautuvat meihin - jos hän olisi rakastanut minua samalla tavalla kuin minä olin rakastanut häntä."

Vain katsominen koiran aivojen sisäpuolelle asetti kuitenkin valtavan haasteen: Tarkan fMRI-lukeman saaminen tarkoittaa, että kohteen on pysyttävä melkein täysin paikallaan liikuttaessa alle millimetrin hetkestä toiseen. Anestesian käyttäminen tai koirien hillitseminen pilata kokeet, tuottaen kuvan tajuttomasta tai ahdistuneesta koirasta mukavan, hälyttävän koiran sijasta.

Ongelman ratkaisemiseksi Berns rekrytoi koirat paikallisyhteisöstä - aloittaen koirasta, jonka hän adoptoi Newtownin kuoleman jälkeen - ja koulutti heitä vähitellen kiipeämään sarjan portaita pöytään, lepäämään päänsä fMRI: n sisäisen tunnelin sisällä olevalle tyynylle ja istu paikallaan 30 sekuntia kerrallaan, kun kone tekee työnsä. Laitteen melun (joka voi ylittää 95 desibeliä, joka vastaa 50 jalan päässä olevan jackhammerin ääntä) torjumiseksi he nauhasivat kuulonsuojaimet koiran pään päälle ja piippauttivat ympäristön melua kaiuttimien yli, joten koneen äänen sijasta alkaa äkillisesti, se saapui vähitellen taustamelujen kautta.

Koira käy läpi koulutuksen, jossa oppitaan lepäämään päänsä tyynyllä liikuttamatta, jotta tutkijat voivat skannata hänen aivonsa. Kuva Helen Berns

Yhteensä he ovat onnistuneesti kouluttaneet noin tusina koiraa osallistumaan vapaaehtoisesti opiskeluun. Tutkimus on vielä alkuvaiheessa, mutta kun Bernsin joukkue alkaa naarmuttaa koiran aivojen pintaa, he löytävät jotain yllättävää - monella tapaa sen toiminta heijastaa ihmisen aivojen toimintaa huomattavasti odotettua suuremmassa määrin. .

Osana ensimmäistä julkaisuaan, joka julkaistiin vuonna 2012, he kouluttivat koiria tunnistamaan kaksi erilaista käsisignaalia: yksi, joka tarkoitti, että eläimelle annettaisiin välittömästi pala pala, ja toinen, joka tarkoitti, ettei mitään hot dogia. Heidän olettaessaan ensimmäinen signaali laukaisi kohonneen aktiivisuuden alueella, jota kutsutaan caudate-ytimeksi, joka on rikas dopamiinin reseptoreihin (hermovälittäjä, joka on mukana nautinnon tunneissa). Ihmisillä - ja koirilla - tutkimus osoitti, caudate-toiminta liittyy haluun saada jotain, joka aiheuttaa nautintoa, ja tyytyväisyyteen sen saamiseen.

Seuraava työ paljasti odottamattomia havaintoja. Osana toista koetta heillä oli koiran istuja skannerissa ja altistettu heille ihmisten (joko omistajiensa tai muukalaisten) ja muiden koirien (joko koirista, joiden kanssa he asuivat, tai tuntemattomien koirien) hajuja. "Halusimme ymmärtää, kuinka koirat tunnistavat muut ihmiset ja koirat kotitalouksissaan", Berns sanoo. Jälleen he näkivät lisääntyneen aktiivisuuden caudatessa, mutta vain yhden tuoksun seurauksena. "Tässä tapauksessa palkitsemisjärjestelmä näyttää vain aktivoivan vastauksena tutun ihmisen haulle, mikä on aika hämmästyttävää", hän sanoo.

Jatkossa koettaa, kuinka koirien aivojen aktiivisuus korreloi hyvin tuntemiensa ihmisten toimien kanssa, he panivat koirat fMRI: hen ja piti heidän omistajansa poistua huoneesta, sitten kävellä takaisin sisään. Tämäkin laukaisi aktivoinnin kaudaatissa.

Bernsin koiran Callie fMRI: ssä, joka näytettiin yhtenä käsisignaalina. Kuva PLOS ONE: n kautta

Berns tulkitsee nämä tulokset viitteinä siihen, että koirien henkiset prosessit eivät välttämättä ole niin erilaisia ​​kuin ihmisten. Hän ehdottaa, että he ovat riittävän lähellä, että voimme kuvailla niitä turvallisesti sanoilla, joita emme usein käytä eläimissä: mielenterveys edustaa tunteita ja ehkä jopa muodostaa rakkauden. "Uskomme jollain perustasolla, että koirat kokevat tunteita jotain kuin me", Berns sanoo.

Hän myöntää, että ajatus on kiistanalainen. Mutta hän huomauttaa, että tutkimus osoittaa, että ihmisen ja koiran aivot eivät ole niin radikaalisti erilaisia ​​kuin olemme voineet kuvitella.

”Koiran aivot ovat tietenkin paljon pienempiä, ja niissä ei ole niin paljon aivokuorta kuin meillä, mutta jotkut aivorungon ympärillä olevista ydinalueista - peruskanavan gangliasta, johon caudate-ydin kuuluu - näyttävät hyvin samanlaisilta kuin ihmisille ”, hän sanoo. Koirilla ei ehkä ole laitteistoa, joka tarvitaan monimutkaisten ajatusten ja korkeamman tason päättelyjen ajatteluun, ajattelu menee, mutta heillä on asianmukaiset rakenteet perustunneille.

Tämä on myös järkevää evoluutioperspektiivistä: Kehitimme korkean tason ajatteluun tarvittavan voimakkaasti taitetun kuoren, kun olemme poikenneet kaikista muista eläinlajeista, mutta alueet, kuten pohjaganglia, kehittyivät etukäteen, joten seuraa, että kykymme tuntea nuo alueet olivat olemassa taaksepäin evoluutiohistoriassamme esi-isillä, joita me jaamme monien muiden nisäkkäiden, mukaan lukien koirien, kanssa.

Koiran ystävien mielestä nämä ajatukset ovat ilmeisiä, mutta Bernsin työ on herättänyt melko paljon kritiikkiä. Yksi suurimmista valituksista kohdistuu hänen sanojensa, kuten tunteiden ja rakkauden koiriin, käyttäytymiseen - heidän kiinnittymisensä meihin johtuu pelkästään ehdollistamisesta, jotkut sanovat, perustuvat täysin ruuanhaluun, eikä syvempiin tunteellisiin yhteyksiin, joita tunnemme muille. ihmisissä.

Mutta Berns toivoo reagoivan tulevaisuuden fMRI-työhön, jossa verrataan automatisoitujen mekanismien avulla syötettyjen koirien aivojen aktiivisuutta ihmisten ruokitsemien koirien aivoaktiivisuuteen. Hän toivoo osoittavansa, että koirat kehittävät laadullisesti erilaisia ​​suhteita ihmisiin, korostaen näiden kiintymysten vahvuutta.

Hän vei ideansa siihen, mitä jotkut saattavat kutsua melko äärimmäiseksi johtopäätökseksi aikaisemmin tässä kuussa New Yorkin aikaa, op-ed hän kirjoitti provosoivan otsikon: Dogs Are People, Too. Hän väitti, että jos eläimet todella kykenevät tunteisiin, joita pidämme tyypillisesti ihmisenä, niitä ei pitäisi enää käsitellä pelkkinä esineinä tai omaisuutena, vaan heille pitäisi antaa heille joitain henkilöllisyyteen liittyviä oikeuksia - nimittäin heidän mieltymyksiensä kunnioittaminen ja hyvinvointia, joka johtaisi pentujen myllyjen ja koirakilpailujen poistamiseen.

Tietysti on vielä pitkä tie kuljettavana - sekä tieteellisten todisteiden että politiikan muutosten kannalta - ennen kuin koiria kohdellaan kaikenlaisella tavalla kuin ihmisiä. Mutta Berns mainitsee äskettäisen korkeimman oikeuden päätöksen, jossa vedottiin neurotieteelliseen näyttöön (erityisesti havainto, että nuorten aivot ovat vähemmän kehittyneitä kuin kypsän aikuisen, ja siksi heille ei pitäisi asettaa samoja rangaistuksia) osoituksena siitä, että lakimme seuraavat väistämättä tiedettä. Seuraava askel on sitten hänen ja hänen kollegojensa jatkaa kurkistamista koirien mieliin selvittääkseen kuinka syvästi henkiset yhtäläisyydet todella menevät.

Mitä fMRI voi kertoa koirien ajatuksista ja mieistä