Studie zjistila, že psi jsou schopni zachytit jednotlivá slova ve větách, které jim byly vysloveny, pomocí podobných výpočtů a oblastí mozku jako kojenci.
Jako děti se nejprve učíme objevovat nová slova v konverzačním toku, než se skutečně dozvíme, co každé jednotlivé slovo znamená.
Aby děti zjistily, kde každé slovo končí a kde začíná jiné, používají složité výpočty, které sledují slabiky, které se objevují společně – a tím pravděpodobněji tvoří slova.
Pomocí kombinace technik zobrazování mozku odborníci pod vedením maďarské univerzity Eötvös Loránd prokázali, že psi jsou schopni podobných výkonů.
Je to poprvé, co byla u savců kromě člověka prokázána schopnost aplikovat takzvané statistické učení.
Výsledky přicházejí ve stejném týdnu, kdy studie odhalila, že psi při poslechu naklánějí hlavu, protože jim to pomáhá snáze slyšet a zpracovávat informace.
Přejděte dolů na video
Studie zjistila, že psi jsou schopni zachytit jednotlivá slova ve větách, které k nim mluví, pomocí stejných výpočtů a oblastí mozku jako lidské děti.
„Sledování vzorů není jedinečné pro lidi – mnoho zvířat se učí z takových pravidelností v okolním světě, tomu se říká statistické učení,“ vysvětluje autorka článku a etická etika Mariana Borus z Univerzity Eötvöse Loránda.
Řeč je zvláštní tím, že její efektivní zpracování vyžaduje složité matematické operace. Abychom se naučili nová slova ze souvislé řeči, nestačí počítat, kolikrát se některé slabiky vyskytují společně.
Mnohem efektivnější je vypočítat, s jakou pravděpodobností se tyto segmenty vyskytnou společně.
Přesně tak lidé, dokonce i miminka ve věku 8 měsíců, řeší zdánlivě obtížný úkol segmentace slov – počítají složité statistiky o pravděpodobnosti, že jedna slabika následuje za druhou.
Doposud jsme nevěděli, zda nějaký jiný savec může také použít tak složité výpočty k extrakci slov z řeči. Rozhodli jsme se otestovat mozkové schopnosti rodinných psů pro statistické učení z řeči.
Psi jsou nejstarší domestikovaný živočišný druh a pravděpodobně typ, se kterým mluvíme nejčastěji. Víme však velmi málo o nervových procesech za jejich schopnostmi učit se slovům.
Ve studii vědci měřili elektrickou mozkovou aktivitu psů pomocí elektroencefalogramu (EEG).
Skenování odhalilo klíčové rozdíly v mozkových vlnách psů pro častá a vzácná slova.
Lilla Magyari, autorka studie, vysvětlila: „Viděli jsme rozdíly v mozkových vlnách psů pro opakovaná slova ve srovnání se vzácnými.
Ale ještě překvapivější je, že jsme také viděli rozdíly v mozkových vlnách pro slabiky, které se vždy vyskytovaly společně, ve srovnání se slabikami, které se vyskytují jen příležitostně, i když byly celkové frekvence stejné.
Ukazuje se tedy, že psi sledují nejen jednoduché statistiky (kolikrát se slovo vyskytuje), ale i komplexní statistiky (pravděpodobnost, že se slovní slabiky objeví společně).
To nebylo nikdy předtím pozorováno u jiných savců kromě člověka. Je to přesně ten druh komplexních statistik, které děti používají k vytahování slov ze souvislé řeči.
Dále vědci použili zobrazování pomocí funkční magnetické rezonance, aby prozkoumali, jak podobné jsou oblasti mozku zodpovědné za tuto komplexní výpočetní schopnost u psů těm v lidském mozku.
Ve studii vědci měřili elektrickou mozkovou aktivitu psů pomocí elektroencefalogramu (EEG).
Stejně jako u EEG skenů byly testy prováděny na bdělých, spolupracujících a neomezených zvířatech, ačkoli psi účastnící se testů fMRI byli dříve cvičeni, aby po dobu skenování nehybně leželi.
Víme, že u lidí jsou do tohoto procesu zapojeny oblasti mozku spojené s obecným učením a jazykem. Dr. Burros vysvětlil, že jsme našli stejnou duplikaci u psů.
Jak specialista, tak specializovaná oblast mozku [the basal ganglia and auditory cortex, respectively] Zdá se, že se podílí na statistickém učení z řeči, ale aktivační vzorce byly u těchto dvou odlišné.
Vědci použili funkční skenování MRI, aby prozkoumali, jak podobné jsou oblasti mozku zodpovědné za tuto komplexní výpočetní schopnost u psů těm v lidském mozku.
Stejně jako u EEG skenů byly testy prováděny na bdělých, spolupracujících a neomezených zvířatech, ačkoli psi účastnící se experimentů fMRI byli dříve trénováni tak, aby po celou dobu skenování nehybně leželi.
Obecná oblast mozku reagovala robustněji na náhodný proud řeči (kde slova nemohla být monitorována pomocí statistiky slabik) než na proud strukturované řeči (kde byla slova snadněji identifikovatelná pouhým výpočtem statistik slabik).
Specializovaná oblast mozku vykazovala jiný vzorec: zde jsme viděli, jak se mozková aktivita v průběhu času zvyšuje pro systém, ale ne pro náhodný tok řeči.
Myslíme si, že toto zvýšení aktivity je účinek, který má učení na sluchovou kůru.
Jako děti se nejprve učíme objevovat nová slova v konverzačním toku, než se skutečně dozvíme, co každé jednotlivé slovo ve skutečnosti znamená. Aby děti zjistily, kde každé slovo končí a kde začíná jiné, používají složité výpočty, které sledují slabiky, které se objevují společně – a tím pravděpodobněji tvoří slova.
Celkově zjištění naznačují, že neurální procesy, o nichž je známo, že jsou zásadní pro osvojování lidského jazyka, nakonec podle vědců nemusí být pro člověka jedinečné.
Attila Andiks, autor studie, dodal: „Ale stále nevíme, jak se objevily mechanismy lidského analogového mozku pro učení slov u psů.
Odrážejí dovednosti vyvinuté životem v prostředí bohatém na jazyky nebo tisíce let domestikace, nebo představují schopnosti starých savců?
Studiem zpracování řeči u psů, ještě lepších psích plemen s různými komunikačními schopnostmi a dalších druhů žijících v blízkosti člověka, můžeme vysledovat původ lidských disciplín vnímání řeči.
Úplné výsledky studie byly zveřejněny v časopise současná biologie.
