https://frosthead.com

Mida saab fMRI meile öelda koerte mõtetest ja mõtetest

Oma karjääri esimestel aastakümnetel uuris Emory neuroteadlane Gregory Berns inimese meelt. Kasutades fMRI tehnoloogiat, mis jälgib verevoolu aju erinevatesse piirkondadesse, püüdis ta leida seoseid inimeste sisemiste vaimsete mustrite ja nende reaalse maailma käitumise, otsuste ja eelistuste vahel.

Seotud sisu

  • Teie koer oskab teie hääle põhjal öelda, kas olete õnnelik või kurb
  • Uus loomkatsete paradigma: laske neil osaleda

Seejärel, 2011. aastal, võttis ta kasutusele uue neuroteadusliku uuringu objekti: Canis lupus familiaris, muidu tuntud kui kodustatud koer. Ainult koerte käitumise uurimise asemel, nagu seda on juba aastaid tehtud, asusid ta koos kolleegidega kontrollima koerte aju sisemist ülesehitust ja mustrit, kasutades samu tööriistu, millele nad inimeste aju paremaks mõistmiseks tuginevad.

"Olen alati olnud koerainimene ja kui mu koer suri, mops nimega Newton, siis see istutas mu meelesse seemne, " räägib Berns, kes avaldas eelmisel nädalal uue raamatu oma hiljutise teose " Kuidas koerad meid armastavad" kohta. . "See pani mind mõtlema, kuidas koerad suhet meiega suhtuvad - kui ta oleks mind armastanud samamoodi nagu mina teda oleksin armastanud."

Pelgalt koera aju sisse vaatamine esitas aga tohutu väljakutse: täpse fMRI näidu saamine tähendab, et katseisik peab peaaegu ideaalselt paigal püsima, liikudes hetkest teise kuni millimeetri. Tuimestuse kasutamine või koerte vaoshoidmine hävitaks eksperimendid, tekitades mugava, tähelepaneliku pildi asemel teadvuseta või mureliku koera pildi.

Probleemi lahendamiseks värbas Berns kohalikust kogukonnast koeri - alustades koerast, mille ta adopteeris pärast Newtowni surma - ning koolitas neid järk-järgult astmelistest lauale ronima, oma pead fMRI sisetunneli sisemuses asuvale padjale puhkama ja istu rahulikult 30 sekundit korraga, kui masin teeb oma tööd. Seadme müraga (mis võib ületada 95 detsibelli, mis võrdub 50 jalga kaugusel oleva jackhammeri heliga) teipimiseks lindistasid nad koerte pea külge kõrvaklapid ja torkisid valjuhääldite kaudu ümbritsevasse müra, nii et masina helisignaali asemel hakkaks järsku, tasapisi saabus see taustmürade kaudu.

Koer läbib koolituse, kus õpitakse, kuidas puhata pea padjal, ilma et see liiguks, et teadlased saaksid tema aju skaneerida. Foto autor: Helen Berns

Kokku on nad edukalt koolitanud umbes tosinat koera, et nad saaksid oma uuringutes vabatahtlikult osaleda. Uurimistöö on alles eelstaadiumis, kuid kuna Berni meeskond hakkab koera aju pinda kriimustama, leiavad nad midagi üllatavat - mitmel viisil peegeldab selle tegevus inimese aju tegevust oodatust palju suuremal määral. .

Osana oma 2012. aastal avaldatud teosest koolitasid nad koeri ära tundma kahte erinevat käesignaali: üks, mis tähendas, et loomale antakse kohe tükk kuuma koera, ja teine, mis ei tähendanud kuuma koera. Kui nad hüpoteesisid, vallandas esimene signaal kõrgendatud aktiivsuse piirkonnas, mida nimetatakse kaudaate tuumaks. Selles piirkonnas on palju dopamiini (neurotransmitter, mis osaleb naudingu tunnetamisel) retseptoreid. Inimestel ja koertel näitasid uuringud, et kaudaadi aktiivsus on seotud sooviga saada midagi, mis tekitab naudingut, ja rahuloluga, mis selle saamisega kaasneb.

Hilisemas töös selgus ootamatumaid leide. Teise katse osana lasid nad skanneris istuda koerad ja paljastada neid nii inimeste (kas nende omanike või võõraste) kui ka teiste koerte (kas koertelt, kellega nad elasid, või võõraste koerte) lõhnadest. "Tahtsime aru saada, kuidas koerad tunnevad ära teisi inimesi ja koeri oma majapidamises, " räägib Berns. Jällegi nägid nad suurenenud aktiivsust kaudaadis, kuid ainult ühe lõhna tagajärjel. "Sel juhul tundub, et autasustamise süsteem aktiveerub ainult vastusena tuttava inimese lõhnale, mis on üsna hämmastav, " ütleb ta.

Edasiseks uurimiseks, kuidas koerte aju aktiivsus korreleerub nende inimeste tegevusega, keda nad hästi tunnevad, panid nad koerad fMRI-sse ja lasid nende omanikel ruumist lahkuda, siis tagasi sisse kõndida. Ka see käivitas aktiveerimise koaudaadis.

Berni koer Callie fMRI-s, kellele näidati üht käesignaali. Pilt PLOS ONE kaudu

Berns tõlgendab neid tulemusi viidetena sellele, et mõnes mõttes ei pruugi koerte vaimsed protsessid nii erineda inimeste omadest. Ta soovitab, et nad on piisavalt lähedal, et saaksime neid ohutult kirjeldada sõnadega, mida loomade puhul sageli ei rakendata: vaimne tegevus esindab emotsioone ja võib-olla isegi armastust. "Mõnel põhimõttelisel tasemel usume, et koerad kogevad emotsioone nagu meiegi, " ütleb Berns.

Ta tunnistab, et idee on vaieldav. Kuid tema sõnul osutab uurimus sellele, et inimese aju ja koerte aju pole nii radikaalselt erinevad, kui me arvata võisime.

„Ilmselt on koerte ajud palju väiksemad ja neil pole nii palju ajukoore kui meil, kuid mõned ajutüve ümber asuvad tuumad - põhilised ganglionid, millesse kaudaaatomituum kuulub - näevad välja väga sarnased inimesed, ”ütleb ta. Koertel ei pruugi olla keerukate mõtete ja kõrgema tasandi mõttekäikude jaoks vajalikku riistvara, mõtlemine käib, kuid neil on olemas põhilised emotsioonid.

See on mõistlik ka evolutsioonilisest vaatenurgast: arenesime välja kõrgetasemeliseks mõtlemiseks vajaliku tugevalt volditud ajukoore pärast lahkumist kõigist teistest loomaliikidest, kuid sellised piirkonnad nagu basaalganglionid arenesid eelnevalt välja, seega järeldub, et meie võime tunda emotsioonide tekitatud emotsioone need alad olid olemas juba meie evolutsiooniloos, esivanematel, keda jagame paljude teiste imetajatega, sealhulgas koertega.

Koerasõprade meelest on need ideed ilmselged, kuid Berni teos on pälvinud üsna palju kriitikat. Üks suurimaid etteheiteid on tema sõnakasutuse vastu nagu emotsioonid ja armastus koerte vastu - nende kiindumus meiesse on lihtsalt tingimise tulemus, mõnede sõnul põhineb see täielikult toidunõudmisel, mitte aga sügavamate emotsionaalsete seoste tõttu, mida teiste suhtes tunneme. inimestel.

Kuid Berns loodab vastata tulevase fMRI-tööga, milles võrreldakse automatiseeritud mehhanismide abil toidetavate koerte ajutegevust koerte omaga, keda toidavad inimesed. Ta loodab näidata, et koerad loovad inimestega kvalitatiivselt erinevad suhted, rõhutades nende kiindumuste tugevust.

Ta viis oma mõtted selleni, mida mõned võiksid nimetada üsna ekstreemseks järelduseks selle kuu alguses New Yorgi aja järgi, op-ed-ile pani ta provokatiivse pealkirja: Dogs are People, Too. Kui loomad on tõesti võimelised emotsioonideks, mida me tavaliselt iseloomulikult inimeseks peame, siis ei tohiks teda enam käsitleda pelgalt esemete või varana, vaid neile tuleks anda mõned õigused, mida me seostame isiksusega - nimelt austada nende eelistusi ja heaolu, mis tooks kaasa selliste asjade nagu kutsikaveskid ja koerte võidusõidud kaotamise.

Enne kui koeri koheldakse nagu inimesi, on ilmselgelt veel pikk tee minna - nii teaduslike tõendite kui ka poliitiliste muudatuste osas. Kuid Berns tsiteerib hiljutist ülemkohtu otsust, milles tugineti neuroteaduslikele tõenditele (nimelt järeldusele, et alaealiste aju on vähem arenenud kui täiskasvanud täiskasvanutel ja seetõttu ei tohiks nende suhtes kohaldada samu karistusi) kui märki, et meie seadused järgivad paratamatult teadus. Järgmine samm on siis see, et ta ja ta kolleegid jätkaksid koerte mõttemaailma järele jõudmist, saades teada, kui sügavalt vaimsed sarnasused tegelikult käivad.

Mida saab fMRI meile öelda koerte mõtetest ja mõtetest