Собаки различают некоторые негативные выражения человеческого лица на уровне работы мозга. Новое исследование с функциональной МРТ показало, что реакция на испуганные лица отличается от реакции на сердитые и грустные. При этом надежного различия между гневом и грустью ученые не обнаружили.
Исследование опубликовано в iScience. В нем участвовали домашние собаки, которых заранее обучили спокойно лежать в томографе бодрствующими. Во время сканирования животным показывали фотографии незнакомых людей с разными выражениями лица.
Первый эксперимент был построен на простом сравнении. Восемь собак смотрели на счастливые и нейтральные лица. Счастливые выражения вызывали более сильную активность в правой височной области, которая распространялась до хвостатого ядра. Эта структура, в частности, связана с обработкой вознаграждения.
Во втором эксперименте участвовали двенадцать собак. Им показывали счастье, гнев, страх и грусть. Сначала исследователи проверили область мозга, выделенную в первом эксперименте. По ее активности алгоритм мог отличить счастье от каждой из трех негативных эмоций. Однако надежно разделить между собой гнев, страх и грусть в этой области не получилось.
Тогда команда перешла к анализу распределенных паттернов по всему мозгу. На этом уровне появились различия между страхом и гневом, а также между страхом и грустью. Пара «гнев — грусть» по-прежнему не разделялась надежно.
Именно это отличает новую работу от привычной формулы о том, что собаки замечают «хорошее» или «плохое» настроение человека. Авторы называют результат первым нейровизуализационным свидетельством того, что мозг собаки способен различать по крайней мере некоторые человеческие выражения одной и той же негативной валентности.
Одно из возможных объяснений связано с типом угрозы. Испуганное лицо может сигнализировать, что опасность находится где-то в окружающей среде. Сердитое лицо может означать, что источником угрозы является сам человек. Грусть не обязательно требует немедленной защитной реакции.
Для животного, которое постоянно живет рядом с людьми, такая разница может быть полезной. Собаке не обязательно обладать человеческим понятием «страх», чтобы по выражению лица решить, стоит ли оглянуться, увеличить дистанцию или изменить поведение.
При этом исследование не доказывает, что собаки понимают человеческие эмоции так же, как люди. fMRI показывает различия в активности мозга при просмотре изображений. Она не позволяет узнать субъективный опыт животного и не подтверждает, что собака мысленно обозначает увиденное словами или теми же категориями, что человек.
В обычной жизни у собаки намного больше информации. Она слышит интонацию, видит позу и движения, чувствует запахи и знает привычное поведение хозяина. Фотография незнакомого человека изолирует лишь один канал — лицо.
Есть и ограничение по размеру выборки. В первом эксперименте было восемь собак, во втором — двенадцать. Нейровизуализация бодрствующих животных технически сложна, но результаты потребуется повторить на более крупных группах и проверить, зависят ли они от породы, возраста и опыта общения с людьми.
Отдельно интересен способ, которым нашли различие. Анализ заранее выбранной области хорошо отделял счастье от негативных выражений, но более тонкая структура появилась только при сравнении активности всего мозга. Это означает, что социальная информация может кодироваться распределенной сетью, а не одним условным «центром эмоций».
Следующий этап — связать мозговые паттерны с поведением. Если испуганное лицо для собаки действительно является отдельным сигналом, будет ли она чаще искать источник опасности? А сердитое — заставит ли ее отойти? Ответы на эти вопросы потребуют уже поведенческих экспериментов.
Пока вывод остается точным и ограниченным: мозг собаки не воспринимает все негативные человеческие лица одинаково. Страх в этом исследовании оставлял паттерн, отличимый от гнева и грусти, и это дает ученым новый инструмент для изучения того, как собаки научились читать людей без языка.