Mitől hangolódnak rá a kutyák az emberek érzelmeire, és miért tűnik úgy, hogy a gazdák megértik a kutyáikat? Egyetlen kísérleten belül hasonlították most össze a kutya és az ember agyműködését. És kiderült, hogy jobban hasonlít az agyunk kedvencünkére, mint gondoltuk. Abban, ahogy a hangokat feldolgozzuk, és abban is, ahogy az érzelmekre reagálunk.
A kísérletben az MTA-ELTE Összehasonlító Etológiai Kutatócsoportja arra kereste a választ, hogy miért tudunk ilyen hatékonyan együtt élni a kutyákkal, miért tudnak ennyire közel kerülni hozzánk, és mi is hozzájuk. Kiderült, hogy olyan régóta élnek velünk, hogy nagyon hasonlóan dolgozza fel az agyuk azt, ami körülvesz bennünket.
Először azt próbálták a kutatók megmérni, hogy mennyire reagál hasonlóan az agyunk, ha különböző hangokat hallunk. Ezért pontosan ugyanazt a neurális képalkotási kísérletet végezték el a kutyákkal és az emberekkel is.
Az alanyoknak mindenféle hangingereket adtak miközben egy fMRI készülékkel mérték az agyi aktivitást. A kutyák és az emberek ugyanazokat a hangokat hallották. Ezek között volt mindenféle, a szomorútól a vidámig, voltak kutyahangok és emberi hangok is, zokogás és nevetés, vonyítás, csaholás és egy csomó nem vokális hang is. Ezeket egy sok elemből álló mintából választották ki.
Vagyis a kutyákban egy agyterület erősebben reagál kutyahangokra, mint a többi hangra, és ez körülbelül ugyanaz a terület, ami az emberi agyban is erősebben reagál, amikor emberhangokat hallunk.
„Ez azt jelenti, hogy valóban az a fontos az adott agyterületnek, hogy az adott hang a fajtárstól származik, és nem az inger valamelyik egyszerűbb fizikai tulajdonsága” – mondja a kutatást végző Andics Attila, az etológiai kutatócsoport munkatársa. „Ez egyébként egyáltalán nem intuitív, és nagyon érdekes, hogy a hallórendszer ezt egy ilyen különleges funkcióval támogatja meg. Az, hogy ezt körülbelül ugyanott megtaláltuk két olyan fajban, aminek a közös őse nagyon régen élt, azt jelzi, hogy ez egy olyan szociális funkciója az agynak, ami valószínűleg megvolt már százmillió évvel ezelőtt is.”
A kutyákat és embereket zajos MRI készülékekben vizsgáló kutatók másik fontos kérdése az volt, hogy a különböző érzelmeket kifejező hangokra mennyire és miben reagál hasonlóan az emberek és az állatok agya.
A kísérlethez viszont először rá kellett venni a kutyákat arra, hogy tökéletesen mozdulatlanul feküdjenek a nagy és működés közben nyomasztóan kattogó készülékben. Akit vizsgáltak már ilyennel, tudja, hogy az MRI minden, csak nem vonzó; zajos, és szűkös.
Még az emberek is nehezen viselik el, hogy percekig mozdulatlanul kell feküdniük a leginkább egy kattogó koporsóhoz hasonlító műszerben, de a kísérletben részt vevő kutyáknak legalább hat percig kellett egy fülhallgatóval a fülükön hasalniuk bent (és az előkészületekkel együtt 8 perc is volt az). Ez egyáltalán nem egyszerű feladat, és mivel nem akarták a kutyákat erőszakkal kényszeríteni vagy leszíjazni, a kutatóknak trükközniük kellett. A megoldás végül az lett, hogy a szkennerasztalon hasaló tapasztaltabb kutyát a gazdája folyamatosan jutalmazta és dicsérte, mialatt tapasztalatlanabb társai az asztal mellől figyeltek. Nemsokára a várakozó kutyák már mind ott tolongtak a gép mellett, hogy ők lehessenek a következők.
A betanítás volt a neheze, ami néha több hónapig is eltartott. Általában átlagosan 12 alkalom gyakorlás után teljesítették a kutyák azt a szintet, hogy a készülék közelébe mehessenek, és még 7 alkalom kellett, hogy a mérést is el tudják kezdeni. A munka ezután már viszont már könnyen ment.
Akkor végezték a méréseket, amikor az fMRI gép kattogott, és akkor adták az ingernek szánt hangokat, amikor elhalkult. A fülhallgató így két funkciót kapott: védett a zajtól, és azon keresztül hallották a hangingereket is.
A kutatás azt is megállapította, hogy a hangokban lévő érzelmeket is nagyon hasonlóan dolgozzuk fel. Ezt azt jelenti, hogy ha a kutya nevetést vagy csaholást hall, akkor ugyanaz a terület lép működésbe az agyában, mint a miénkben.
Az MTA-ELTE kísérlete nemcsak azért újdonság, mert éber és mozdulatlan kutyákkal dolgoztak, hanem azért is, mert a két fajt közvetlenül tudták összehasonlítani egymással azzal, hogy ugyanazokat az ingereket adták a kutyáknak és az embereken a vizsgálat során. Ilyet eddig még egyáltalán nem próbáltak.
Korábbi kísérletekben ugyanis eddig csak pár tudományos munkára fogott makákót sikerült befogni érdekesebb MRI-kísérletekbe, de ők nem élnek ugyanabban a társas környezetben, mint az emberek – és nem is szívesen másztak be a gépbe, hanem le kellett kötözni őket. Az erőszak vagy az altatás viszont nem teszi kellemessé a munkát, és nem is vezet használható eredményekhez, hiszen az agyi aktivitást mérik, és az erőszak torzítja az eredményeket, az altatásban pedig nehezen hallják meg a hangokat az állatok.
Gregory Berns amerikai kutató is foglalkozott korábban ezekkel a kérdésekkel, de ő csak két kutyát vizsgált, és ők sem feküdtek mozdulatlanul 6 percen át. Ezért később kiemelték a rövid, mozdulatlan időszakokat a mérésből, és csak ezeket használták. „Ez is egy lehetőség, de elég sok módszertani kérdést felvet, és Bernsék mérései is zajosak lettek tőle” – mondja Andics.
Ehhez képest az MTA-ELTE 11 vizsgált kutyája nagyon nagy minta. „Tíz fölötti elemszámmal már lehet csoportelemzést végezni abban az esetben, ha statisztikailag elég erős eredmények vannak, és mi azokat kaptunk. A kísérletben részt vevő kutyák agyi aktivitását átlagoltuk, tehát megnéztük az egyes eredményeket külön-külön, de készítettünk egy átlag kutyaagyat is” – fogalmaz a kutató.
Érdekes lenne megtudni azt is, hogy vajon mi történik például a hasonló szociális környezetben élő macskák agyában, de nem tudunk arról, hogy a kutyákon és a makákókon kívül bárki is kísérletezne más fajok éber, lekötözés nélküli vizsgálatával. Egyébként sem valószínű, hogy egy macskát bármivel rá lehetne venni arra, hogy MRI-ben hasaljon egy kis fülhallgatóval a fülén, mert nem bízik az emberben, és nem is kötődik hozzá úgy, mint egy kutya. Se bizalmi alap, se szociális összehangoltság, ezért nehéz lenne egy ilyen komplex betanítást végigcsinálni a kutatók szerint. És persze a farkasok agyműködését is érdemes lenne összevetni az emberével, ha már a kutya agya ilyen hasonló, de kötözés és altatás nélkül az se igen menne.
A kutatók most fokozatosan tanítják be az újabb kutyákat, és tovább kísérleteznek. Még nagyon az elején járnak: csak most kezdik érteni, hogy mik azok az agyi folyamatok a kutyában, amelyek segítik a beszéd megértését, a szavak jelentésének vagy akár a hangsúlyoknak a feldolgozását, és mennyire különböznek ezek a mi mechanizmusainktól. Ezek után újragondolhatók a látási, és szaglási, sőt, a tanulási kísérletek is. A kutatások még tartogathatnak meglepetéseket, a konkurens Berns szerint például a kutyák egyenesen emberek.