Μια μελέτη διαπίστωσε ότι τα σκυλιά είναι σε θέση να συλλάβουν μεμονωμένες λέξεις σε προτάσεις που τους λέγονται χρησιμοποιώντας παρόμοιους υπολογισμούς και περιοχές του εγκεφάλου όπως τα βρέφη.
Ως παιδιά, μαθαίνουμε να ανακαλύπτουμε νέες λέξεις σε μια ροή συνομιλίας πρώτα, προτού μάθουμε πραγματικά τι σημαίνει κάθε μεμονωμένη λέξη.
Για να καταλάβουν πού τελειώνει κάθε λέξη και πού αρχίζει μια άλλη, τα παιδιά χρησιμοποιούν σύνθετους υπολογισμούς που παρακολουθούν τις συλλαβές που εμφανίζονται μαζί – επομένως είναι πιο πιθανό να σχηματίζουν λέξεις.
Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό τεχνικών απεικόνισης του εγκεφάλου, ειδικοί με επικεφαλής το ουγγρικό Πανεπιστήμιο Eötvös Loránd έχουν δείξει ότι τα σκυλιά είναι ικανά για παρόμοια κατορθώματα.
Είναι η πρώτη φορά που αποδεικνύεται η ικανότητα εφαρμογής της λεγόμενης στατιστικής μάθησης σε θηλαστικά εκτός ανθρώπου.
Τα αποτελέσματα έρχονται την ίδια εβδομάδα που μια μελέτη αποκάλυψε ότι οι σκύλοι γέρνουν το κεφάλι τους όταν ακούνε γιατί τους βοηθά να ακούν και να επεξεργάζονται πληροφορίες πιο εύκολα.
Κάντε κύλιση προς τα κάτω για το βίντεο
Μια μελέτη διαπίστωσε ότι οι σκύλοι είναι σε θέση να συλλάβουν μεμονωμένες λέξεις σε προτάσεις που τους λέγονται χρησιμοποιώντας τους ίδιους υπολογισμούς και τις ίδιες περιοχές του εγκεφάλου με τα ανθρώπινα παιδιά.
«Η παρακολούθηση προτύπων δεν είναι μοναδική για τους ανθρώπους – πολλά ζώα μαθαίνουν από τέτοιες κανονικότητες στον περιβάλλοντα κόσμο, αυτό ονομάζεται στατιστική μάθηση», εξηγεί η συγγραφέας και ηθικολόγος Mariana Borus του Πανεπιστημίου Eötvös Loránd.
Αυτό που κάνει την ομιλία ξεχωριστή είναι ότι η αποτελεσματική επεξεργασία της απαιτεί πολύπλοκες μαθηματικές πράξεις. Για να μάθετε νέες λέξεις από τη συνεχή ομιλία, δεν αρκεί να μετρήσετε πόσες φορές εμφανίζονται μαζί μερικές συλλαβές.
Είναι πολύ πιο αποτελεσματικό να υπολογίσουμε πόσο πιθανό είναι αυτά τα τμήματα να εμφανίζονται μαζί.
Αυτός είναι ακριβώς ο τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι, ακόμη και τα μωρά μόλις 8 μηνών, λύνουν το φαινομενικά δύσκολο έργο της κατάτμησης λέξεων – υπολογίζουν πολύπλοκα στατιστικά στοιχεία σχετικά με την πιθανότητα να ακολουθεί η μια συλλαβή την άλλη.
Μέχρι τώρα δεν γνωρίζαμε αν κάποιο άλλο θηλαστικό θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιήσει τόσο σύνθετους υπολογισμούς για να εξάγει λέξεις από την ομιλία. Αποφασίσαμε να δοκιμάσουμε τις εγκεφαλικές ικανότητες των σκύλων της οικογένειας για στατιστική μάθηση από την ομιλία.
Οι σκύλοι είναι το αρχαιότερο εξημερωμένο είδος ζώων και πιθανώς ο τύπος με τον οποίο μιλάμε πιο συχνά. Ωστόσο, γνωρίζουμε πολύ λίγα για τις νευρικές διεργασίες πίσω από τις ικανότητες εκμάθησης λέξεων.
Στη μελέτη, οι ερευνητές μέτρησαν την ηλεκτρική εγκεφαλική δραστηριότητα των σκύλων χρησιμοποιώντας ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG).
Οι σαρώσεις αποκάλυψαν βασικές διαφορές στα εγκεφαλικά κύματα των σκύλων για συχνές και σπάνιες λέξεις.
Η Lilla Magyari, συγγραφέας της μελέτης, εξήγησε: «Είδαμε διαφορές στα εγκεφαλικά κύματα των σκύλων για επαναλαμβανόμενες λέξεις σε σύγκριση με τις σπάνιες.
Αλλά ακόμα πιο εκπληκτικά, είδαμε επίσης διαφορές στα εγκεφαλικά κύματα για τις συλλαβές που εμφανίζονταν πάντα μαζί σε σύγκριση με τις συλλαβές που συμβαίνουν μόνο περιστασιακά, ακόμα κι αν οι συνολικές συχνότητες ήταν οι ίδιες.
Αποδεικνύεται λοιπόν ότι οι σκύλοι παρακολουθούν όχι μόνο απλά στατιστικά (πόσες φορές εμφανίζεται μια λέξη) αλλά σύνθετα στατιστικά (την πιθανότητα να εμφανίζονται οι συλλαβές των λέξεων μαζί).
Αυτό δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ σε άλλα θηλαστικά εκτός του ανθρώπου. Είναι ακριβώς το είδος των πολύπλοκων στατιστικών που χρησιμοποιούν τα παιδιά για να εξάγουν λέξεις από τη συνεχή ομιλία.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν λειτουργική μαγνητική τομογραφία για να διερευνήσουν πόσο παρόμοιες είναι οι περιοχές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για αυτήν την περίπλοκη υπολογιστική ικανότητα στους σκύλους με αυτές του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Στη μελέτη, οι ερευνητές μέτρησαν την ηλεκτρική εγκεφαλική δραστηριότητα των σκύλων χρησιμοποιώντας ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG).
Όπως και με τις σαρώσεις EEG, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές σε ξύπνια, συνεταιρικά και χωρίς περιορισμούς ζώα, αν και οι σκύλοι που συμμετείχαν στα πειράματα fMRI είχαν προηγουμένως εκπαιδευτεί να μένουν ακίνητοι για τη διάρκεια της σάρωσης.
Γνωρίζουμε ότι στους ανθρώπους, οι περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη γενική μάθηση και τη γλώσσα εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία. Ο Δρ Burros εξήγησε ότι βρήκαμε τον ίδιο διπλασιασμό σε σκύλους.
Τόσο ένας ειδικός όσο και μια εξειδικευμένη περιοχή του εγκεφάλου [the basal ganglia and auditory cortex, respectively] Φαίνεται να εμπλέκεται στη στατιστική μάθηση από την ομιλία, αλλά τα μοτίβα ενεργοποίησης ήταν διαφορετικά και στα δύο.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν λειτουργική σάρωση μαγνητικής τομογραφίας για να διερευνήσουν πόσο παρόμοιες είναι οι περιοχές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για αυτήν την περίπλοκη υπολογιστική ικανότητα στους σκύλους με αυτές του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Όπως και με τις σαρώσεις EEG, πραγματοποιήθηκαν δοκιμές σε ξύπνια, συνεταιρικά και χωρίς περιορισμούς ζώα, αν και οι σκύλοι που συμμετείχαν σε πειράματα fMRI είχαν προηγουμένως εκπαιδευτεί να μένουν ακίνητοι για όλη τη διάρκεια εάν πραγματοποιηθούν σαρώσεις
Η γενική περιοχή του εγκεφάλου ανταποκρίθηκε πιο σθεναρά σε μια τυχαία ροή ομιλίας (όπου οι λέξεις δεν μπορούσαν να παρακολουθηθούν με τη χρήση στατιστικών συλλαβών) παρά σε μια δομημένη ροή ομιλίας (όπου ήταν ευκολότερο να αναγνωριστούν λέξεις μόνο με τον υπολογισμό των στατιστικών στοιχείων συλλαβών).
Η εξειδικευμένη περιοχή του εγκεφάλου έδειξε ένα διαφορετικό μοτίβο: εδώ είδαμε την εγκεφαλική δραστηριότητα να αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου για το σύστημα αλλά όχι για την τυχαία ροή ομιλίας.
Πιστεύουμε ότι αυτή η αύξηση της δραστηριότητας είναι η επίδραση που έχει η μάθηση στον ακουστικό φλοιό.
Ως παιδιά, μαθαίνουμε να ανακαλύπτουμε νέες λέξεις σε μια ροή συνομιλίας πρώτα, προτού μάθουμε πραγματικά τι σημαίνει στην πραγματικότητα κάθε μεμονωμένη λέξη. Για να καταλάβουν πού τελειώνει κάθε λέξη και πού αρχίζει μια άλλη, τα παιδιά χρησιμοποιούν σύνθετους υπολογισμούς που παρακολουθούν τις συλλαβές που εμφανίζονται μαζί – επομένως είναι πιο πιθανό να σχηματίζουν λέξεις
Συνολικά, τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι οι νευρικές διεργασίες που είναι γνωστό ότι είναι κεντρικές για την κατάκτηση της ανθρώπινης γλώσσας μπορεί να μην είναι μοναδικές για τον άνθρωπο τελικά, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Ο Attila Andiks, συγγραφέας της μελέτης, πρόσθεσε: «Αλλά δεν γνωρίζουμε ακόμα πώς προέκυψαν οι ανθρώπινοι αναλογικοί μηχανισμοί του εγκεφάλου για την εκμάθηση λέξεων σε σκύλους.
Αντικατοπτρίζουν δεξιότητες που αναπτύχθηκαν μέσα από τη ζωή σε ένα περιβάλλον πλούσιο σε γλώσσα ή μέσα από χιλιάδες χρόνια εξημέρωσης ή αντιπροσωπεύουν την ικανότητα των αρχαίων θηλαστικών;
Μελετώντας την επεξεργασία του λόγου σε σκύλους, ακόμα καλύτερες ράτσες σκύλων με διαφορετικές επικοινωνιακές ικανότητες και άλλα είδη που ζουν κοντά στον άνθρωπο, μπορούμε να εντοπίσουμε την προέλευση των ανθρώπινων κλάδων της αντίληψης του λόγου.
Τα πλήρη αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό τρέχουσα βιολογία.