Fascinerande studie ger en unik inblick i hur hundar ser världen : ScienceAlert

Att sätta söta hundar i en MRI-maskin och titta på deras hjärnor samtidigt de titta på hemmafilmer kan låta som en rullande bra tid bara för sin egen skull. Som en bonus kan det också vara lärorikt.

Ett team av forskare har gjort just det, genom att använda maskininlärning för att avkoda den visuella bearbetningen som äger rum i ett par tjuvar. De upptäckte en fascinerande skillnad mellan hundens och mänskliga uppfattning: hundar är mycket mer visuellt anpassade till handlingar, snarare än vem eller vad som utför dessa handlingar.

Detta kan vara en viktig del av hundens kognitionpussel, eftersom det avslöjar vad en hunds hjärna prioriterar när det kommer till syn.

“Medan vårt arbete är baserat på bara två hundar erbjuder det ett bevis på att dessa metoder fungerar på hundar.” säger neuroforskaren Erin Phillipsdå vid Emory University, nu i Princeton.

“Jag hoppas att det här dokumentet hjälper till att bana väg för andra forskare att tillämpa dessa metoder på hundar, såväl som på andra arter, så att vi kan få mer data och större insikter om hur olika djurs sinnen fungerar.”

Forskningen, som Phillips noterade, utfördes på två hundar, Daisy och Bhubo. Teamet hade filmat tre 30-minutersvideor, med hjälp av en kardan och en selfiestick, med hundspecifikt innehåll. Detta inkluderade hundar som sprang runt och människor som interagerade med hundar och gav dem husdjur eller godsaker. Andra aktiviteter inkluderade fordon som passerade, människor som interagerar med varandra, ett rådjur som korsar en stig, en katt i ett hus och hundar som går i koppel.

bhubo hunden förbereder sig för att se en film
Bhubo och hans människa, Ashwin Sakhardande, förbereder sig för en film. Bhubos öron är tejpade för att hålla ljuddämpande öronproppar på plats, eftersom MRI är väldigt högt. (Emory Canine Cognitive Neuroscience Lab)

Daisy och Bhubo visades var och en av dessa filmer i tre 30 minuters sessioner under totalt 90 minuter, medan de slappnade av ohämmat i en fMRI-maskin. Denna anmärkningsvärda prestation uppnåddes genom användningen av träningstekniker designade av psykologen Gregory Berns, som först lyckades ta en MRT av en helt vaken, ohämmad hund för ett decennium sedan.

Så forskarna kunde också skanna hjärnorna på Daisy och Bhubo när de satt, vakna, pigga och bekväma, i maskinen och tittade på hemmafilmer filmade bara för dem. Låter ganska trevligt, faktiskt.

“De behövde inte ens godsaker” säger Phillips. “Det var roligt eftersom det är seriös vetenskap, och mycket tid och ansträngning lades ner på det, men det kom ner på att dessa hundar tittade på videor av andra hundar och människor som beter sig dumt.”

Daisy hunden i fmri-maskinen
Daisy hunden tar en sväng i fMRI-maskinen. Hennes människa, Rebecca Beasley, finns inte på bilden. (Emory Canine Cognitive Neuroscience Lab)

Videodata segmenterades efter tidsstämplar för att identifiera klassificerare som objekt (som hundar, människor, fordon eller andra djur) eller handlingar (som att sniffa, äta eller leka). Denna information, såväl som hjärnaktiviteten hos de två hundarna, matades in i ett neuralt nätverk kallat Ivis som var designat för att kartlägga hjärnaktivitet till dessa klassificerare.

Två människor tittade också på videorna medan de genomgick en MRT; att uppgifterna också gavs till Ivis.

AI:n kunde kartlägga den mänskliga hjärnans data till klassificerarna med 99 procents noggrannhet, för både objekt- och actionklassificerare. Med hundarna var Ivis lite darrigare. Det fungerade inte alls för objektklassificerarna. Men för åtgärderna kartlade AI den visuella till hjärnans aktivitet med ett noggrannhetsområde mellan 75 och 88 procent.

“Vi människor är väldigt objektorienterade” säger Berns. “Det finns 10 gånger så många substantiv som det finns verb i det engelska språket eftersom vi har en speciell besatthet av att namnge objekt. Hundar verkar vara mindre bekymrade över vem eller vad de ser och mer bekymrade över själva handlingen.”

Hundar, tillade han, har betydande skillnader i hur de uppfattar världen jämfört med människor. De skiljer bara nyanser av vad vi skulle uppfatta som blå och gula delar av spektrumet, men har en högre täthet av rörelsekänsliga synreceptorer.

Detta kan bero på att hundar behöver vara mer medvetna om hot i sin miljö än vad människor gör; eller det kan ha något att göra med tillit till andra sinnen; eller kanske båda. Människor är mycket visuellt orienterade, men för hundar är deras luktsinne det mest kraftfulla, med en mycket större del av deras hjärna som ägnas åt att bearbeta luktinformation.

Att kartlägga hjärnaktivitet till luktinput kan vara ett svårare experiment att designa, men det kan också vara upplysande. Som skulle kunna genomföra ytterligare, mer detaljerad forskning om synuppfattningen hos hundar och potentiellt andra djur i framtiden.

“Vi visade att vi kan övervaka aktiviteten i en hunds hjärna medan den tittar på en video och, i åtminstone en begränsad grad, rekonstruera vad den tittar på.” säger Berns. “Det faktum att vi kan göra det är anmärkningsvärt.”

Forskningen har publicerats i Journal of Visualized Experiments.

Leave a Comment

Your email address will not be published.