Ученые раскрыли секрет собачьей привязанности

Благодаря современным технологиям ученым удалось заглянуть в голову животным. Наблюдения за мозговой активностью братьев наших меньших показали, что они чувствуют и воспринимают мир, как мы. Собаки могут понимать человеческую речь, кошки — действовать на основе предыдущего опыта, а сороки — узнавать себя в зеркале.

Богатый внутренний мир

В 2006 году нейробиологи из Кембриджского университета с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) исследовали мозговую активность женщины, получившей серьезную травму головы в автомобильной аварии. По всем клиническим параметрам состояние пациентки было вегетативным, то есть никаких внешних проявлений ментальной деятельности не наблюдалось.

Однако, заговорив с женщиной, ученые заметили усиление активности в левой лобной доле мозга, отвечающей за восприятие речи. Кроме того, активность повышалась в областях коры, связанных с ориентацией в пространстве в те моменты, когда пациентку просили представить себя играющей в теннис. Выходило, что отсутствие внешней реакции вовсе не означает, что человек ничего не чувствует.

Два года спустя группа американских психологов частично подтвердила эти данные. Причем американцы пошли дальше и с помощью разработанной ими технологии анализа зрительной коры определяли не только то, что испытуемый смотрит на объект, но и характер этого объекта (человек, предмет, сцена). Кроме того, в некоторых случаях удалось установить, находился ли объект перед глазами участника эксперимента или это лишь воспоминание. Получается, что конкретные физические параметры мозга вполне можно представить в виде абстрактных психических состояний — в данном случае зрительных образов. А значит, наблюдения за мозговой активностью животных способны рассказать, что на самом деле чувствуют братья наши меньшие.

Собачья преданность

Первым разобраться с чувствами животных решил американский нейрофизиолог Грегори Бернс из Университета Эмори в Атланте. В течение двух лет его команда учила пять десятков собак выполнять команды, находясь в медицинском томографе. По воспоминаниям ученого, опубликованным в книге "Что значит быть собакой и другие открытия в области нейробиологии животных", самым сложным было заставить псов не реагировать на шум медицинского прибора. Для этого четвероногим надевали наушники или вставляли специальные беруши.

"По мере того как собаки привыкали к томографу, мы постепенно усложняли задания. Предъявляя подопытным запахи людей и других животных, мы выяснили, что сигнал подкрепления в мозге собаки возникает только в качестве отклика на запах хозяев и остальных домочадцев, а на запах других собак — нет. И поскольку запахи эти с едой напрямую не связаны, у нас появилось первое надежное доказательство того, что собаки действительно могут испытывать некое подобие любви к близким людям", — пишет ученый в книге.

Дальнейшие исследования показали, что собачья привязанность к человеку настолько сильна, что животные готовы добровольно отказаться от еды ради хозяйской ласки. Они умеют различать слова и способны запоминать их смысл. Кроме того, нейрофизиологи обнаружили в собачьем мозге особую зону, позволяющую распознавать и запоминать человеческие лица.

Зефирный тест для попугаев

Впрочем, как отмечает в книге Бернс, с собачьей версией зефирного эксперимента его подопечные не справились. Смысл этого теста в том, чтобы испытуемые (в оригинальном эксперименте были четырехлетние дети) отказались от лежащих перед ними сладостей ради более желаемой награды, которую им дадут позднее. Бернс объяснил неудачу тем, что в случае собак отделить самоконтроль от дрессировки практически невозможно. Чего не скажешь о попугаях, которые, согласно австралийскому исследованию, легко проходили зефирный тест.

Так, попугай по кличке Гриффин научился отказываться от овсяных хлопьев ради еды повкуснее. В течение нескольких недель перед ним ставили чашку с овсянкой, и если он ее не трогал, то спустя некоторое время (от десяти секунд до пятнадцати минут) получал конфеты и орехи. Попугай так натренировал волю, что добивался награды почти в 90 процентах случаев — дети не всегда показывают столь высокий результат.

Запомнить и использовать

Другая важная составляющая сознания — память и возможность на основе воспоминаний планировать свои действия. Лучше всего это удается нашим ближайшим родственникам — приматам. В известном эксперименте американского исследователя Роберта Хэмптона макакам-резусам сначала показывали картинку с нарисованной фигурой, а затем предлагали выбирать между двумя заданиями. В первом требовалось просто нажать на изображение и получить еду. Во втором — найти показанную ранее фигуру среди других. Это задание было труднее, но и угощение полагалось более вкусное. Животные выбирали второй тест и решали его правильно. Но потом начинали часто ошибаться, теряли к заданию интерес и переключались на более легкое испытание.

Авторы работы предположили, что макаки понимают, помнят они что-то или нет (так называемая метапамять). Первое время, когда воспоминания свежи, животные смело выполняли более трудный тест и получали награду повкуснее. Как только воспоминание притуплялось, обезьяны переходили на задание попроще.

Похожие эксперименты проводили и на кошках — в Японии. Животных по очереди запускали в комнату с четырьмя мисками, полными еды. Давали попробовать угощение из двух мисок, а потом выгоняли. Спустя 15 минут кошки возвращались в комнату, но на этот раз миски были пустыми. Поиск еды животные начинали именно с тех плошек, из которых не успели поесть. Если же вначале кошкам предлагали две чашки с кормом, одну пустую и одну с несъедобным объектом — черной шпилькой для волос, то подопытные потом интересовались только теми мисками, где прежде была еда.

Исходя из полученных данных, ученые предположили, что кошки способны составлять вполне цельные модели событий на основе пережитого опыта.

Двойник в зеркале

Но все же основное доказательство существования сознания — это успешное прохождение так называемого зеркального теста, разработанного американским психологом Гордоном Гэллапом. В ходе этого эксперимента на животное незаметно (чаще всего во время сна) наносят метку, которую можно увидеть только в зеркале. Если, посмотрев на свое отражение, животное заинтересуется меткой и попытается от нее избавиться, значит, оно понимает, что видит себя, и знает, как должно выглядеть (без меток). А это признак высшей нервной деятельности.

Зеркальный тест в разные годы преодолевали гориллы, шимпанзе и слоны. Собственное отражение без труда распознавали даже птицы, что особенно интересно, поскольку у них нет неокортекса — области мозга, отвечающей за высшие нервные функции. В известном исследовании немецких ученых две сороки, помещенные в клетки с зеркалами, попытались освободиться от желтых меток у себя на груди. В клетках без зеркал птицы ничего подобного не предпринимали.

Считается, что с зеркальным тестом справились и дельфины. Но как рассказал РИА Новости научный сотрудник лаборатории морских млекопитающих Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН Александр Агафонов, их подопечные афалины не распознавали себя в зеркале.

"Я видел сообщения, что дельфины узнают свое отражение, однако наши опыты это не подтвердили. Мы неоднократно опускали зеркало в бассейн с дельфинами, и никакой реакции не было. А эксперимент должен быть повторяемым", — подчеркнул ученый.