Мозг собак обрабатывает человеческую речь так, как раньше считалось свойственным только людям

Согласно новому исследованию, проведенному в Венгрии, мозг собак разбивает речь на слова таким образом, который ранее наблюдался только у людей. Как пишет Phys.Org, это говорит о том, что эффективная обработка речи не обязательно является следствием уникальных речевых способностей человека – сам по себе регулярный контакт с речью может изменить способ функционирования мозга даже у видов млекопитающих, эволюционно отдаленных от человека.

Люди и речь имеют уникальную связь, ведь ни один другой вид не обладает такими сложными речевыми способностями, как мы. В то же время человеческий мозг особенно чувствителен к особенностям речи.

Однако существует давняя загадка: обрабатываем ли мы речь так эффективно потому, что наш мозг от природы устроен именно так, или потому, что мы постоянно находимся под влиянием речи?

"Слова состоят из двух основных типов речевых звуков: гласных и согласных. Хотя гласные звучат громче и заметнее, именно согласные обычно образуют каркас слов. В непрерывном речевом потоке легче распознать отдельные слова, когда мы сосредотачиваемся на согласных. И именно это человеческий мозг, как правило, делает с самого детства. Это явление известно как "согласный уклон", - отметила когнитивный нейробиолог, руководитель Лаборатории нейроэтологии коммуникации и ведущий автор исследования Аттила Андич.

В то же время она добавила:

"Но требует ли появление склонности к согласным – то есть настройка на речь – таких сложных речевых способностей, которые являются уникальными для людей? Нужно ли для этого, чтобы мозг по своему строению был иным? Или же настройка на речь может возникнуть благодаря простому усвоению закономерностей, основанному на принципах, присущих и другим видам животных, которые не умеют говорить?".

Чтобы это выяснить, учёные из Neuroethology Research Group сравнили реакции мозга 20 человек и 20 домашних собак на речь.

"Мы предположили, что если для развития предпочтения к согласным - акустически менее заметному типу речевых звуков - требуются уникальные для человека речевые способности, то другие виды не должны проявлять такого предпочтения. Даже собаки, несмотря на то, что большую часть своей жизни проводят в окружении человеческой речи", – объяснила Богларка Морвай, биолог и постдокторантка Исследовательской группы по нейроэтологии, а также одна из первых авторов исследования.

Она продолжила:

"Если же, с другой стороны, склонность к речи основана на простых формах усвоения паттернов из многократно услышанной речи, то в мозге собаки также должно проявиться преимущество в отношении согласных – даже несмотря на то, что такое предпочтение ранее не было выявлено у видов приматов, гораздо более близких к человеку".

Речевые потоки - испытание для паттернов

В ходе эксперимента люди и собаки слушали непрерывные, несегментированные речевые потоки, в которых поочередно звучали согласные и гласные, и между ними не было ни пауз, ни других акустических ориентиров. Потоки различались тем, содержали ли они повторяющиеся паттерны, и если да, то какого именно типа. Всего было три типа.

"В первом случае повторяющиеся паттерны согласных образовывали последовательные трёхсложные слова – или, точнее, скелеты слов, поскольку гласные, встречавшиеся между согласными, могли свободно меняться. Во втором типе ситуация была обратной: повторяющиеся паттерны гласных образовывали скелет слов. Наконец, третий, контрольный тип, не содержал никаких повторяющихся паттернов, поэтому слоги не образовывали слов, а следовали один за другим в случайном порядке", - отмечается в публикации.

Ученые предположили, что если мозг определенного вида отдает предпочтение согласным, ему должно быть легче следовать ритму слов, когда именно согласные образуют структуру этих слов.

Мозг собак отслеживает паттерны согласных

Результаты выявили сходство между этими двумя видами.

"В речевых потоках, структурированных по согласным, мозг собак, так же как и мозг человека, успешно синхронизировался с ритмом слов. У обоих видов эта синхронизация была более выраженной, чем в потоках, построенных на гласных, или в контрольных потоках. Это первое свидетельство того, что склонность к согласным может проявляться также в мозге видов, отличных от человека", - отметила Кинга Г. Тот, психолог, еще одна соавтор исследования и аспирантка в этой группе.

В частности, хронология мозговых реакций предоставила дополнительные доказательства существования у собак предпочтения к согласным. Примерно через 400 миллисекунд после начала каждого слова как у людей, так и у собак наблюдалось четкое изменение электрической активности мозга, однако это касалось только слов, построенных на согласных. Именно такой временной промежуток отражает сегментацию непрерывной речи на отдельные слова.

"Исследование также показало, что такая адаптация к особенностям речи наблюдается не только у собак, которые уже в первые месяцы жизни находились в среде, насыщенной речью, – именно в этот период они особенно восприимчивы к социальным впечатлениям. Собаки, проведшие первые три месяца жизни на улице или в приюте, а не в качестве домашних питомцев, продемонстрировали столь же сильную склонность к согласным. Это предоставляет дополнительные доказательства того, что склонность к согласным не требует врождённых механизмов обработки речи, которые формируются в течение определённого раннего периода развития. Вместо этого эта нейронная склонность может также возникать благодаря относительно простым формам обучения по образцам", - говорит Тот.

Пределы обработки речи собаками

Ученые также выявили два различия между этими видами. В частности, люди могли распознавать слова, определяемые гласными комбинациями, хотя и менее успешно, чем в случаях, когда структуру слова составляли согласные. В то же время собаки этого сделать не смогли. Это говорит о том, что в плане усвоения неожиданных, нехарактерных речевых паттернов люди могут демонстрировать лучшие результаты.

"В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что настройка мозга на речь – а именно возникновение предпочтения к согласным – не требует врождённой предрасположенности мозга и речевых способностей, подобных человеческим. Вместо этого регулярный контакт с речью может быть достаточным, чтобы изменить способ функционирования мозга и вызвать появление особенностей обработки, которые ранее наблюдались только у людей – даже у вида, эволюционно отдаленного от нас", - заключает Андич.