МРТ показало: мозг собак по-разному реагирует на страх, грусть и гнев человека

Как показало исследование, опубликованное в научном журнале iScience, группа ученых под руководством нейробиолога Рауля Эрнандеса-Переса из Венского университета обнаружила, что мозг собак способен по-разному реагировать на человеческие лица, выражающие страх, грусть и гнев. Исследование с использованием магнитно-резонансной томографии изучало активность мозга домашних собак во время демонстрации фотографий людей с различными эмоциональными выражениями.

Ранее было известно, что собаки чувствительны к человеческим лицам и эмоциональным сигналам. Они дольше смотрят на лица с выраженными эмоциями, чем на нейтральные, а также сильнее реагируют на эмоционально окрашенные звуки. Однако оставался вопрос, воспринимают ли животные страх, гнев и грусть как отдельные состояния или лишь разделяют увиденное на условно положительные и отрицательные сигналы.

Для проверки ученые анализировали данные МРТ и применили методы машинного обучения. Оказалось, что при демонстрации испуганных и грустных лиц у собак различалась активность отдельных областей мозга. Отличия также удалось выявить при сравнении реакции на страх и гнев. В то же время при просмотре рассерженных и грустных лиц заметной разницы исследователи не обнаружили.

Почему страх вызывает самую сильную реакцию

Наиболее выраженной оказалась реакция на страх. Активность мозга при виде испуганного человеческого лица отличалась от той, которая фиксировалась при других изученных негативных эмоциях. Предыдущие исследования также показывали, что собаки быстрее и интенсивнее реагируют на страх и гнев, причем изменения могут проявляться на физиологическом уровне, включая учащение сердцебиения.

Одно из возможных объяснений связано с тем, что страх и гнев способны сигнализировать животному о потенциальной опасности и необходимости быстро отреагировать. Грусть с меньшей вероятностью означает непосредственную угрозу для живущей рядом с человеком собаки. При этом исследования не подтверждают, что все животные обязательно пытаются утешить расстроенного человека.

Ограничения исследования и дальнейшие перспективы

Авторы обращают внимание на небольшой размер выборки. В двух частях исследования участвовали восемь и двенадцать собак соответственно. Несмотря на это, работа стала первым исследованием с применением МРТ, показавшим способность мозга собак различать два выражения человеческого лица, соответствующих разным негативным эмоциям. Результаты также свидетельствуют, что обработка эмоциональной информации не сводится исключительно к разделению сигналов на положительные и отрицательные.

Отдельной единственной области мозга, отвечающей за восприятие эмоций, при этом нет. Как у собак, так и у людей и других животных в обработке таких сигналов задействована сеть взаимодействующих областей. Именно совместная работа этих участков участвует в восприятии окружающей среды и социальном взаимодействии.

Исследователи также отмечают ограничения экспериментов с фотографиями. В обычной жизни собака оценивает состояние человека не только по его лицу, но одновременно воспринимает голос и запахи, способные нести информацию об эмоциях. Похожая реакция на запах человеческого страха ранее наблюдалась и у волков, которые росли рядом с людьми.

В процессе взаимодействия с человеком собаки способны постепенно связывать выражения лица, изменения голоса и запахи с последующим поведением людей. Такие приобретенные навыки помогают животным ориентироваться в эмоциональных сигналах человека. Способность воспринимать сразу несколько источников информации рассматривается как один из факторов успешного взаимодействия собак с людьми. Эти открытия не только углубляют наши знания о когнитивных способностях собак, но и могут улучшить наши отношения с ними, помогая лучше понимать их реакции и эмоциональное состояние. Будущие исследования с большим количеством участников и учетом дополнительных факторов (запахов, звуков) помогут точнее определить, как именно собаки воспринимают наш эмоциональный мир.