新的研究表明:狗狗即使在打瞌睡时也能处理发声
Fz 和 Cz 电极相对于指示犬头骨三维模型和颅内模型的位置(黄色显示大脑形态),(A) 上视图 (B) 前视图和 (C) 侧视图。(D) 照片显示测量期间的狗。图片来源:科学报告(2023)。DOI:10.1038/s41598-023-40851-w
大多数狗都会以特定的方式对某些发声做出反应,例如另一只狗的吠叫或人类使用某些语气。当然,这一切都是在狗醒着的时候发生的。
现在,一项新的研究表明,它们也可以在睡眠期间处理发声。这项题为“事件相关电位表明睡狗声音刺激中物种的差异神经反应性和价信息”的研究发表在《科学报告》上。
来自罗兰大学 ELTE Eötvös Loránd 大学的研究人员团队;ELKH-ELTE比较行为学研究组;以及位于匈牙利布达佩斯的自然科学研究中心、认知神经科学和心理学研究所进行了一项小型探索性研究,他们测量了家养狗对发声的事件相关电位(ERP,可测量的神经反应的术语)当受试者睡着时,来自人类家庭成员和其他狗的声音。
现有的关于狗行为的研究支持使用狗作为比较神经生物学研究的良好模型。
从刺激开始前 200 毫秒到刺激开始后 1000 毫秒(x 轴上的 0 点),在清醒(蓝色)、困倦(红色)和非快速眼动睡眠(绿色)期间,在 Fz (A) 和 Cz (B) 处记录的 ERP。图片来源:科学报告(2023)。DOI:10.1038/s41598-023-40851-w
研究表明,与人类非常相似,处于清醒状态的狗会根据它们听到的声音的效价(积极和消极的程度)做出不同的行为反应。他们可以将狗和人类的声音与各自的面部表情和适当的图片联系起来。此外,在狗和人类中,睡眠已被证明对于情绪处理和记忆巩固很重要。
在这项研究中,研究人员想知道处于不同睡眠阶段的狗是否会对来自不同物种(在本例中是人类和其他狗)的不同价态的刺激表现出不同的反应。他们假设研究对象对两者都表现出敏感性,并从罗兰大学行为学系的家庭狗项目数据库中招募了主人和狗(样本量 = 13)。
研究小组仅使用表面电极测量狗的神经反应,这是一种无痛且非侵入性的脑电图方法。为了放置电极,他们通过积极强化(表扬和款待)获得了狗的合作。每只狗都经过单独测试,就在测试开始之前,狗坐下来进行日常小睡,主人坐在它的旁边。
在另一个房间里,当狗处于清醒、困倦和非快速眼动睡眠状态时,一名研究小组成员播放了人类和狗的非语言发声录音,这些录音之前都被评为具有正价或中性价。为了避免惊吓或吵醒狗,没有包含极端负价的声音。每个声音文件持续一秒,并且每个声音文件都以相同的音量播放。
狗发出的积极声音包括咆哮、咕噜声、呻吟声、喘气声和哀鸣声;而中性的声音包括吠叫、咕噜声、呻吟声和尖叫声。对于人类来说,积极的发声包括一般的声音和笑声;中性声音包括咳嗽、一般声音、呻吟、叹息和哈欠。不包括人类的言语,也不包括任何带有性暗示的声音,例如性呻吟。
狗的反应强度以毫秒为单位记录,每次测试持续大约三个小时。狗在清醒时、昏昏欲睡时和非快速眼动睡眠期间对每种刺激产生神经反应,在每个连续阶段具有不同的强度和稍长的反应时间。
尽管存在研究规模小、部分受试者数据收集不完整以及许多不支持直接比较睡眠阶段的人工制品等限制,但研究结果清楚地表明,狗在困倦和非睡眠状态下可能会发生 ERP。快速眼动睡眠,狗的大脑能够根据物种和价因子来处理它们,类似于人类在睡眠时处理某些声音的方式。
研究指出:“这一发现意义重大,因为它是狗睡眠期间复杂听觉处理的第一个证据。”
事实上,这些结果扩展了我们对狗的神经处理能力的了解,并为该领域的进一步研究提供了基础。