Interjú

"Megmagyarázhatja az emlősök sikersztoriját"

Andics Attila agykutató az ELTE kutyavizsgálatairól
szerző
Greff András
publikálva
2014/12. (03. 20.)
Twitter megosztások száma
Google +1
Egyéb megosztás

Egy magyar kutatócsoport először tudta összehasonlítani éber emberek és kutyák agyának hangfeldolgozó mechanizmusát. Az eredmények alapján nemcsak kedvelt háziállatunkra, hanem közös ősünkre is másképpen tekinthetünk.

Magyar Narancs: A tiétek az első olyan típusú kísérlet, amelyet nem főemlősökkel végeztek. A főemlőskísérletek eredményei inspiráltak arra, hogy kutyákat vizsgáljatok, vagy más volt a kiindulópont?

Andics Attila: Az ELTE etológia tanszékének régi álma, hogy kutyákkal agyi, neurokognitív kísérleteket végezzen - körülbelül 10 éve próbálkoznak itt ennek a módszernek a kifejlesztésével. Ennek az a háttere, hogy a tanszéken már közel 20 éve folyik kutyaviselkedés-kutatás, és voltaképp ezt szerették volna kiterjeszteni más módszerekre. (Az interjúban ismertetett kutatást az MTA-ELTE Összehasonlító Etológiai Kutatócsoportja végzi, melyben etológusokon és agykutató interjúalanyunkon kívül például genetikus és robottechnikával foglalkozó szakember is helyet kapott. A kutatócsoport két éve jött létre, és még három évig biztosan működik - G. A.) Eddig a kutyák megfigyelhető viselkedésén alapuló méréseket tudtak végezni, hogy például melyik tálhoz megy oda gyorsabban az eb vagy hogy merre fordítja a fejét, mutat-e agressziót, megközelít-e egy embert, utánozza-e a viselkedését és így tovább. Most azt tudjuk megvizsgálni, hogy amikor a kutya látszólag semmit nem csinál, akkor mi történik a fejében. A másik fele a válasznak pedig az, hogy majmokon korábban valóban végeztek már mások fMR-vizsgálatokat, de nem sokszor, ráadásul ezek nagy része messze nem volt állatbarát történet: nagyon kemény, nem mindig vidám tréningek előzték meg, és ha nem altatott majmokon végezték a vizsgálatot, akkor a legtöbbször erősen rögzítették az állat koponyáját, hogy mozdulatlan maradjon. Itt, ebben a csoportban nagyon fontos volt, hogy boldog önkéntesekkel dolgozzunk, legyenek azok emberek vagy kutyák. Egyébként az éber majmokkal végzett fMRI-kutatások jó része azzal foglalkozott, amivel mi is, vagyis a fajtárshangokra való érzékenységgel: hangokat ugyanis könnyebb bemutatni bizonyos helyzetekben az állatoknak, mint képeket. Sok olyan állítás van, hogy az ember esetében ezek a fajtárshangokra érzékeny agyi területek jó alapot szolgáltattak ahhoz, hogy kifejlődhessen a nyelv. De amíg nem vizsgáltunk mást, mint embert, addig nehéz evolúciós kontextusba helyezni bármilyen agyi mechanizmust. A majmoknál úgy látszott, hogy nagyon hasonló agyi mechanizmuskészletük van, mint az embereknek: ez helyezte evolúciós kontextusba a témát, és ennek alapján állították a kutatók - ezek is csupán néhány éves eredmények -, hogy akkor ez a fajtárshangérzékeny terület valószínűleg jelen volt már az ember és a rhesusmajmok legutolsó közös ősében, amely úgy 30 millió éve élt a Földön. Mi most azt tudjuk mondani a kutatásunk alapján, hogy feltehetően nem 30, hanem 100 millió éves ez a történet.

MN: Az agyi képalkotási technikák közül miért pont az fMRI-t választottátok, mondjuk, az EEG helyett?

AA: Folynak a tanszéken EEG-mérések is, de van egy nagy probléma vele: a kutya fején nagyon sok izom van, és az izom mindig mozog kicsit, még akkor is, ha nyugodt az állat. Az izommozgás által kibocsátott elektromos jelek pedig nagyobbak, mint az agyi válaszok által kibocsátottak: vagyis túl nagy a "zaj". A kutyának az agya nagyjából akkora, mint egy tojás. Az EEG-nél elektródákat raknak a fejre, és arra, hogy az agynak melyik pontja aktív, abból kell következtetni, hogy melyik elektródából kapunk jelet. Egy vastag koponya mögötti, kisméretű agy esetében ez nagyon nehéz, ezért jelenleg csak alvásos EEG-vizsgálatokat végzünk. Ezzel szemben az fMRI-nél 3 mm pontossággal meg lehet mondani, hogy hol történt az agyi aktivitás.

MN: A kísérletben tizenegy kutya vett részt. Milyen fajtájúak?

AA: Golden retrieverek és border collie-k. A fajták választásakor az volt az elsődleges szempont, hogy összehasonlíthatók legyenek az eredmények, mi ugyanis csoportelemzést végeztünk - ami nagy előrelépés. Nem voltunk biztosak benne, hogy, mondjuk, egy chihuahua és egy rottweiler agyát eredményesen tudnánk átlagolni - egyébként most már úgy gondoljuk, hogy a mérettel nem volna probléma, az agyak alakja jobban számít: így például boxerek agyát nem tervezzük vizsgálni, mert a lapított fej miatt az ő esetükben az agynak is más a formája, mint a tipikus kutyafejek esetében.

MN: Számított a kutyák életkora, illetve az, hogy mennyire képzettek?

AA: Egy év fölötti kutyák voltak, de nem ugyanannyi idősek. Mind családi kutyák, amelyek hétköznapi, városi közegben élnek, de különféle képzettséggel - ez azért volt fontos, mert emberi és kutyahangok mellett egyéb ismerős, városi zajokat is mutattunk nekik. Ezek egyébként eléggé különböző habitusú kutyák: a border collie pörgős, temperamentumos terelőkutya, a golden retrievert viszont - éppen a nyugodt természete miatt - sokszor használják terápiás vagy segítő kutyaként. A tréning kidolgozása szempontjából fontos információ volt, hogy két ennyire eltérő habitusú kutyával is működött ugyanaz a módszer.

MN: Ez a módszer a kutyák lassú hozzászoktatása volt a vizsgálati közeghez, a géphez, a zajokhoz. Mik voltak a folyamatnak az állomásai?

AA: Az egyik része a pozitív megerősítés volt, a másik pedig az, amit modell-rivális tréningnek neveznek. A pozitív megerősítés azt jelenti, hogy a kutyákat sokat dicsértük, jutalomfalatokhoz juttattuk - lépésről lépésre bátorítottuk őket, hogy a következő szintre eljussanak: amikor már bejöhetnek a szkennerhelyiségbe, amikor már felmehetnek az asztalra - és így tovább. Otthon is kellett gyakorolniuk, például azt, hogy hasaljanak vagy megszokják a fülhallgatót. A modell-rivális tréningmódszer bonyolultabb: nem egy kutyát tréningeztünk, hanem egyszerre többet. Volt egy tapasztaltabb, amelyik már a vizsgálóasztalon feküdt, mi pedig dicsértük-jutalmaztuk érte, egy másik pedig megfigyelte, hogy mi történik. Minden figyelem és öröm a vizsgálóasztalon fekvő kutya körül összpontosult - és ez meg is tette a hatását: a kutyák alig tudták kivárni, hogy ők is odakerülhessenek, mert azt tanulták meg, hogy ez egy jó élmény. Pedig mi nem fél vagy egy percre akartuk és tudtuk mozdulatlanul tartani a kutyákat, hanem sokkal hosszabban, 8 percig kellett ott lenniük, ami még egy ember számára sem kevés. Ezek a kutyák felajánlották ezt a viselkedést azért, hogy örüljünk neki, és cserébe megjutalmazzuk őket.

MN: A fokozatos hozzászoktatás rendkívül logikusnak és kézenfekvőnek hangzik. Hogyhogy korábban más nem próbálkozott ilyesmivel? Az időigényessége miatt?

AA: Ez az attitűd, hogy a kutya felajánlását erősítjük meg, és a boldogság helyévé alakítjuk a vizsgálótermet, nem triviális minden kiképzőhelyen. A kutyák éber, lekötés nélküli vizsgálata persze elég őrült ötlet. Az a gond, hogy ha kicsit is mozognak a kutyák, akkor dobhatjuk ki az egészet: ez 3 mm-t jelent akármilyen irányban, ami nagyon kevés. De mégis sikerült, pedig nem aludtak a kutyák, és nem voltak leszedálva sem. Átlagosan tizenkét tréningalkalomra volt szükség ahhoz, hogy a kórházépületbe, a vizsgálószobába beengedjük a kutyát, majd még átlagosan hétre ahhoz, hogy mérni kezdhessünk. Heti egy alkalommal számolva ez közel fél év, és így a folyamat az önkéntes kutyagazdáktól is sok áldozatot követel.

MN: Milyen hangokat játszottatok le az alanyoknak?

AA: Teljesen ugyanazokat az ingereket kapták az emberek és a kutyák is. A hangokat úgy válogattuk össze, hogy minél szélesebb repertoárt öleljenek fel: volt köztük emberi zokogás, nevetés, nyögés, kiabálás, krákogás, a kutyahangok között pedig agresszív ugatás, nyüszítés, morgás, vagy épp lelkes-játékos csaholás - mindenféle érzelmileg töltött megnyilvánulás. Emellett olyan környezeti zajokat is hallottak, amelyek nem élőlényektől származnak: autódudálást, telefoncsörgést, motorzajt. Fontos, hogy ezek mind olyan hangok, amiket a kutya és az ember is rendszeresen hall. Egy majom-ember öszszehasonlításban például nem lenne igaz, hogy hasonlóképpen ismerős és releváns ingereket tudunk mutatni a két csoportnak, hiszen nem ugyanabban a környezetben élnek.

MN: Mik voltak a legérdekesebb tapasztalatok?

AA: Két kulcseredmény van. Az egyik az, hogy a kutyák esetében - csakúgy, mint az embernél - létezik egy érzékenység a fajtárs-hangokra az agy hallókérgi részén - ráadásul pont ugyanazon a területen, a temporális pólusban. Ez annyit jelent, hogy a kutya agyának ez a területe erősebb választ ad kutyahangokra, mint egyéb hangjelzésekre.

MN: Nincs ez ugyanígy minden emlősállatnál?

AA: Az, hogy találunk egy ilyen érzékenységet a kutyában, nem meglepő. Az lenne meglepő, ha nem így lenne. De nem tudtuk, hogy a majmokon és az emberen kívül más fajban agyi szinten megjelenik-e ez a speciális érzékenység. Ami igazán meglepő, hogy ugyanott van az emberi és a kutyaagyban. Ez erősen arra utal, hogy ez a funkció a két faj közös ősében alakult ki 100 millió évvel ezelőtt. Ha ott jelen volt, akkor pedig jelen kell, hogy legyen mindazokban a fajokban, amelyek azóta váltak szét, így az emlősök nagyon nagy részében. Ez az eredmény voltaképp magyarázhat egy emlőssikersztorit. 100 millió évvel ezelőtt még itt voltak velünk a dinoszauruszok is, aztán nagyon sok emlősfajta sokkal jobban jött ki az elmúlt 100 millió évből, mint sok nem emlős. Nem tudjuk, hogy ez pontosan miért történt így, de az egyik magyarázat az, hogy jobban tudtunk a szociális közegünkben, illetve a minket körbevevő élőlények között navigálni, ennek pedig fontos támogató mechanizmusa lehetett az érzékenység a fajtársi hangokra. Persze más fajokban is lehet ilyen érzékenység, ezt még nem tudjuk. A lényeg, hogy evolúciósan egészen messzire tudunk visszapillantani: úgy tudjuk, hogy a jelenlegi kutyaagy sokkal jobban hasonlít a 100 millió évvel ezelőtti közös ős agyára, mint a mai emberé. Az ember agya hatalmas változáson ment keresztül azóta. A jelenlegi kutyaagy - jobb híján - modellje tehát a közös emlős ősünk agyának. De van egy különbség is az említett érzékenységünkben: 2000 óta ismert, hogy az emberi hallókéreg nagyon nagy része érzékenyebben reagál a fajtárshangokra, mint más hangjelzésekre. A kutyaagy nem ilyen mértékben optimalizálódott a fajtárshangokra: náluk a hallókéreg majdnem fele a környezeti zajokra reagál erősebben.

MN: Mi volt a másik fontos eredmény?

AA: Az, hogy az emberek és a kutyák is hasonló mechanizmusok segítségével dolgozzák fel a hangokban rejlő érzelmi töltetet. Az, hogy mennyire pozitív vagy negatív egy kutyától vagy egy embertől származó hang, nagyon hasonlóan kódolódik az ember és a kutya agyában.

MN: Ennek ismeretében állíthatjuk azt, hogy hasonló érzelmi reakciók játszódnak le egy kutyában, mint egy emberben?

AA: Ezek az eredmények ezt nem mutatják, de nagyon logikus következtetés. Ugyanakkor fontos jelezni, hogy több oka is lehet annak, hogy miért adunk a kutyával hasonló agyi válaszokat. Egy idén januárban publikált vizsgálatunk megmutatta, hogy azok a hangok, amiket a kutyák és az emberek adnak, bizonyos egyszerű akusztikai paraméterek szempontjából nagyon hasonlók olyankor, amikor pozitív vagy negatív érzelmet kívánunk kommunikálni. Ha például sok rövid darabból áll egy hangadás, akkor az inkább pozitívnak, ha elnyújtottabb-hosszabb darabokból, akkor negatívnak tűnik. Én nem tudom, hogy mit érez egy kutya, amikor zokogó embert hall, de az ezzel kapcsolatos tapasztalatunk az, hogy a kutya gyakran odamegy a gazdájához, ha például azt hallja, hogy szomorú, és az emberek is jól tudnak empatizálni egy vonyító kutyával - a mi eredményeink segíthetnek megérteni ezt. A kutya is szívesen vokalizáló faj, és az elmúlt 30 ezer év során hozzászoktak egymáshoz, így egymás hangjaihoz is az emberrel. Ehhez hozzájön, hogy hasonló agyi mechanizmusok is működnek a két fajban: ez a kettő együtt teszi sikeressé a vokális kommunikációt kettejük között.

MN: Macskákkal is elvégezhető lett volna ugyanez a kísérlet?

AA: A kutyák, szemben, mondjuk, a háziasított szarvasmarhával vagy a macskával, biztonságos pontnak tekintik az embert. Ez azt jelenti - és ez is nagyon fontos kutatási eredménye ennek a csoportnak -, hogy a kutya kötődik az emberhez: ez a kötődés ugyanaz a pszichológiai jelenség, mint ami az embergyerekeket is jellemzi az elsődleges gondozójukkal, vagyis az anyjukkal való kapcsolatban. Tipikus jellemzői vannak: például az, hogy ha megriad egy kisgyerek, akkor odafut az anyjához; és ha egy kutya megriad, akkor ő is odafut a gazdájához, míg egy macska vagy ló vagy tehén nem tesz így. A jelenleg ismert fajok közül, úgy tűnik, csak a kutya az, amely kötődési mintázatot mutat az ember felé. Ez speciálissá teszi, ami nagyon jól jön a tréningfolyamat során. Mert a kutya számára fontosak az emberek visszajelzései, a gazda jelenléte biztonságot ad neki, és szociális tanuláson mehet keresztül. Többek között azért vesz részt a vizsgálatban, hogy a gazdája örüljön ennek. Egy macskát egyáltalán nem érdekli, hogy a gazdája örül-e annak, ha ő felfekszik az MRI-gépbe, így őt ezzel nem lehetne motiválni.

MN: Emberi hangokat igen, de szavakat például nem hallottak az alanyok ebben a kísérletben. Fogtok ezzel kísérletezni a jövőben?

AA: Most nem voltak szavak, mert így lehetett jobban összehasonlítani az ingereket, de a kutya beszédfeldolgozása fontos irány. Akárcsak az érzelemfeldolgozás - hogyan különít el egyes érzelmeket, illetve akár egyes egyéneket, egyedeket az agyában a kutya. Nagyon fontos kérdés, hogy a személyek azonosítása hogyan történik hangok alapján egy kutya esetében. Szeretnénk továbbá valamilyen módon az agyi válaszaik alapján jellemezni egyes kutyákat, és szeretnénk képekre, arcokra, élő mozgásra is kiterjeszteni a kutatást. Vagy ott van a kutyák szaglása. Erről nagyon sok anekdota szól, de igazából elég kicsi az irodalma annak, hogy a kutyák szaglóképességei pontosan milyenek is. Van egy stabil, 15-20 fős kutyacsoportunk, amellyel most dolgozni tudunk a további kísérleteken.

szerző
Greff András
publikálva
2014/12. (03. 20.)
Twitter megosztások száma
Google +1
Egyéb megosztás
Ezt már olvasta?

Kommentek

Rendezés:

Komment írásához vagy regisztrálj

Legfrissebb Narancs

Betyárból kiskirály
A Toroczkai-birodalom – riport Ásotthalomról
A nagy begyűjtés
Mészáros Lőrinc és a tőzsde
Színházi melléklet
Máté Gábor, Kováts Adél, Kultúrbrigád
Tartalomjegyzék Legfrissebb Narancs

Gasztró

még több gasztró

Narancs

Vélemény

még több Vélemény...