Собаки воспринимают речь так же, как и человеческие младенцы

Фото из открытых источников

Собаки используют согласные звуки для поиска слов в человеческой речи, что выявляет удивительное сходство между собачьим и человеческим мозгом. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.

Владельцы собак ежедневно разговаривают со своими питомцами, используя непрерывный поток звуков. После младенчества люди больше полагаются на согласные звуки, чем на гласные, чтобы различать слова в таком потоке, хотя гласные — это более громкие и заметные звуки.

Новое исследование обнаружило подобное искажение восприятия согласных звуков и в мозге собак. Если авторы правы, то для формирования такого искажения может быть достаточно услышать речь, даже у животного, не умеющего говорить.

В Университете имени Этвеша Лоранда (ELTE) в Будапеште, Венгрия, группа исследователей, в которую вошли соавторы Богларка Морваи и Кинга Г. Тот, записала мозговую активность 20 взрослых и 20 взрослых собак, слушавших выдуманные слова.

«Хотя гласные звуки громче и заметнее, согласные обычно образуют основу слов», — сказал Аттила Андикс, руководитель лаборатории нейроэтологии коммуникации в ELTE, где проводилось это исследование.

Младенцы начинают больше полагаться на гласные звуки, а затем переключаются на согласные примерно в свой первый день рождения. Другие приматы в более ранних исследованиях не демонстрировали предпочтения согласных. Открытым оставался вопрос, необходимы ли для этого переключения языковые способности, которыми обладают только люди.

Достаточно было просто заметить, какие звуки склонны повторяться в речи, и ежедневные разговоры с домашними собаками стали естественным способом это проверить. Большинство собак усваивают лишь небольшой словарный запас.

Тем не менее, исследование, проведенное в лаборатории Андикса в 2021 году, показало, что собаки могут отслеживать последовательность слогов, чтобы выделять слова из непрерывного потока.

Собаки также различаются по тому, сколько речи они слышат в раннем возрасте. Некоторые проводят первые 12-14 недель, когда щенки особенно чувствительны к социальному взаимодействию, в приюте или на улице.

Электроды на коже головы каждого слушателя регистрировали электрическую активность мозга — стандартный тест, называемый ЭЭГ. Каждый слушатель слышал три потока трехсложных бессмысленных слов без пауз или других подсказок, указывающих на окончание слова.

В первом потоке слова имели одинаковые согласные, но гласные были изменены, как в словах beniko и banüko . Во втором потоке эта закономерность была обратной: в некоторых семействах слов гласные были одинаковыми, как в словах zobéfü и mobékü. В третьем потоке те же слоги были перемешаны в случайном порядке, и слов для поиска не осталось.

Новое слово появлялось каждые три четверти секунды. В каждом потоке гласные несли больше звуковой энергии, чем согласные.

Когда слушатель улавливает регулярный ритм звука, активность мозга возрастает и снижается с той же скоростью. Мозг, обнаруживший слова, должен демонстрировать этот ритм в темпе произнесения слов, и он должен быть наиболее сильным в согласных звуках, если мозг отдает предпочтение согласным.

В обоих случаях, когда ритм речи был задан определенным образом, человеческий мозг лучше сопоставлял его с ритмом слов, чем в случайном потоке, и наиболее точно — когда слова определялись согласными буквами.

Мозг собак показал аналогичные результаты только в обработке согласных звуков. В случае слов, образованных из гласных, активность мозга собак ничем не отличалась от их реакции на случайные слоги.

Второе измерение подтвердило это. Примерно через полсекунды после начала каждого слова электрическая реакция у обоих видов различалась только для слов, образованных из согласных. Более ранние исследования связывали этот промежуток времени с распознаванием слов в речи у людей и собак.

Поскольку гласные звуки были громче, громкость не может объяснить предпочтение. Более вероятное объяснение авторов заключается в том, что последовательности согласных звуков более полезны для разделения звукового потока на более мелкие части, как у собак, так и у людей.

Андикс сказал, что кто-то может попытаться воспользоваться этим предубеждением, например, разговаривая с собаками словами, которые отличаются по согласным, а не по гласным звукам.

Но слова, которые люди хотят, чтобы собака выделила, редко встречаются в середине непрерывной речи, сказал он, поэтому подобные трюки вряд ли когда-либо помогут.

«Предвзятое отношение собак к согласным звукам вовсе не означает, что они будут уделять больше внимания словам, содержащим больше согласных, или лучше их понимать», — сказал Андикс. «Поэтому я думаю, что лучше всего просто продолжать разговаривать с собаками так, как мы обычно это делаем, потому что их мозг уже настроен на это».

Когда другие исследователи тестировали собак на распознавание их собственных имен, они не обнаружили предпочтения в отношении согласных звуков. Команда из Будапешта предположила, что поиск новых слов в потоке информации основан на этом предпочтении, в то время как распознавание уже знакомого собаке слова не требует этого предпочтения.

В каждом слоге в аудиопотоке один согласный звук сочетался с одним гласным. Отдельные звуки повторялись восемь раз в секунду, а слоги — четыре раза в секунду, и записи показывали, какому из этих ритмов следовал каждый мозг.

«Больше всего меня удивило явное различие в самых маленьких речевых единицах, которые, как казалось, отслеживали два вида», — сказал Андикс. «У людей мозг синхронизировался с ритмом отдельных звуков речи, в то время как у собак он синхронизировался только с более крупными единицами слогов».

По его словам, оба вида по-прежнему демонстрировали схожую склонность к восприятию согласных звуков, но человеческий мозг, по-видимому, воспринимал звуковой поток более детально. Авторы предположили, что отслеживание отдельных звуков может дать людям второй способ изучения гласных паттернов. Мозг собак отслеживал только слоги, и, возможно, именно поэтому собаки не замечали слов, образованных из гласных.

Вероятно, девять из 20 собак попали в дом к человеку после 12 недель жизни, и их предпочтения в выборе согласных звуков ничем не отличались от предпочтений других собак. Андикс особо выделил этот результат. По его словам, некоторые из этих собак провели первые три месяца в приюте или на улице.

«Это еще одно доказательство того, что склонность к использованию согласных звуков не требует наличия заранее заложенных механизмов обработки языка, которые формируются в критически важный период раннего развития», — добавил он. «Вместо этого, эта нейронная предпочтительность может также возникать посредством относительно простых форм обучения паттернам, которые действуют на протяжении всей жизни».

Однако группа собак, пристроенных в более поздний срок, была небольшой, и информация о жизни этих собак до усыновления была неполной.

Остается неизвестным, способствовало ли одомашнивание подготовке собак к этому особенностям. Авторы не могли исключить существование более древней, более общей способности, предшествовавшей одомашниванию, но сочли это маловероятным. Лай, громкий и похожий на согласный, встречается у диких родственников собак, но, вероятно, стал заметным и разнообразным только в процессе одомашнивания.

На вопрос о том, что могло бы разрешить этот вопрос, Андикс ответил, что наиболее ясным критерием было бы сравнение собак с другими представителями семейства псовых. Он также добавил бы домашних животных, которые живут в условиях, приближенных к человеческой речи, в идеале как одомашненных видов, так и тех, у которых такой истории нет.

«Если бы у диких псовых также наблюдалась склонность к созвучию, это бы указывало на то, что эта способность существовала задолго до одомашнивания собак», — сказал он. По его мнению, склонность, характерная в основном для собак или других одомашненных видов, скорее способствовала бы одомашниванию. А склонность, широко распространенная среди животных, которые регулярно слышат речь людей, независимо от их истории, скорее способствовала бы опыту.