У собак обнаружили способность к распознаванию человеческих языков

Ученые из Университета Этвоша Лорана в Будапеште (Венгрия) провели небольшой эксперимент, по итогу которого удалось подтвердить, что собаки способны отличать естественную человеческую речь от произвольного набора звуков и узнавать язык, на котором говорят их хозяева. Результаты исследования опубликованы в журнале NeuroImage.

Авторы работы отмечают, что каждый язык имеет акустические закономерности, такие как просодические особенности (к примеру, произношение, высота тона и так далее) или распределение звуков в речи, которым человек обучается задолго до того, как полностью овладевает языком. Так, в младенчестве мы уже способны отличать речь от неречевых стимулов: пения птиц, чихания, писка комара и прочего.

«Младенцы также различают знакомые и незнакомые языки, принадлежащие к разным ритмическим классам. Между тем различить два языка одного и того же ритмического класса требует предварительного знакомства с одним из двух», — пишут ученые. Предыдущие исследования продемонстрировали, что отличать естественную речь от «скремблированной» (речевой сигнал, в котором отдельные участки спектра инвертированы и смещены по частоте), могут и макаки.

Однако, ни младенцы, ни обезьяны, ни крысы, ни птицы в экспериментах не смогли различить речевые стимулы разных языков, если их воспроизводили в обратном порядке. Следовательно, эта способность основана на свойствах, уникальных для речи, а не просто на различении сложных акустических стимулов в целом.

Собаки давно живут рядом с человеком: по некоторым данным, их одомашнили 23 тысячи лет назад. Голос в целом и наша речь в частности не только знакомы собакам, но и крайне важны для них: эти животные чувствительны как к сегментным (линейные: звуки, слоги, фонетическое слово и так далее), так и к суперсегментным (нелинейные: ударение и интонация) звуковым единицам. По этим сигналам собаки могут идентифицировать говорящего, распознавать его эмоциональный настрой и различать сами слова. Согласно результатам некоторых поведенческих исследований, некоторые породы имеют исключительно большой «словарный запас» и быстро выучивают названия новых предметов.

Но, несмотря на множество научных работ, до сих пор ученые не получили доказательств того, что собаки в силах отличать естественную речь от неречевых стимулов. К тому же, хотя питомцы привыкают к определенному человеческому языку и «окружены» им, не было ясно, способны ли они вычленять его закономерности и отличать от незнакомого.

Целью нового исследования было проверить, реагируют ли собаки именно на речь и способны ли они узнать «родной» язык. Также ученые хотели выявить задействованные в этом нейронные процессы. В эксперименте участвовали 18 животных разных пород: девять сук в возрасте от трех до 11 лет, пять золотистых ретриверов, шесть бордер-колли, две австралийские овчарки, один лабрадудль, кокер-спаниель и три смешанные породы. Собаки, на которых надели наушники (никакие седативные средства им при этом не давали), проходили МРТ-сканирование, параллельно слушая главу известной повести-сказки «Маленький принц» французского писателя Антуана де Сент-Экзюпери. Текст читали две незнакомые женщины — на венгерском и испанском языках. В некоторых случаях аудиозаписи поделили на мелкие составляющие и собрали в другом порядке.

«Венгерский был языком, на котором говорили в окружении 16 собак, испанский был «знаком» двум собакам. Хотя венгерский и испанский различаются как по сегментным единицам, так и по суперсегментным, оба принадлежат к одному ритмическому классу», — отметили исследователи.

Как показали результаты МРТ, мозг собак демонстрировал разные модели активности в первичной слуховой коре для естественной речи по сравнению со «скремблированной». «Мы выявили отдельные области в мозгу собаки, которые кодируют функции, позволяющие распознавать речь или идентифицировать язык. Также мы определили паттерны активности для естественной речи по сравнению с зашифрованной», — пишут ученые.

Звучание знакомых и незнакомых языков вызывало разные реакции во вторичной (или ассоциативной) слуховой коре и крестообразной борозде, но только когда животные слушали естественную речь. Разницу особенно замечали пожилые собаки. По мнению исследователей, это отражает чувствительность к языковым закономерностям, а не к самим голосовым сигналам и особенностям говорящего человека. Кстати, чем более вытянутым был череп собаки, тем лучше она отличала естественную речь от «скремблированной». «Наше исследование впервые показало, что нечеловеческий мозг может различать два языка», — подытожили ученые.