Память на последовательности отличила человека от животных

Несмотря на схожие стратегии социального познания (1, 2), продукты культуры (3, 4) и анатомию (5, 6), в норме человек превосходит других животных по уровню когнитивного развития. При этом видоспецифичные черты мышления Homo sapiens до сих пор неизвестны. Обычно поиск последних основан на изучении механизмов обработки информации. Значительно реже объектом исследования выступают системы репрезентации и кодирования, в частности память. Примером системы, зависимой от памяти, служит язык. В отличие от инструментов коммуникации иных таксонов, речь предполагает высокую способность к распознаванию и хранению последовательных стимулов — фонем, знаков и символов, в том числе тактильных.

Распознавание и запоминание последовательностей доступно не только человеку. Например, у многих животных может быть сформирован обусловленный рефлекс — приобретенная реакция на изначально нейтральный раздражитель с помощью значимого. Такое научение, однако, всегда опирается на инстинкты: в качестве подкрепления целевого поведения используется пища. Альтернативой выступает освоение навыков кодирования сложных сигналов в естественных условиях: эхолокации или вокализации. Но и в этом случае качество восприятия обусловлено конкретными биологическими целями — скажем, охотой и размножением. Тогда как человек регулярно оперирует и неважными для выживания стимулами.

Чтобы сравнить способности к кодированию нейтральных последовательностей, авторы новой работы изучили результаты 108 межвидовых экспериментов, участие в которых принимали 14 видов птиц и млекопитающих, включая человека. Стоит отметить, дизайн таких исследований предусматривал ряд допущений. В частности, ряд из них использовали стимулы, не характерные для человеческих анализаторов: слоги птичьих песен, серию световых пятен разных оттенков (цветовое зрение голубей превосходит человеческое), звуки с интервалом частоты около 50 герц (макаки способны слышать различия в пять герц). В то же время люди знакомились с задачей путем языковых инструкций — животные нуждались в подготовке.

При сопоставлении продуктивности кодирования ученые оценивали число повторений, необходимых для выполнения задачи с высокой точностью. Анализ показал, что по этому критерию человек значительно опережает другие таксоны. Так, зебровым амадинам (Taeniopygia guttata) для того, чтобы научиться клевать нужную клавишу в ответ на целевую последовательность звуков (составленных в том числе из песен своего вида), потребовалось 300–800 сессий, людям — от шести до восьми. В экспериментах с японскими макаками (Macaca fuscata) люди осваивали задачу на различение звуков спустя 30 проб против 400 у обезьян, а голуби справлялись с серией световых пятен после 1000 проб против 25 у людей.

Тенденцию подтвердила построенная авторами математическая модель. Помимо прочего, она эффективно предсказывала зависимость продуктивности диких животных от длины последовательностей. По мнению ученых, это может указывать на то, что другие таксоны кодируют серии стимулов как неструктурированные энграммы. Полученные данные подтверждают, что высокая способность к кодированию последовательных нейтральных стимулов отличает человека от остальных животных.

Статья опубликована в журнале Royal Society Open Science.

О том, почему не все приматы эволюционировали в человека, читайте в нашем материале.