Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Psy przetwarzają liczby w podobnym obszarze mózgu co ludzie

Recommended Posts

Psy spontanicznie przetwarzają liczby w wydzielonym obszarze mózgu, który blisko odpowiada obszarowi mózgu odpowiedzialnemu za przetwarzanie liczb u ludzi, wykazali naukowcy z Emory University. Nasze badania nie tylko wykazały, że do przetwarzania liczb psy wykorzystują te same obszary mózgu co ludzie, ale pokazały również, że nie muszą być w tym celu szkolone, mówi profesor Gregory Berns.

Zrozumienie tego mechanizmu, zarówno u ludzi jak i u zwierząt, daje nam wgląd w ewolucje mózgu i jego obecne funkcjonowanie, dodaje współautorka badań, profesor Stella Lourenco. Jak zauważa uczona, dzięki takim badaniom możemy w przyszłości leczyć różne choroby nózgu czy udoskonalać systemy sztucznej inteligencji.

Eksperyment polegał na obrazowaniu mózgu psów za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) podczas gdy zwierzętom wyświetlano na ekranie rożną liczbę kropek. Badania wykazały istnienie reakcji w korze ciemieniowo-skroniowej w odpowiedzi na zmieniającą się liczbę kropek. Kropki, niezależnie od ich liczby, miały zawsze taką samą powierzchnię, dzięki czemu wiadomo było, że mózg reaguje na zmiany liczby, a nie powierzchni.

Mózg potrafi zgrubnie oszacować liczbę przedmiotów, dzięki czemu można np. ocenić liczbę zbliżających się drapieżników czy ilość jedzenia. Mamy dowody, że tego typu reakcja zachodzi już u ludzkich niemowląt. Teraz widzimy, że wykazują ją też psy i to w podobnym obszarze mózgu.

Podstawowa umiejętność oceny liczby przedmiotów nie opiera się na myśleniu symbolicznym ani treningu i wydaje się powszechnie występować u zwierząt. Jednak dotychczas większość badań prowadzono na zwierzętach, które przed eksperymentami były intensywnie trenowane. Wiele takich badań prowadzono np. na małpach, ale nie było wiadomo, czy podobne zdolności wykazują inne zwierzęta poza naczelnymi nieczłowiekowatymi, gdyż małpy były wcześniej trenowane i nagradzane za wybranie obrazka z większą liczbą kropek. Podobne badania na psach wykazały, że i one potrafią odróżniać liczbę przedmiotów. Jednak również w tym wypadku psy były wcześniej trenowane.

Berns to pomysłodawca Dog Project, w ramach którego badane są różne mechanizmy ewolucyjne u psów. To właśnie w ramach tego projektu przeprowadzono obecne badania. Pierwsze, podczas których kwestię odróżniania liczby przez psy postanowiono sprawdzić za pomocą rezonansu magnetycznego u zwierząt, których wcześniej nie uczono.

W eksperymencie wzięło udział 11 psów różnych ras. Nauczono je jedynie wchodzenia do maszyny i pozostawania w niej bez ruchu. Następnie zwierzętom wyświetlano różną liczbę kropek. U 8 z 11 psów zauważono większą aktywność kory ciemieniowo-skroniowej w reakcji na zmieniającą się liczbę kropek.

Odwołaliśmy się do źródła, obserwując bezpośrednio mózgi psów i sprawdzaliśmy, jak reagują neurony na zmiany liczby kropek. Pozwoliło nam to na wyeliminowanie słabości poprzednich badań behawioralnych nad psami i innymi zwierzętami, mówi główna autorka badań, Lauren Aulet.

Psy i ludzi dzieli 80 milionów lat ewolucji. Badania te dowodzą, że zdolność do postrzegania liczb jest co najmniej tak stara, dodaje Berns. Jesteśmy zdolni do przeprowadzania skomplikowanych obliczeń właśnie dlatego, że posiadamy podstawową zdolność do postrzegania liczby. Zdolność, którą dzielimy z innymi zwierzętami. Chciałabym się dowiedzieć, jak wyewoluowaliśmy umiejętność przeprowadzania złożonych obliczeń i jak zdolność ta rozwija się u każdego z osobna, dodaje Aulet.

 


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

W ogóle wychodzi na to, że im więcej dowiadujemy się o zwierzętach, tym mniej jesteśmy wyjątkowi. A może jesteśmy wyjątkowi w naszej ignorancji/głupocie, bo uznaliśmy, że zwierzęta to tylko mechanizmy, a uznaliśmy tak wyłącznie dlatego, że byliśmy/jesteśmy zbyt głupi, by je zrozumieć.

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

"... Tylko dwie rzeczy są nieskończone: wszechświat oraz ludzka głupota, choć nie jestem pewien co do tej pierwszej..." A. E. 

Z serii słynne cytaty :)

W przypadku ludzi to raczej ignorancja i wywyższanie się nad inne gatunki.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Olbrzymie temperatury, jakie panowały podczas eksplozji Wezuwiusza (79 r. n.e.) zamieniły mózg jednej z ofiar w szkło. Naukowcy po raz pierwszy potwierdzili pojawienie się takiego zjawiska w wyniku eksplozji wulkanu.
      Jak czytamy w New England Journal of Medicine, archeolodzy rzadko mają do czynienia z zachowanymi mózgami zmarłych. Tymczasem właśnie udało się potwierdzić, że u jednej z ofiar Wezuwiusza, mężczyzny z Herkulaneum, doszło do witryfikacji mózgu, czyli przejścia tkanki w stan szklisty. Proces taki może zachodzić pod wpływem szybkiego dostarczenia ciepła.
      Szczątki mężczyzny leżącego w łóżku zostały odkryte w Herculaneum w latach 60. ubiegłego wieku. Specjaliści sądzą, że był to strażnik miejsca kultu, Collegium Augustalium. Teraz naukowcy z zespołu Piera Paolo Petrone z Uniwersytetu Fryderyka II w Neapolu zauważyli, że ciemna materia wystająca z pozostałości czaszki mężczyzny to zeszklony mózg. Badania znajdującego się w pobliżu drewna wykazały, że panowała tam wówczas temperatura nie wyższa niż 520 stopni Celsjusza. Zdaniem naukowców temperatura taka zapaliła tłuszcz w ciele ofiary i spowodowała odparowanie tkanki miękkiej.
      W wyniku tego procesu doszło nie tylko do zeszklenia mózgu. W kościach klatki piersiowej mężczyzny znaleziono też zestaloną gąbczastą tkankę. To również unikatowe znalezisko archeologiczne. Podobne tkanki znajdowano u ofiar nalotów dywanowych z czasów II wojny światowej.
      W przypadku wspomnianej ofiary Wezuwiusza najpierw doszło do gwałtownego wzrostu temperatury, a następnie do szybkiego jej spadku. Mózg mężczyzny najpierw zagotował się, ciśnienie rozsadziło czaszkę, a następnie doszło do gwałtownego spadku temperatury i zeszklenia tkanki mózgowej. To pierwszy przypadek znalezienia zeszklonego ludzkiego mózgu u ofiary erupcji wulkanicznej, oświadczyli naukowcy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Im politykowi bliżej do myślistwa, tym gorsze jego nastawienie do wilków. Wskazują na to analizy wypowiedzi parlamentarzystów zawarte w sejmowych stenogramach.
      Niewiele jest gatunków dzikich zwierząt, które by tak rozpalałyby dyskutantów, jak wilk. Polskie organizacje pozarządowe już od początku lat 90. XX wieku prowadziły kampanie na rzecz jego ochrony. Dzięki temu, po wiekach eksterminacji, a następnie dekadach intensywnej eksploatacji łowieckiej, wilk jest ściśle chroniony w całym kraju od 1998 r. Jednak nieustannie trwa ożywiona debata na temat jego statusu prawnego.
      Nastawienie polityków do ochrony wilka nie jest zależne od ich politycznych barw, lecz od związku z łowiectwem. Im polityk był bliższy myślistwu, tym bardziej negatywnie wypowiadał się na temat samego drapieżnika
      Literatura politologiczna wskazywała, że zagadnienia ochrony przyrody są bliższe partiom lewicowym, podczas gdy partie prawicowe mają do przyrody bardziej utylitarne podejście. Naukowców intrygowało więc, czy podobnie jest w kwestii ochrony wilka. Aby to sprawdzić, przeanalizowali wypowiedzi polityków od 1989 r., zawarte m.in. w stenogramach sejmowych. Wyniki badań ukazały się w najnowszym numerze czasopisma Zoophilologica. Polish Journal of Animal Studies.
      Rezultaty naszych analiz nie potwierdziły przewidywań wynikających z wcześniejszych badań na temat nastawienia polityków do ochrony przyrody – wyjaśnia główny autor badań, Michał Figura, absolwent politologii na Akademii Humanistyczno-Ekonomicznej w Łodzi, cytowany w materiale przesłanym PAP. Okazało się, że nastawienie polityków do ochrony wilka nie jest zależne od ich politycznych barw, lecz od związku z łowiectwem. Im polityk był bliższy myślistwu, tym bardziej negatywnie wypowiadał się na temat samego drapieżnika.
      Eksperci w swoim artykule podkreślili także rolę, jaką w ochronie dzikich zwierząt pełnią organizacje społeczne. Zaraz po przemianach demokratycznych w 1989 r. w Polsce zaczęły powstawać oddolne ruchy społeczne, skupiające się na zachowaniu resztek dzikiej przyrody – podkreśla współautor badań dr hab. Robert Mysłajek z Instytutu Genetyki i Biotechnologii Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego. I to właśnie im zawdzięczamy ochronę wielu cennych gatunków, w tym wilka i rysia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Potrząsanie głową w celu pozbycia się wody, która nalała się do ucha, może prowadzić do... uszkodzenia mózgu. Do takich wniosków doszli naukowcy z Cornell University i Virginia Tech, którzy zbadali przyspieszenie potrzebne do wyrzucenia wody z kanału słuchowego. O wynikach swoich badań poinformowali podczas odbywającego się właśnie 72. Dorocznego Spotkania Wydziału Dynamiki Płynów Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego.
      W opublikowanym abstrakcie pracy czytamy: jeden z końców zamkniętej szklanej hydrofobowej tuby o różnej średnicy został użyty jako uproszczony model kanału słuchowego. Tuba została umieszczona na strunie i symulowaliśmy potrząsanie głowy. Badania wykazały, że krytyczne przyspieszenie potrzebne do pozbycia się wody zależy w dużej mierze od ilości wody i jej pozycji w kanale. Stwierdziliśmy, że krytyczne przyspieszenie dochodzi do 10g, co może spowodować poważne uszkodzenie ludzkiego mózgu. Krytyczne przyspieszenie jest znacznie wyższe w tubach o małym przekroju, co oznacza, że pozbycie się wody z ucha poprzez potrząsanie jest trudniejsze dla dzieci niż dla dorosłych.
      To właśnie w przypadku dzieci do wytrząśnięcia wody potrzebne jest przyspieszenie nawet 10-krotnie przekraczające przyspieszenie ziemskie.
      Na potrzeby badań naukowcy wykorzystali druk 3D za pomocą którego stworzyli model ludzkiego kanału słuchowego opierając się przy tym na danych z tomografu komputerowego. Szklany model został pokryty od wewnątrz krzemowodorem, który dobrze symuluje stopień hydrofobowości jaki panuje wewnątrz ludzkiego ucha.
      Z naszych eksperymentów oraz modelu teoretycznego wynika, że jednym z czynników decydujących o wypłynięciu płynu z ucha jest jego napięcie powierzchniowe, mówi Baskota. Zamiast więc potrząsać głową można do ucha wprowadzić coś, co obniży napięcie powierzchniowe. Prawdopodobnie wpuszczenie kilku kropli płynu u niższym napięciu powierzchniowym niż woda, takiego jak alkohol czy ocet, pozwoli zmniejszyć napięcie powierzchniowe i spowoduje wypłynięcie wody z ucha, stwierdził Baskota.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Posługując się rezonansem magnetycznym (MRI), naukowcy wykryli w mózgach otyłych nastolatków oznaki uszkodzeń, które mogą być powiązane ze stanem zapalnym mózgu. Wyniki badań zostaną zaprezentowane na dorocznej konferencji Towarzystwa Radiologicznego Ameryki Północnej.
      Dane WHO wskazują, że na świecie liczba niemowląt i dzieci w wieku 5 lat bądź młodszych z nadwagą lub otyłością wzrosła z 32 mln w 1990 r. do 41 mln w roku 2016.
      Bezpośrednie badanie uszkodzeń zapalnych w mózgach pacjentów z otyłością umożliwił rozwój metod MRI, np. rezonansu tensora dyfuzji (ang. diffusion tensor imaging, DTI).
      W ramach najnowszego studium zespół porównał wyniki DTI 59 otyłych i 61 zdrowych nastolatków w wieku 12-16 lat. Naukowcy opierali się na wskaźniku anizotropii frakcyjnej (FA), który koreluje z kondycją istoty białej; zmniejszenie FA wskazuje na narastające uszkodzenie (spadek integralności) substancji białej.
      Naukowcy wykazali, że u otyłych nastolatków występują spadki FA w obrębie ciała modzelowatego (łac. corpus callosum), czyli najsilniej rozwiniętego spoidła (pasma istoty białej) łączącego półkule mózgu. Zmniejszenie FA wykazano także w środkowym zakręcie okołooczodołowo-czołowym, a więc w regionie mózgu związanym z kontrolą emocjonalną i układem nagrody.
      Związane z leptynoopornością i stanem zapalnym zmiany w mózgach otyłych nastolatków dotyczyły ważnych regionów, odpowiedzialnych za kontrolę apetytu, emocji i funkcji poznawczych - opowiada Pamela Bertolazzi, doktorantka z Uniwersytetu w São Paulo.
      Jak wyjaśniają naukowcy, stwierdzono, że istnieje ujemna korelacja m.in. między TNF-ß i FA w zgrubiałej części tylnej ciała modzelowatego (spelnium corporis callosi) czy między IL6 i FA w środkowym zakręcie okołooczodołowo-czołowym.
      Brazylijka tłumaczy, że leptyna to hormon wydzielany głównie przez komórki tłuszczowe (adipocyty), który spełnia ważną rolę w regulacji spożywania pokarmu i gospodarki energetycznej organizmu. U niektórych ludzi z otyłością mózg nie reaguje na leptynę (jest leptynooporny). Prowadzi to do wytwarzania zwiększonych ilości tego białka i jedzenia mimo adekwatnych, a nawet nadmiernych zapasów tłuszczu. A że leptynę powiązano z neurozapaleniem, można przypuszczać, co się w takiej sytuacji dzieje.
      Po zakończeniu wielospecjalistycznego leczenia odchudzającego chcielibyśmy powtórzyć MRI u tych nastolatków, by sprawdzić, czy [zaobserwowane] zmiany w mózgu są odwracalne, czy nie.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Posiadanie szczeniaka wiąże się nie tylko z przyjemnościami, ale i z pewnymi uciążliwościami. Młode psy często gryzą meble, są nieposłuszne, mogą być agresywne. Dlatego też wielu właścicieli bardzo szybko rozpoczyna ich tresurę. Autorzy najnowszych badań ostrzegają jednak, że nawet dość łagodne karanie psa – krzyk czy szarpanie smyczą – podczas takiego treningu może spowodować, że wyrośnie on na bardziej pesymistycznie nastawione zwierzę, niż gdy tresura oparta jest na nagrodach.
      Tresura oparta na karach może być skuteczna w krótkim terminie, jednak takie metody mają negatywne konsekwencje na przyszłość. Tak szkolone psy żyją w ciągłym stresie, mówi biolog ewolucyjny Marc Bekoff z University of Colorado w Boulder, który nie był zaangażowany w najnowsze badania.
      Już z wcześniejszych badań wiemy, że tresura oparta na karach i tresura oparta na nagrodach zdają egzamin, jednak tresura oparta o kary może nieść negatywne konsekwencje. Jednak badania takie były przeprowadzane na psach policyjnych i laboratoryjnych, a nie na domowych pupilach. Ponadto metodą karania było założenie obroży rażącej psa prądem. Obroże takie są zakazane w wielu krajach.
      Ana Catarina Vieira de Castro z Uniwersytetu w Porto postanowiła sprawdzić, jak na tresurę opartą o kary reagują psy domowe. W tym celu wzięła pod lupę 42 psy ze szkół tresury, w których stosowano nagrody oraz 50 psów, które przechodziły tresurę opartą o kary. W pierwszym przypadku psy zachęcano do odpowiedniego zachowania dając im przysmaki czy pozwalając się bawić, w drugim zaś przypadku zwierzęta karano krzykiem, szarpaniem smyczy, a uczenie np. siadania polegało na naciskaniu bioder.
      Badacze nagrywali zachowanie psów w czasie tresury i testowali ich ślinę przed i po sesji tresury pod kątem występowania w niej hormonu stresu, kortyzolu. Psy przechodzące tresurę polegającą na karaniu wykazywały więcej zachowań typowych dla stresu, takich jak oblizywanie pyska, ziewanie, odnotowano też u nich wyższy poziom kortyzolu po powrocie do domu. Psy, których trening polegał na nagrodach, nie wykazywały ani zmian zachowania, ani zmian poziomu kortyzolu.
      Uczeni postanowili sprawdzić, czy skutki tresury utrzymywały się dłużej. Sprawdzili więc, jak 79 z tych psów reagowało na nagrodę w postaci przysmaku. Najpierw nauczyli zwierzęta, by kojarzyły jedną stronę pokoju z przysmakiem. W tej części pokoju znajdowała się bowiem miska z nagrodą. W drugiej części miska była pusta.
      Po takim treningu umieszczali pustą miskę w różnych pozycjach pomiędzy obiema częściami i obserwowali, w jaki sposób psy do niej podchodziły. Psy nastawione optymistycznie szybko podbiegały do miski, wykazując przy tym radośc. Psi pesymiści podchodzili znacznie wolniej. Takie zachowanie wskazuje na występowanie u psów lęku separacyjnego i innych zaburzeń osobowości. Zaobserwowano, że im więcej treningu opartego na karze, tym silniejsze objawy takich zaburzeń.
      Autorzy badań podkreślają, że nie sprawdzali, która z metod treningowych przynosi lepsze wyniki. Jednak ich eksperyment wyraźnie pokazuje, że właściciele psów powinni unikać tresury awersyjnej, polegającej na karaniu zwierzęcia. Jeśli zdecydujemy się, by naszego psa tresował ktoś obcy, powinniśmy zatem najpierw wypytać go o stosowane metody i porozmawiać z osobami, których psy miały już do czynienia z tym treserem.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...