猎人、牧人、同伴:繁殖的狗重新命令了它们的大脑——它们用动物群来对抗植物群,用动物群来驱赶植物群

艾琳·赫克特(Erin Hecht)既是科学家,也是爱狗人士,她解释了自己的兴趣是如何结合在一起的:

“他们渴望被分析,”人类进化生物学系的神经科学助理教授说。“你会发现自己一直在思考他们的想法。”

今年1月加入该学院的赫克特在《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上发表了她第一篇关于我们的狗伙伴的论文。她发现,由于人类对特定特征的培养,不同品种的狗有不同的大脑组织。通过对33个品种的63只狗的核磁共振成像扫描,赫克特发现了与不同行为相关的神经解剖学特征,比如狩猎、守卫、放牧和陪伴。例如,视觉搜索和检索都与一个包含视觉、眼球运动和空间导航区域的网络相关联。

“到目前为止,在我的职业生涯中,有几次当你看到原始图像时,甚至在你做统计之前,你就知道其中有些东西。这就是其中的一次,”她说。“我当时说,‘天哪!为什么没有别人这样做呢?’”

赫克特并不完全确定为什么狗没有长期被认为是合适的研究对象,但她的理论是,人们很容易忽视你脚下的东西。

“在2012年这样做很奇怪。当我告诉人们,有些人会说,‘哦,这很可爱,’”她说。“我们花了很长时间才说服其他科学家和资助机构,狗真的可以告诉我们一些关于大脑进化的事情。”

赫克特在埃默里大学(Emory University)研究生院研究人类大脑进化时,通过一个业余项目对狗进行了研究。七年前,她发现自己在看一个关于家养狗和选择性繁殖俄罗斯狐狸的自然节目。研究狗和狐狸的科学家讨论了遗传学和进化论,但没有提到神经科学。

“我想,‘这怎么可能?没有人想过要观察他们的大脑,’”赫克特回忆道。

她联系了西伯利亚细胞学和遗传学研究所(俄罗斯科学院的一部分)的柳德米拉·特鲁特。特鲁特把她和研究家养狐狸的研究人员联系起来,后者给了她半打大脑进行初步研究。大约在同一时间,赫克特找到了乔治亚大学兽医学院(University of Georgia College of veterinary Medicine)的兽医神经学家马克·肯特(Marc Kent)。

她说:“我有了这些数据集,我感到很幸运,我能接触到它们。”“几年后,(国家科学基金会)资助了这项研究,继续研究狗和这些狐狸。”

赫克特坐在自己位于比较动物学博物馆上方的办公室里,旁边是她自己的澳大利亚牧羊犬Lefty和Izzy。他们研究了变异,确定了大脑的六个网络,其中解剖学与不同品种的重要加工类型相关:奖励、嗅觉、眼球运动、社交活动和更高的认知、恐惧和焦虑,以及气味加工和视觉。

有一些惊喜。例如,根据气味狩猎的技巧与嗅球的解剖结构无关。她说:“相反,这一技能与与气味处理更复杂方面相关的高阶区域有关。”“这并不是说大脑能探测到气味是否存在。而是让神经机制来决定如何处理这些信息。”

赫克特的实验室还研究人类的大脑进化,但她说,继续对狗的研究为理解人类的思维提供了一个窗口。

博德牧羊犬非常擅长放牧,但它们并非生来就知道如何放牧。他们必须接触绵羊;这需要一些培训。学习起着至关重要的作用,但很明显,当他们出生时,他们的大脑中就已经有了放牧的一些东西。这不是天生的行为,而是学习这种行为的一种倾向。这与人类的语言相似。他们不会从子宫里出来就会说话,但很明显,所有人都有学习语言的重要倾向。如果我们能弄清楚进化是如何将这些技能带入狗的大脑的,这可能会帮助我们理解人类是如何进化出将我们与其他动物区分开来的技能的,”她说。

为此,赫克特正在研究专门为表现而饲养的狗。苏菲巴顿的帮助下,艺术与科学研究生院的博士研究生,实验室目前招聘工作犬品种,包括高度熟练的德国牧羊犬从事schutzhund(军事服从)训练,边境牧羊犬在放牧比赛竞争,猎犬,他擅长的实地试验等等。他们正在研究冠军狗和他们的低技能的伙伴。

她说:“我们寻找的是在同样的环境中长大的动物,无论出于什么原因,其中一只表现出色,另一只中途退学。”

这将让研究人员更好地理解最近狗的大脑进化是如何塑造其祖先遗传下来的解剖结构的,即使这只是“进化的眨眼”。而且,对于她被问到最多的问题——“什么是最聪明的狗?”——赫克特有科学依据来支持她的外交回答。

她说:“这项研究表明,狗的智力并不是单一的。”“有多种类型。”

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