Szekciók

Az ember és a kutya között kialakult különleges kapcsolat egyik alapja a kutyáknak az ember kommunikációs jelzései iránt mutatott nagyfokú fogékonysága. Ezek a régóta az ember szociális környezetében élő állatok nap, mint nap ki vannak téve a folyamatos emberi beszédnek. Hasonló körülmények között, a statisztikai tanulás mechanizmusára építve, a csecsemők gyorsan megtanulják feldolgozni a nyelvi ingerekben fellelhető jellegzetes mintázatokat. A kutyák, bár sokkal kisebb mértékben, de szintén képesek a nyelv feldolgozására. Az azonban, hogy milyen idegi mechanizmusok és agyi struktúrák segítségével valósul ez meg, valamint milyen tanulási folyamatok húzódnak a háttérben, egyelőre nem ismert. Mivel a statisztikai tanulás az állatvilágban is egy általánosságban megfigyelt jelenség, kutatásunk célja az volt, hogy megvizsgáljuk ennek szerepét a kutyák szótanulásában és feltárjuk a folyamatban résztvevő agyi területeket.

Funkcionális mágnesesrezonancia-képalkotás (fMRI) segítségével vizsgáltuk, hogy a kutyák felismerik-e a hangok statisztikai eloszlását a folyamatos emberi beszédben. Beszédgenerátorral 32 mp hosszú blokkokat hoztunk létre egyrészt egymást véletlenszerűen követő szótagokból, másrészt mesterséges szavakból, majd ezeket három fázisban játszottuk le a kísérletbe bevont, egészséges, éber állapotú MR vizsgálatokra kiképzett 12 kutyának. Először egy alapozó fMRI mérésen estek át, amit egy tanulási fázis követett, végül a második fMRI mérésben a tanulási folyamat eredményét vizsgáltuk.

A hasonló eljárásokkal készült vizsgálatok eredményeivel összhangban a kísérletben kimutattuk, hogy az akusztikus ingerek feldolgozásában a jobb- és baloldali gyrus ectosylvius medius, a jobboldali gyrus sylvius caudalis és gyrus ectosylvius caudalis agyterületek vesznek részt. Csoportelemzésünk eredményei továbbá azt mutatják, hogy a kutyák képesek neurális szinten megkülönböztetni a kísérletben használt két ingertípust egymástól. A random és szavas feltétel ismételt mérései közötti aktivitáskülönbség mértéke szignifikánsan eltért a két kondíció között a gyrus sylvius rostralis-t és a nucleus caudatus-t is magába foglaló agyterületeken (klaszter szintű pFWE<0.05). A statisztikai alapokon nyugvó szótanulás a kutyáknál tehát egy másodlagos hallókérgi terület részvételével valósul meg, amely eredmény egybecseng a humán adatokkal.

Az MRI és fMRI vizsgálat egyre inkább igényelt és elérhető diagnosztikai eljárás, különösen a központi idegrendszeri érintettség gyanúját felvető esetekben. Vizsgálati eredményeink a beszédértés konkrét anatómiai struktúrákhoz rendelésével segítik a pontosabb diagnózist és felhívják a figyelmet arra, hogy a kutyák viselkedésbeli változásakor gondolni kell a nyelvfeldolgozásban szerepet játszó területeket érintő elváltozásokra is.

Jelen eredményekre alapozva tervezzük a kutatás további fázisaiban a megtanult szavak felidézésében résztvevő agyterületek feltárását esemény alapú fMRI vizsgálat segítségével.