科学已经证明:让边境牧羊犬停止驱赶城市鸽子,或者让杜宾犬更温顺,或者让激飞猎犬停止惊吓猎物,即使是专业的训犬师也会感到非常困难。 从好的方面来说,即使是那些努力训练他们的犬类伴侣不要碰软垫家具的人类,也几乎肯定不会破坏惠比特犬通过气味狩猎的能力、迷你雪纳瑞控制害虫的天赋,或者金毛寻回犬名副其实的本能。
在首个此类研究中,科学家记录了不同犬种之间大脑结构的变化,以及这些变化如何与每个犬种已知的特定行为相对应。研究人员在《神经科学杂志》周一发表的报告中指出。
由哈佛大学进化生物学家艾琳·海cht领导的科学家发现,狗的不同技能反映在不同的神经解剖学结构中,并且无疑是由其引起的。该研究表明,例如,“牧羊行为确实存在于边境牧羊犬的大脑中,”她说,“这些发现为我们提供了了解其原理的第一个窗口。” 她和她的同事写道,原因是数百年来,人类“一直在系统地塑造另一个物种的大脑。”
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大脑结构与功能相关是众所周知的,但该研究提供了关于基因决定的神经解剖学与后天学习行为之间相互作用的线索。 边境牧羊犬并非天生就会放牧; 它们必须学习。 但它们能很快掌握这项技能,因为它们的大脑天生就具备这样做的能力。 同样,人类并非天生就会语言。 但是我们的大脑一定天生就具备学习语言的能力,因为幼儿开始说话的速度如此之快且普遍。
海cht说,了解先天大脑结构与后天学习行为出现之间的关系“可能会告诉我们一些关于我们自己大脑以及这种情况是如何发生的。”
自从狗在进化上与狼分离,并在大约 20,000 年前开始被驯化以来,人类选择了一些狗进行繁殖,而另一些则没有:一只在其诺森伯兰家园熟练放牧羊群的雌性边境牧羊犬可能会与一只同样熟练的雄性交配,但她笨拙的姐妹则被远远地隔离,不让潜在的求婚者接近。 几百年前,对有价值性状的强烈选择压力开始产生外观差异很大的犬种,例如大丹犬和博美犬,尽管外表不同,但它们都属于犬亚种——家犬。
这也产生了截然不同的行为特征。 由于大脑是行为的器官,因此对陪伴、狩猎或守护家园的选择压力结果应该写在灰质中。 但直到现在,科学家们还没有寻找神经解剖学基础来解释为什么有些犬种擅长一种技能,而另一些犬种则有不同的才能——海cht 说,这是一个令人惊讶的错失机会:“令我惊讶的是,我们是第一个发表关于此主题论文的人。” 犬种特定技能的神经解剖学基础“是研究大脑如何进化的完美实验”。
科学家们分析了 62 只纯种犬的 MRI 图像,这些犬代表 33 个品种,从巴吉度犬和小猎犬到威尔士柯基犬和约克夏犬。 他们确定了六个大脑网络,这些网络在不同品种之间差异最大,并反映了“清晰可见”的神经解剖学差异。 (他们控制了头部大小和形状等变量,重点关注最有可能反映对所需性状选择的特征。)
神经解剖学差异预测了行为专长。 一个使大脑对奖励产生强烈反应的网络(功能中心位于中脑边缘系统)支持社交联系,因为狗很容易将零食与分发它们的人联系起来; 在以与其人类形成强烈联系而闻名的梗犬中,这个网络尤其高度发达,其组成部分紧密相连。
第二个网络涉及嗅觉皮层和脑岛,编码味觉和嗅觉,包括内侧前额叶皮层,它赋予这些感知意义。 它的组成部分在以其出色的狩猎技能而闻名的德国短毛指示犬中尤其紧密相连。 一个涉及内侧前额叶皮层并支持社交性的网络在以与人互动而闻名的犬只中脱颖而出,这可能解释了比熊犬的顽皮和深情。 一个由视觉和嗅觉回路组成的网络在警犬和军犬中很突出,例如在二战期间带领美国陆军巡逻队穿过丛林的杜宾犬。 它们的大脑让它们这样做,或者至少让它们能够这样做。