许多动物可以辨别出人类语言中的听觉模式——但事实证明,狗狗在这方面特别擅长。
狗狗对人类的兴趣以及它们与我们的互动方式非常特别,这已不是什么秘密。但是,它们能在多大程度上捕捉到我们口中语言的细微之处呢?它们是否能清楚地将语言感知为与到达耳朵的其他声音不同的声音?即使我们没有说它们最喜欢的词,它们是否也在处理我们所说的话?发表在NeuroImage上的一项新研究表明它们是这样的。
大约四年前,神经科学家劳拉·库亚和劳尔·埃尔南德斯-佩雷斯带着他们的两只边境牧羊犬和一只猫从墨西哥搬到了布达佩斯。当他们意识到周围的人说匈牙利语而不是他们的母语西班牙语有多么不同时,他们想知道他们的犬类伙伴是否也注意到了这一点。
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库亚和埃尔南德斯-佩雷斯在匈牙利厄特沃什·洛兰大学的一个研究小组工作,该小组使用功能性磁共振成像 (fMRI) 等工具研究包括狗在内的哺乳动物的语音感知进化,功能性磁共振成像监测大脑血流的变化。流向大脑特定区域的血液越多,意味着激活程度越高——研究人员可以借此瞥见大脑活动对特定刺激的反应变化。
2016 年,该大学研究小组表明,狗激活不同的神经通路来识别词语的含义,而不是感知情感语调的变化。但是,没有人知道动物是否可以区分实际的人类语言和略有不同的、不构成长串词语的声音。也没有人知道狗是否可以分辨出一个人何时在说不同的语言。
研究人员招募了 18 只家犬,包括来自墨西哥的边境牧羊犬昆-昆和奥丁。这些狗要么熟悉匈牙利语,要么熟悉西班牙语,但两者都不熟悉——并且它们之前已经接受过训练,可以安静地躺在 fMRI 机器中。通过一副降噪耳机,狗狗们听到了安托万·德·圣埃克苏佩里的《小王子》的片段,有西班牙语或匈牙利语两种版本。
从 fMRI 扫描中,研究人员看到大脑的相同区域亮起,但激活模式不同,具体取决于狗狗听到的是母语故事还是新语言故事——这表明它们在神经学上正在处理两种语言之间的差异。
然后,研究人员试图测试狗狗是否对每种语言特有的特定特征做出反应。这些动物是对语音模式的实际变化(例如,匈牙利语单词将重音放在第一个音节上)做出反应,还是仅仅对两种语言之间基本听觉特征的基本差异(元音发音期间发生的音调变化)做出反应?他们通过播放故事中语音被篡改的录音来测试这一点,从而产生听起来像匈牙利语或西班牙语的胡言乱语。同样,研究小组看到,当狗听到真实的人类语言而不是类似语言的胡言乱语时,大脑活动模式有所不同,尽管研究人员尚不能确定这是否证明狗可以识别人类语言为语言(为了人类相互交流而串在一起的有意义的声音)——或者它们的大脑只是对与听起来怪异的胡言乱语相比更自然的声音做出反应。然而,听到西班牙语胡言乱语与匈牙利语胡言乱语之间的大脑活动没有变化,这意味着犬类的大脑不仅仅是对不同的音调质量做出反应。
总而言之,这项研究表明,狗的大脑可以检测到说话声和类似说话声的声音之间的差异,甚至可以区分不同的人类语言。“这是我们首次证明非人类大脑可以区分语言,”库亚说,她指出,虽然其他动物可以被训练来听出人类语言之间的差异,但狗狗无需明确训练就能做到。“这是一项关于狗对语言感知的非常酷的新研究,”英国林肯大学的动物行为科学家霍莉·鲁特-古特里奇说,她没有参与这项工作。
“很多人只是认为当我们说话时,狗只是听到‘blah blah blah’,”鲁特-古特里奇说,但它们实际上是在接收我们的说话节奏以及我们说一种语言时的声音。
研究结果也具有一些有趣的进化意义。“关于狗和人类,真正有趣的一件事是这两个物种在进化上非常不同,”埃尔南德斯-佩雷斯说。“但是,在人类和狗的进化过程中,有一个时间点,这两个物种都暴露在复杂的社会环境中。” 尽管大脑结构存在生物学和进化差异,但这两个物种都进化出了不同的方式来检测人类语音模式的变化——尽管未来的实验有必要解析狗狗是否具有专门用于检测人类语音变化的脑区,这些脑区是在与人类共度漫长时光的过程中磨练出来的,还是它们的能力代表更普遍的听觉模式识别。
库亚补充说,即使许多动物都具有听觉模式识别能力,但狗因其对人类的持续兴趣而独一无二。“关于狗的美妙之处在于它们想要合作,”她说。“它们想理解我们。”