A kutyák agya az emberéhez hasonlóan dolgozza fel a beszédet

Az ELTE Etológia Tanszékének kutatói új vizsgálatukban arra keresték a választ, hogyan dolgozzák fel a kutyák a folyamatos beszédet. Az eredmények szerint a négylábúak agya meglepő hasonlóságokat mutat az emberével a hangok ritmusának és szerkezetének értelmezésében.

A kutyák agya úgy tagolja szavakra a folyamatos beszédet, ahogy azt eddig csak az embernél tapasztalták a kutatók – derül ki az ELTE Etológia Tanszékén működő Neuroetológiai Kutatócsoport legújabb kutatásából, amelyet a Science című tudományos folyóirat közölt csütörtökön.

Mint az ELTE közleményében olvasható, embereknél jól ismert a mássalhangzó-preferencia különös jelensége. Hiába feltűnőbbek a magánhangzók, folyamatos beszéd hallgatásakor mégis inkább a mássalhangzókra figyelnek az emberek. Mivel a szavakat valóban inkább a mássalhangzóik határozzák meg, a mássalhangzó-preferencia kialakulása mögött eddig az ember különleges nyelvi képességeit sejtették.

Andics Attila kognitív idegkutató, a Neuroetológiai Kutatócsoport Lendület- és ERC-nyertes vezetője és munkatársai húsz ember és húsz házi kedvencként tartott kutya beszédre adott agyi válaszait hasonlították össze nem-invazív EEG-vizsgálattal.

Az agyi tevékenység mérésére a kutatók egy különleges agyi jelenséget hívtak segítségül, az úgynevezett neurális szinkronizációt: az emberi agy átveszi azt a ritmust, amelyet a hallott ingerekben észlelni tud, és minél biztosabban ismeri fel az ütemet, annál ritmikusabbá válik az agyi válasz is.

A kutatás során a résztvevők folyamatos, tagolatlan beszédhangsorokat hallgattak. Ezekben mássalhangzók és magánhangzók váltogatták egymást, szünetek vagy más hangjelzések nélkül. A hangsorokat az különböztette meg egymástól, hogy voltak-e bennük ismétlődő mintázatok, és ha igen, milyenek. Az elsőben mássalhangzó-mintázatok ismétlődtek, a másodikban magánhangzó-mintázatok ismétlődései adták a szavak vázát, a harmadikban a szótagok véletlenszerű sorrendben követték egymást.

A kutatók azt várták, hogy ha egy faj agya előnyben részesíti a mássalhangzókat, akkor könnyebben követi majd a szavak ritmusát olyankor, amikor a szavak vázát mássalhangzók adják.

„Úgy érveltünk, hogy ha az akusztikailag kevésbé feltűnő hangtípusra, a mássalhangzókra mutatott preferencia kialakulásához egyes, csak emberre jellemző nyelvi képességek kellenek, akkor más fajoknál nem lesz ilyen – még a kutyáknál sem, hiába töltik életük jelentős részét beszéddel körülvéve” – magyarázta Morvai Boglárka biológus, a tanulmány egyik első szerzője.

„Ha viszont az agy beszédre hangolódása nem más, mint egyszerű elvekre épülő mintázattanulás a sokszor hallott beszédből, akkor a kutyaagyban is meg kell jelenjen a mássalhangzó-preferencia, annak ellenére is, hogy ilyet eddig még az emberrel sokkal közelebbi rokonságban lévő főemlős fajokban sem találtak” – tette hozzá.

„Az eredmények hasonlóságokat mutattak a két faj között. Az agy elektromos aktivitásának mérése kimutatta, hogy a mássalhangzó-mintázatos hangsorok esetében a kutyák agya az emberekéhez hasonlóan sikeresen átvette a szavak ritmusát. Ez az első bizonyíték arra, hogy az emberen kívül egy másik faj agyában is megjelenik az úgynevezett mássalhangzó-preferencia” – magyarázta G. Tóth Kinga pszichológus, a tanulmány másik első szerzője.

Az agyi válaszok időbeli lefutása további bizonyítékot is szolgáltatott a kutyák mássalhangzó-preferenciájára. Az egyes szavak kezdetétől számított 400 millimásodperc körül megjelent ugyanis egy kiugrás az agyi elektromos tevékenységben, emberekben és kutyákban egyaránt, de csak a mássalhangzó-mintázatos szavak esetén. Ez az idősáv pedig éppen arról nevezetes, hogy az agyi válasz itt a folyamatos beszéd szavakra bontását tükrözi.

„Az eredmények arra utalnak, hogy a mássalhangzó-preferenciához nincs szükség előre huzalozott, korai fejlődési szakaszhoz kötötten kibontakozó nyelvfeldolgozási mechanizmusokra, hanem ez az agyi preferencia egyszerű mintázattanulás következtében is kialakulhat. Ezt erősíti meg, hogy a kísérletben a menhelyről vagy utcáról mentett, életük első három hónapjában beszédben szegényebb környezetben élő kutyák is hasonlóan erős mássalhangzó-preferenciát mutattak, mint a családi kedvencek” – teszi hozzá G. Tóth Kinga.

A kutatók két érdekes különbséget is megfigyeltek a fajok közt. Az egyik, hogy míg az emberek a magánhangzó-mintázatok által meghatározott szavakat is felfedezték, még ha nehezebben is, mint mikor a mássalhangzók adták a vázat, addig a kutyáknak ez nem sikerült. Ez azt mutatja, hogy váratlan, nem preferált nyelvi mintázatok tanulásában azért előfordul, hogy az ember jobban teljesít.

A másik különbség abban volt, hogy melyik faj milyen egyéb ritmust észlelt még a hangsorokban. A szótagok ritmusa mindkét faj agyi válaszában megjelent, a beszédhangok lüktetésére azonban csak az emberi agy állt rá. Ez azt jelzi, hogy az emberi agy nagyobb felbontással képes feldolgozni a beszédfolyamot: számunkra minden beszédhang egy külön egység, míg a kutyák számára a szótagok alkotják a legkisebb egységeket.

Az eredmények arra utalnak, hogy a beszéd feldolgozásának hatékonysága nem feltétlenül az ember különleges nyelvi képességeinek a következménye: a beszéd rendszeres hallgatása maga is megváltoztathatja az agy működését, még egy embertől evolúciósan távoli emlősfajban is – összegezték a kutatók.

A kutatásról készült kisfilm a https://www.youtube.com/watch?v=WpZaP9qeNng linken érhető el.

A kutatók szerint a felfedezés rávilágít arra, hogy a beszéd feldolgozásának hatékonysága nem kizárólag az emberi nyelvi képességeken múlik, hanem a rendszeres hallgatás is formálhatja az agy működését.