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fMRIが犬の考えや心について教えてくれること

彼のキャリアの最初の数十年間、エモリーの神経科学者グレゴリー・バーンズは人間の心を研究しました。 脳のさまざまな領域への血流を追跡するfMRIテクノロジーを使用して、彼は人々の内部の精神パターンと実際の行動、意思決定、および好みの間の相関関係を見つけようとしました。

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その後、2011年に、彼は神経科学的研究の新しい対象であるCanis lupus familiaris 、または飼いならされた犬として知られています。 長年行われてきた犬の行動を単に研究する代わりに、彼と彼の同僚は、犬の脳の内部構造とパターンを精査し始めました。

「私は常に犬の人間であり、私の犬が死んだとき、ニュートンという名のパグが私の心に種を植えました」と、先週彼の最近の作品「 How Dogs Love Us 」に関する新しい本を出版したバーンズは言います。 「犬が私たちとの関係をどのように見ているのか不思議に思いました。もし彼が私を愛していたのと同じように私を愛していたなら。」

しかし、犬の脳の内部を見るだけでは、困難な課題を提起しました。正確なfMRI測定値を取得するということは、被験者がほぼ完全に静止し、瞬間から次の瞬間に1ミリメートル未満しか動かないことを意味します。 麻酔を使用するか、犬を拘束すると、実験が台無しになり、快適で注意深い犬ではなく、無意識または不安な犬のイメージが作成されます。

この問題を解決するために、バーンズは地元のコミュニティから犬を募集しました-ニュータウンが死んだ後、彼が養子となった犬から始めて、徐々にテーブルに登る一連のステップに登り、fMRIの内部トンネル内のパッドに頭を乗せ、マシンが動作する間、一度に30秒間じっと座っています。 デバイスのノイズ(50フィート離れた手持ち削岩機の音に相当する95デシベルを超える可能性がある)に対処するために、彼らはイヤーマフを犬の頭にテープで貼り付け、スピーカーから周囲のノイズをパイプで送り込んだため、機械の音が突然始まり、バックグラウンドノイズで徐々に到着しました。

犬は訓練を受け、科学者が脳をスキャンできるように、動かずに頭をパッドの上に置く方法を学びます。 写真:ヘレン・バーンズ

合計で、彼らは研究に自発的に参加するために約12匹の犬を訓練することに成功しました。 研究はまだ準備段階ですが、バーンズのチームが犬の脳の表面を掻き始めたとき、彼らは驚くべきことを見つけています。いくつかの点で、その活動は人間の脳の活動を予想よりもはるかに反映しています。 。

2012年にこの作品について発表された最初の論文の一部として、彼らは2種類の手の信号を認識するように犬を訓練しました:1匹は動物にホットドッグがすぐに与えられることを意味し、もう1つはホットドッグを意味しません。 彼らが仮説を立てたとき、最初の信号はドーパミン(喜びの感覚に関与する神経伝達物質)の受容体が豊富な尾状核と呼ばれる領域で活性の上昇を引き起こしました。 人間、そして犬では、研究が示したように、尾の活動は、喜びを引き起こす何かを持ちたいという欲求と、それを得ることに関わる満足に関係しています。

その後の作業により、さらに予期しない結果が明らかになりました。 2回目の実験の一環として、彼らは犬をスキャナーに座らせ、人間(飼い主または見知らぬ人)と他の犬(一緒に住んでいた犬または馴染みのない犬)の匂いにさらしました。 「私たちは、犬が他の人や家族の犬をどのように認識するかを理解したかったのです」とバーンズは言います。 繰り返しになりますが、彼らは尾状核の活動の増加を見ましたが、それは香りの一つの結果としてのみでした。 「この場合、報酬システムは、なじみのある人間の匂いに反応してのみ作動するようです。これは非常に驚くべきことです」と彼は言います。

犬の脳の活動がよく知っている人間の行動とどのように相関しているかをさらに調べるために、犬をfMRIに入れ、飼い主に部屋を出てから戻ってもらいました。これも尾状核の活性化を引き起こしました。

fMRIでのバーンズの犬カリー、手の信号の1つが示されています。 PLOS ONE経由の画像

バーンズはこれらの結果を、ある意味で犬の精神的プロセスは人間の精神的プロセスとそれほど変わらないかもしれないという兆候として解釈します。 彼らは十分に近いと、彼は、動物にはあまり当てはまらない言葉でそれらを安全に説明できることを示唆している。精神活動は感情を表し、おそらく愛を構成する。 「根本的なレベルでは、犬は私たちと同じような感情を経験していると考えています」とバーンズは言います。

彼はこの考えが議論の余地があることを認めている。 しかし、彼の指摘によると、この研究は、人間の脳と犬の脳は、私たちが想像したほど根本的に異なっていないことを示唆しています。

「明らかに、犬の脳ははるかに小さく、私たちほど多くの皮質はありませんが、脳幹の中心領域の一部-尾状核が含まれる大脳基底核-は、人間」と彼は言います。 犬は複雑な思考や高度な推論に必要なハードウェアを持っていない可能性がありますが、基本的な感情に関連する構造を持っています。

これは進化の観点からも理にかなっています:他のすべての動物種から分岐した後、高度な思考に必要な重く折り畳まれた皮質を進化させましたが、大脳基底核などの領域は事前に発達していたため、これらの領域は、犬を含む他の多くの哺乳類と私たちが共有している祖先において、進化の歴史にさかのぼって存在していました。

犬の愛好家はこれらのアイデアを明白に思いますが、バーンズの作品はかなりの批判を集めています。 最大の不満の1つは、犬に対する感情や愛のような言葉の使用に対するものです。私たちへの愛着は、他の人に対するより深い感情的なつながりではなく、単に食べ物への欲求に完全に基づいたコンディショニングの結果です人間。

しかし、バーンズは、自動化されたメカニズムで飼われている犬の脳の活動と人間で飼われている犬の脳の活動を比較する将来のfMRIの仕事に応えたいと考えています。 彼は、犬が人間との質的に異なる関係を発達させ、それらの愛着の強さを強調することを示すことを望んでいます。

彼は、 ニューヨークタイムズの今月初め、挑発的な見出しで書かれた「犬は人間だ」という極端な結論として、いくつかの極端な結論として彼のアイデアを取りました。 動物が本当に人間の特徴であると考える感情が本当にある場合、彼は、もはや単なる物体または財産として扱われるべきではなく、代わりに、私たちが人格に関連する権利の一部、つまり、彼らの好みとそれが子犬工場やドッグレースのようなものの廃止につながる幸福です。

犬が人間のように扱われる前に、科学的証拠と政策変更の両方の観点から、明らかに長い道のりがあります。 しかし、バーンズは、私たちの法律が必然的に従うことの兆候として、神経科学的証拠(具体的には、少年の脳は成熟した成人より発達していないため、同じ罰を受けるべきではないという発見)を引き起こした最近の最高裁判所の決定を引用しています科学。 次のステップは、彼と彼の同僚が犬の心をじっと見つめ続け、精神的な類似性が本当にどれほど深くなっているかを見つけることです。

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