Древний код в каждом звуке: почему собаки и свиньи слышат голоса иначе, чем мы думаем

Что общего в восприятии голосов у людей, собак и свиней? Новое исследование кафедры этологии ELTE (Венгрия) раскрывает удивительные нейронные механизмы, которые объединяют эти три вида, несмотря на их эволюционную разницу в десятки миллионов лет.

Древние корни восприятия голосов

Способность распознавать голосовые сигналы — ключевой навык для многих социальных видов. Умение отличать вокализации от посторонних шумов и определять, кто именно из представителей своего вида издает звук, важно для выживания и успешного общения. Однако до сих пор было мало данных о том, как именно мозг обрабатывает такие звуки у эволюционно удалённых млекопитающих.

Впервые в истории учёные из лаборатории нейроэтологии коммуникации ELTE провели прямое сравнение нейронной активности у трёх видов — людей, домашних собак и домашних свиней. Результаты этого уникального исследования опубликованы в журнале NeuroImage.

Эксперимент: что слышат мозги

В эксперименте участвовали люди, собаки и свиньи, которые слушали целый ряд звуков: человеческие, собачьи и свиные вокализации (например, вздохи, кашель, лай и хрюканье), а также неголосовые шумы окружающей среды. Во время прослушивания к головам участников были прикреплены электроды ЭЭГ, фиксирующие быстрые электрические реакции мозга. Животные находились в спокойном состоянии и не подвергались никакому обучению или седации, что позволило получить естественные данные.

"Хотя вокальные звуки несут важную информацию для многих животных, ранее было неясно, как эти способности отражаются в мозге у эволюционно далёких видов млекопитающих", — отмечает соавтор исследования, этолог Богларка Морваи.

Двухэтапная модель реакции мозга

Исследование выявило интересную двухэтапную модель обработки голосов. Сначала мозг реагирует на любые вокализации очень быстро — уже через 200 миллисекунд после звука у людей и свиней наблюдается выраженная активация. Это говорит о том, что мозг выделяет такие звуки как особо значимые.

Затем, спустя примерно 300 миллисекунд, происходит более сложная стадия — распознавание, принадлежит ли голос своему виду. Этот процесс был обнаружен у всех трёх видов, причём паттерны нейронной активности оказались очень схожими.

"Примечательно, что эти паттерны были очень похожи, несмотря на большую эволюционную дистанцию между тремя видами, что указывает на общие нейронные механизмы, которые, вероятно, существовали ещё до расхождения их линий около 90 миллионов лет назад", — добавляет Богларка Морваи.

Одомашнивание не меняет древние механизмы

Одним из неожиданных результатов стало то, что собаки и свиньи, живущие рядом с людьми, не проявляли особой чувствительности именно к человеческому голосу. Это говорит о том, что процесс одомашнивания не изменил фундаментальные нейронные механизмы восприятия голосов.

"Удивительно, но, несмотря на то, что подопытные собаки и свиньи живут рядом с людьми, их мозг не проявил особой чувствительности к человеческому голосу", — комментирует руководитель исследования, профессор Лилла Мадьяри. — "Это подтверждает идею о том, что эти способности не были затронуты недавним одомашниванием, а являются частью древнего наследия млекопитающих".

Почему это важно

Результаты исследования не только проливают свет на глубокие эволюционные корни восприятия голосов, но и показывают, насколько ценно изучать домашних животных для понимания человеческого мозга. Опыт взаимодействия с животными, которые доверяют людям и принимают участие в подобных экспериментах, помогает раскрыть фундаментальные биологические механизмы коммуникации.

"Наши результаты показывают, что, работая с животными, которые доверяют нам настолько, что принимают участие в этих экспериментах, мы можем раскрыть фундаментальные биологические механизмы, которые формируют коммуникацию на протяжении миллионов лет", — объясняет соавтор исследования Аттила Андикс.