A kutyák ugyanúgy tanulják meg elkülöníteni a szavakat, mint a csecsemők

A kutyák agya az emberekéhez hasonlóan különíti el a szavakat a folyamatos beszédfolyamban. Ezzel most először sikerült kimutatni, hogy egy embertől különböző emlős faj is képes bonyolult statisztikai számításokat végezni a szóhatárok felismeréséhez – derül ki az ELTE Etológia Tanszék munkatársainak legújabb tanulmányából, amely a Current Biology szaklapban jelent meg.

A csecsemők már azelőtt megtanulják felismerni a szavakat a folyamatos beszédben, mielőtt jelentést társítanának hozzájuk. Egy-egy szó határainak beazonosítására ösztönösen bonyolult számításokat végeznek a szótagok előfordulási mintázatain: azokat a szótagokat, amelyek rendszeresen együtt szerepelnek, szavaknak tekintik, más szótagkapcsolatokat pedig nem. Az ELTE kutatóinak legújabb felfedezése valószínűsíti, hogy a kutyák is képesek felismerni ezeket az összetett mintázatokat a beszédben – olvasható az egyetem közleményében.

A kutatók egy rövid és szemléletes videót is összeállítottak az eredményeik lényegéről. Akit a részletek is érdekelnek, olvasson tovább, aki gyorsan szeretne képbe kerülni kutyaszótagolásból, az kattintson:

A kutyák is számolják a szótagok előfordulását

„A beszéd feldolgozása rendkívül összetett számításokat igényel. Ahhoz, hogy egy beszédfolyamból ki tudjuk nyerni a szavakat, nem elég azt észlelni, hogy milyen gyakran fordulnak elő egyes szótagok együtt, hanem azt is fel kell ismernünk, hogy mi a valószínűsége annak, hogy két szótag együtt jelenik meg. Például a ”piros labda„ szavak szótagjai ugyan gyakran fordulnak elő együtt, de piros lehet nem csak a labda, hanem a virág is. Tehát a szavakat alkotó szótagok (pi-ros, lab-da) nagyobb valószínűséggel követik egymást, mint a szóhatáron lévő szótagok (ros-lab). A nyelvet tanuló gyerekek agya ezeket a valószínűségeket veszi figyelembe, amikor szavakra bontja a folyamatos beszédet. Eddig nem tudtuk, hogy más emlősök képesek-e hasonlóan összetett számításokat végezni a szóhatárok beazonosítására. Azért döntöttünk úgy, hogy kutyákon vizsgáljuk meg ezt a kérdést, mert ők a legrégebben háziasított állatfaj, és valószínűleg ők azok, akik a legtöbb emberi beszédet hallják. Ennek ellenére keveset tudunk a nyelv iránti érzékenységük agyi folyamatairól” – magyarázta Boros Marianna, a cikk egyik első szerzője.

„Először EEG-vel mértük meg családban élő kutyák agyi aktivitását. Érdekes módon a kutyák agyhullámai különböztek a gyakori szavak, azaz gyakori szótagkapcsolatok, és ritka szavak hallatán. Még inkább meglepődtünk, hogy az agyhullámok akkor is különböztek, amikor az olyan szótagokat hasonlítottuk össze, amelyek mindig együtt fordultak elő azokkal, amelyek csak esetenként, de mégis nagy gyakorisággal jelentek meg együtt” – mondta Magyari Lilla, a cikk másik első szerzője és a non-invazív, éber kutyákon végzett EEG-vizsgálatok módszertani alapjainak úttörője.

„Úgy tűnik tehát, hogy a kutyák nemcsak azt veszik figyelembe, hogy milyen gyakran jelenik meg egy-egy szótagkapcsolat, hanem azt is, hogy a benne lévő szótagok milyen valószínűséggel követik egymást. Ezt az utóbbi, bonyolultabb számítást használják a csecsemők is a folyamatos szöveg szavakra bontására, és most először sikerült bizonyítani, hogy más emlős faj is képes erre.”

Ugyanazokat az agyterületeket használják

A kutatók ezek után arra voltak kíváncsiak, hogy vajon a kutyák ezeket az összetett számításokat hasonló agyterületek bevonásával végzik-e, mint az emberek. Ehhez MRI kísérletekre tréningezett családi kutyákat vizsgáltak, akik korábban megtanultak mozdulatlanul feküdni a szkennerben.

„Tudjuk, hogy az emberek esetében az általános szekvenciatanulást, valamint kifejezetten a nyelvfeldolgozást támogató specifikus agyterületek is részt vesznek a nyelvhez kapcsolódó statisztikai tanulásban. Kísérletünkben a kutyák esetében ugyancsak ezt a kettősséget mutattuk ki. Az általános szekvenciatanulásért felelős agyterületek, az úgynevezett bazális ganglionok erősebben aktiválódtak az olyan beszédfolyamokra, amelyekben a szótagok sorrendje véletlenszerű volt – tehát a szótagok nem alkottak szavakat –, mint az olyan beszédfolyamokra amelyekben a szótagok szavakká álltak össze. A specifikusan hangfeldolgozásért felelős hallókérget viszont fordított mintázat jellemezte: itt azt láttuk, hogy az agyi aktivitás éppen hogy a strukturált beszédfolyam esetén növekedett a mérés során, a mindenféle sorrendiség nélküli beszédfolyam esetén nem. Azt gondoljuk, hogy ez az utóbbi aktivitásnövekedés tükrözi a szótanulás folyamatát a hallókéregben” – mondta Boros Marianna.

„Most kezdjük csak megérteni, hogy a nyelv elsajátításához szükséges bizonyos számítási és idegi folyamatok nem kizárólag az emberre jellemzőek. Azt azonban továbbra sem tudjuk, hogy minek a következtében alakultak ki a kutyák esetében ezek az emberi szótanuláshoz hasonló agyi mechanizmusok”

– mondta Andics Attila, az MTA-ELTE Lendület Neuroetológiai Kutatócsoport vezetője.

„Vajon az egyedfejlődés során jönnek létre, a nyelvi ingerekben gazdag környezetnek köszönhetően, vagy egy velük született képességről van szó? Ha ez utóbbi a helyzet, akkor is felmerül a kérdés, hogy vajon a húszezer éves háziasítás során alakult-e ki ez a képesség, vagy a kutyák és az emberek közös ősében is megvolt már? Azt látjuk, hogy a kutyák, sőt a különböző kommunikációs készségekkel bíró kutyafajták vagy akár az emberekkel együtt élő más társállatok beszédfeldolgozásának vizsgálata által feltárhatók azok a folyamatok, amelyek az ember beszédészlelési képességének kialakulásához vezettek.”

Az ELTE kutyaetológus kutatói nagyon produktívak, csütörtökön számoltunk be egy másik kutatócsoport eredményeiről arról, hogy miért billentik oldalra a fejüket a kutyák.