【寵物專欄】狗狗真的認得人的臉!

■科學家以前只在人類和靈長類的腦中發現與人臉辨識有關的特化區域,而如今在狗狗腦中也發現了相關區域。

fMRI實驗的方式(Dilks DD, et al. (2015) PeerJ 3:e1115)
fMRI實驗的方式(Dilks DD, et al. (2015) PeerJ 3:e1115)

撰文|黃貞祥

美國亞特蘭大埃默里大學心理學系的神經科學家Gregory Berns領導的狗計畫小組訓練了一些狗,讓牠們能夠乖乖待在功能性核磁共振造影(functional magnetic resonance imaging,fMRI)的機器裡,並且在沒有捆綁和用藥的情況下保持不動,讓科學家能夠取得寶貴的fMRI影像。fMRI原理是利用核磁共振造影來測量神經元活動所引發之血液動力的改變。

他們之前就利用過該方法來研究狗腦中和報償有關的區域,他們還發現該區域對熟人的氣味比起陌生人和其他狗的有更強烈的反應。

在這個研究中,他們讓狗觀看一系列圖片,包括面孔和其他生活中熟悉的東西。狗本來就是高度社交化的動物,牠們的腦對人臉有反應不足為奇,他們想知道的是,那是天生的還是後天的。

fMRI實驗的方式(Dilks DD, et al. (2015) PeerJ 3:e1115)
fMRI實驗的方式(Dilks DD, et al. (2015) PeerJ 3:e1115)

狗狗在fMRI機器中會觀看到靜態的圖片或動態的影片,因為狗狗天生就不擅長觀看兩維的影像,他們還需要訓練狗專注地盯著螢幕,只有一部分狗能夠辦到,大概有六至八隻狗能夠觀看影像至少30秒以達到實驗標準。

最後,只有六隻狗全程完成實驗,比起其他物體,牠們的顳葉(temporal lobe)對影片中的人臉有更強的反應。該區域對人和狗的面孔的靜態照片也比其他物體有更強的反應。如果狗對人臉的反應是後天的,例如看到人臉就關連到食物,那麼牠們腦中和報償有關的區域也該有反應,可是結果卻不然。因此,這顯示狗對人臉的辨識,是演化而來的天生認知能力,這或許能夠解釋為何狗狗對人類的社交訊號非常敏感。

人腦中有三個區域用於辨識人臉,雖然在狗腦只找到一個,可是和人類的其中一個人臉辨識區域剛好雷同。狗是相伴人類最久的動物,所以比起其他動物更懂得如何和人類相處,研究狗的社交認知能力,也會是瞭解人類社交認知能力是如何演化的關鍵之一。

原學術論文:
Dilks DD, Cook P, Weiller SK, Berns HP, Spivak M, Berns GS. (2015) Awake fMRI reveals a specialized region in dog temporal cortex for face processing. PeerJ 3:e1115 https://dx.doi.org/10.7717/peerj.1115

 參考資料:
1. EMORY HEALTH SCIENCES. Dogs process faces in specialized brain area, study reveals. EurekAlert (press release) - ‎2015/8/4‎
2. Paul Hamaker. Small study finds specialized region where dog's brains process faces. Examiner.com - ‎2015/8/4
3. Chuck Bednar. How dogs process, recognize our faces. RedOrbit - ‎2015/8/4
4. Colm Gorey. Do dogs remember your face? Science says yes. Siliconrepublic.com - ‎2015/8/4
5. Jonathan Edwards. Dogs have a specialized region in their brains used to recognize our faces ...KRWG News22 - ‎2015/8/4‎

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作者:黃貞祥 現於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育 生物學研究。科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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