功能磁共振成像实验揭示了狗和人脑处理面部的惊人差异

埃特沃斯·洛兰德大学（EötvösLorándUniversity）伦理学系的研究人员对这只狗进行了训练，以便它们能够扫描清醒，不受拘束的狗的大脑。

科学家发现狗和人的大脑如何处理有关他人的视觉信息时，存在着惊人的异同。

匈牙利埃特沃斯·洛兰德大学（EötvösLorándUniversity）民族学系的研究人员发现，狗和人的大脑处理他人视觉信息的方式有着惊人的异同。该研究发表在2020年10月5日的《神经科学杂志》上。

面部是人类视觉通讯的中心，人类拥有用于面部处理的专用神经网络。尽管狗也注意脸部，在眼神交流和阅读面部表情方面表现出色，但它们也依靠其他身体信号进行交流。狗脑是否像人的大脑一样专门用于面部处理？

为了探索狗和人大脑对其他人的视觉信息的反应的异同，研究人员在同一功能磁共振成像（fMRI）实验中测试了二十只狗和三十个人。狗和人观看了狗和人脸的短片，并进行了比较，比较了狗和人的头顶。值得注意的是，这项研究是对非灵长类动物和灵长类动物的首次直接比较性，非侵入性视觉神经影像研究。

研究视频摘要：

这项研究是在多站点的努力下实施的：研究人员来自世界上极少数能够扫描清醒，不受约束的狗的大脑的实验室（伦理学系，科学院，EötvösLoránd大学，布达佩斯，匈牙利和神经生物学研究所） （墨西哥克雷塔罗州墨西哥国立自治大学）收集的狗的大脑反应数据比迄今为止大多数狗功能磁共振成像研究的结果都要多。

关于相似性，该研究确定了狗和人的大脑区域，它们对视频的反应不同，这取决于视频是否显示出来自其自身物种的个体。“以前，我们的研究小组已经显示出狗和人的大脑之间存在相似的对应关系，以进行语音处理。我们现在看到，物种敏感性是哺乳动物大脑中用于处理听觉和视觉形式的社会刺激的重要组织原理” –研究的高级作者Attila Andics解释说。

狗和人观看了狗和人脸的短片，并进行了比较，比较了狗和人的头顶。

关于差异，该研究发现在狗中没有大脑区域可以对所查看的图像是面部还是头部进行编码，而在人类中，这是至关重要的区别。对大脑反应模式的偏好分析证实，在狗中，同种偏好比面部偏好更重要，而在人类中，脸部偏好比同种偏好更重要。这是本质的区别。它表明，在跨哺乳动物的人脸感知中，皮质特化可能存在很大的差异。实际上，这些发现也为先前声称已经发现“面部区域”的狗fMRI研究提供了新的亮点：我们现在认为，这些研究中对狗脸的更强活动表明狗偏爱而不是面部偏爱的大脑区域 —Nóra解释说邦福德（Bunford）是该研究的第一作者，也是匈牙利数据收集的协调员。

训练狗在fMRI检查期间保持静止。

研究人员还确定了对录像带反应相似的活动模式的狗和人脑区域。“这种所谓的代表性相似性分析可以直接比较跨物种的大脑活动模式。有趣的是，对于我们称为功能匹配（将狗脑中的狗脸的活动与人脑中的人脸活动的活动进行比较）而言，狗与人的活动模式之间的相似性要强于身体匹配（将人脑中的狗脸的活动进行比较）。狗脑活动到人脑中狗脸的活动）。这表明，在这里，我们可能利用了对狗和人类的社会信息的高层次分类处理，而不是低水平的视觉处理。” –研究的另一位第一作者兼协调人RaúlHernández-Pérez解释说。墨西哥的数据收集。

“总的来说，物种敏感性的相似性和面部敏感性的相似性表明，功能相似性以及狗与人之间视觉社会加工的组织原理上的差异。这是另一个证明，将系统神经距离遥远的哺乳动物进行比较性神经成像可以增进我们对社交脑功能的组织方式以及它们如何演化的理解。

参考：NóraBunford，RaúlHernández-Pérez，EszterBorbálaFarkas，Laura V. Cuaya，DóraSzabó，ÁdámGyörgySzabó，NóraBunford，RaúlHernández-Pérez，“比较性脑成像揭示了人类和狗对物种和面部的相似和不同模式”米克洛西（Miklósi）和阿提拉·安迪斯（Attila Andics），2020年10月5日，《神经科学杂志》。
10.1523 / JNEUROSCI.2800-19.2020

这项研究发表在《神经科学杂志》上，标题为“比较的脑成像揭示了人和狗对物种和面部的敏感性的相似和持久性模式”，作者：NóraBunford，RaúlHernández-Perez，Eszter Farkas，Laura Cuaya，DóraSzabó， ÁdámSzabó，MártaGácsi，ÁdámMiklósi和Attila Andics。这项研究和研究人员由匈牙利科学院（Lendület计划LP2017-13 / 2017，LP2018-3 / 2018和F01 / 031），墨西哥国家科学技术委员会（CONACYT; 409258和407590）资助，国家研究，发展和创新局（115862K），匈牙利人力资源部（ÚNKP-17-4-ELTE/ 12423/11），欧洲研究理事会（ERC; 680040），洛特大学（ELTE） ，以及国家脑研究计划（2017-1.2.1-NKP-2017-00002）。