Исследование: как различается структура мозга у собак разных пород

Многолетняя селекция собачьих пород повлияла не только размеры тела собаки и ее характер, но и на структуру мозга, которая зависит в том числе от «рода занятия» животного, от его поведенческих установок, сообщает портал EurekAlert!. Результаты исследования опубликованы в Journal of Neuroscience.

Группа ученых во главе с профессором Гарвардского университета Эйрин Хект (Erin Hecht) изучила МРТ-снимки головного мозга 62 здоровых собак, чистокровных представителей 33 разных пород. На изображениях видно, что форма головного мозга повторяет форму черепа: более круглая встречается у собак с круглыми головами, вытянутая – у собак с вытянутым черепом. Но эти различия – далеко не единственные.

Обнаружилось, что у животных сильно развиты именно те области головного мозга, которые определяют их «профессию». Так, к примеру, у собак-«пастухов» и собак-«полицейских» увеличена префронтальная кора, которая отвечает за когнитивные функции и социальное взаимодействие. А у отличных охотников – таких, как золотистые ретриверы – значительно выдаются области, связанные с навигацией и зрением.

Еще один вывод: самое большое разнообразие встречается в тех областях мозга, которые связаны с обработкой сигналов обоняния и вкуса. Именно эти характеристики являются ключевыми, когда речь идет о формировании определенного поведения и «рода занятий» собаки.

Авторы работы отмечают, что исследование проводилось только с домашними собаками. Скорее всего разница в структуре мозга служебных собак была бы заметна еще больше.

[Фото: HECHT ET AL., JNEUROSCI 2019]

Породы собак оказались разными по структуре мозга

Американские ученые изучили МРТ-сканы головного мозга собак 33 различных пород и обнаружили существенные различия его структуры среди представителей вида. Разница наблюдалась не только в размерах органа (он соответствовал размерам каждого вида), но и в отдельных структурах, которые регулируют определенные паттерны поведения и навыки, характерные для породы. Это означает, что, как и внешний вид, анатомические и функциональные особенности мозга собак — результат долгой селекции, проводимой человеком, пишут ученые в The Journal of Neuroscience.

Собаки стали нашими питомцами в результате многих тысяч лет одомашнивания. Во время этого процесса они, например, получили надбровные мышцы, которые помогают им коммуницировать с людьми, а также сложную систему генетической предрасположенности и восприимчивости к окситоцину — это делает отдельные породы более дружелюбными, чем другие.

Один из важных аспектов одомашнивая собак — селекция — позволил собаководам создать множество пород (сейчас «чистых» пород насчитывается около 500), представители каждой из которых специализируются на отдельных занятиях. Рассмотрим, к примеру, охотничьих собак: гончие (например, бигли) используются для погони за добычей, борзые (например, афганская борзая) — в охоте без оружия, для затравливания жертвы, а норные (например, таксы) предназначены для охоты на животных, которые живут в норах (скажем, на лисиц и барсуков).

По сути, различия как в навыках, так и в размерах тела представителей различных пород собак должны быть отражены и в анатомических различиях их головного мозга — даже несмотря на принадлежность к одному и тому же виду. Проверить это решили ученые под руководством Эрин Хект (Erin Hecht) из Гарвардского университета, которые изучили сканы 62 собак 33 разных пород: как самок, так и самцов разных возрастов.

Исследователи рассчитали нейроцефалический (отношение ширины мозга к его длине), цефалический (отношение ширины черепа к его длине) анатомические показатели, а также объем серого вещества в нескольких наиболее важных для поведения собак участках: зрительной, аудиторной и обонятельной коре, соматосенсорном, моторном и премоторном отделах, префронтальной коре и зоне, отвечающей за работу вестибулярного аппарата.

Ученые заметили, что размеры головного мозга у собак разных пород различаются: общий объем головного мозга коррелировал с массой тела собаки, а нейроцефалический индекс — с цефалическим. Например, мозг йоркширского терьера был больше похож на мозг терьера Джека Расселла, чем на мозг золотистого ретривера.

Анатомические различия мозга, однако, не зависели только от размеров собаки и ее черепа. Ученые обнаружили значимые различия в отдельных структурах, отвечающих за определенное поведение и навыки. Так, собаки вне зависимости от объема их головного мозга целиком и их отделов отличались разными объемами серого вещества в зрительных, обонятельных и аудиторных зонах, в областях, отвечающих за обработку эмоций (как собственных, так и окружающих), а также в областях, участвующих в системе вознаграждения.

Обнаруженные различия коррелировали с присущим отдельным породам паттернам поведения: например, различия в структурах, отвечающих за социальное взаимодействие, коррелировали с тем, используются ли собаки в охране (коэффициент корреляции — 0,635), а структуры, отвечающие за обоняние и зрение, были связаны с тем, используется ли порода, к примеру, в полиции или в военных действиях (коэффициент корреляции — 0,544).

Интересно, что наблюдаемые анатомические различия не были связаны со строением филогенетического дерева изученных пород: другими словами, развитость определенной структуры головного мозга не отражала то, что две породы собак родственные, а скорее являлась результатам их индивидуальной селекции. Это позволило ученым прийти к выводу, что формирование структурных особенностей мозга собак отражает присущие им паттерны поведения и навыков, которые развиваются в процессе селекции под влиянием человека — того, кто их разводит.

Just Dogs — лучшее сообщество для владельцев собак. Присоединяйся!

Породы собак оказались разными по структуре мозга

Erin Hecht et al. / JNeurosci, 2019

Американские ученые изучили МРТ-сканы головного мозга собак 33 различных пород и обнаружили существенные различия его структуры среди представителей вида. Разница наблюдалась не только в размерах органа (он соответствовал размерам каждого вида), но и в отдельных структурах, которые регулируют определенные паттерны поведения и навыки, характерные для породы. Это означает, что, как и внешний вид, анатомические и функциональные особенности мозга собак — результат долгой селекции, проводимой человеком, пишут ученые в The Journal of Neuroscience.

Собаки стали нашими питомцами в результате многих тысяч лет одомашнивания. Во время этого процесса они, например, получили надбровные мышцы, которые помогают им коммуницировать с людьми, а также сложную систему генетической предрасположенности и восприимчивости к окситоцину — это делает отдельные породы более дружелюбными, чем другие.

Один из важных аспектов одомашнивая собак — селекция — позволил собаководам создать множество пород (сейчас «чистых» пород насчитывается около 500), представители каждой из которых специализируются на отдельных занятиях. Рассмотрим, к примеру, охотничьих собак: гончие (например, бигли) используются для погони за добычей, борзые (например, афганская борзая) — в охоте без оружия, для затравливания жертвы, а норные (например, таксы) предназначены для охоты на животных, которые живут в норах (скажем, на лисиц и барсуков).

По сути, различия как в навыках, так и в размерах тела представителей различных пород собак должны быть отражены и в анатомических различиях их головного мозга — даже несмотря на принадлежность к одному и тому же виду. Проверить это решили ученые под руководством Эрин Хект (Erin Hecht) из Гарвардского университета, которые изучили сканы 62 собак 33 разных пород: как самок, так и самцов разных возрастов.

Исследователи рассчитали нейроцефалический (отношение ширины мозга к его длине), цефалический (отношение ширины черепа к его длине) анатомические показатели, а также объем серого вещества в нескольких наиболее важных для поведения собак участках: зрительной, аудиторной и обонятельной коре, соматосенсорном, моторном и премоторном отделах, префронтальной коре и зоне, отвечающей за работу вестибулярного аппарата.

Ученые заметили, что размеры головного мозга у собак разных пород различаются: общий объем головного мозга коррелировал с массой тела собаки, а нейроцефалический индекс — с цефалическим. Например, мозг йоркширского терьера был больше похож на мозг терьера Джека Расселла, чем на мозг золотистого ретривера.

Зависимость между (A) объемом мозга и массов тела и (B) нейроцефалическим и цефалическим показателями

Хочу все знать / Размер мозга у собак. Тесты с зеркалом.

Процентов на 95 я состою из невежества. Еще сегодня утром я был склонен думать, что внутри разных собак мозг должен быть примерно одинакового размера. Ну типа бегает такой сенбернар огромный, а внутри черепа у него болтается мозг-слива размером с мозг той-терьера (который сам размером с яблоко).

Доказательство одинаковости размеров мозга сенбернара и той-терьера было таким: они же умеют все команды одинаково выполнять и одинаково разумны. Значит, и мозг примерно одинаковый иметь должны.

Оказалось — нет, неправда:

Головной мозг у собак разных пород сильно отличается по форме и массе (45 — 140 г), но, в общем, довольно округлый и короткий с небольшим числом четко выраженных извилин. Обонятельные луковицы и грушевидные доли относительно велики. Сосцевидное тело промежуточного мозга состоит из двух бугорков. В четверохолмии слуховые холмы крупнее зрительных. Пирамиды продолговатого мозга выпуклые и широкие.

(Из книги «Кинология. Учебное пособие для вузов» / Г. И. Блохин, М. Ю. Гладких, А. А. Иванов, Б. Р. Овсищер, М. В. Сидорова. Почитать, например, тут.)

Еще мне не очень было понятно, как сенбернар понимает, что той-терьер – тоже собака? Они же так же схожи, как мохнатый йети и микродрищ. Ну вот бывают люди, которые гораздо выше меня или, наоборот, гораздо меньше, я смотрю на них и понимаю, что они — люди, как и я. Я больше среднего новорожденного раз в двадцать пять — двадцать семь. Но не в тысячу же раз разница в габаритах. Мастиф вон, бывает, весит за 110 кг (изображен слева, а справа на фотке терьер Мейси, 45 г при рождении).

Жена сказала, что микродрищи пахнут собакой, и поэтому собака-центнер понимает, что микродрищ с ним одной крови. И что если кошка будет пахнуть так же, то собака будет думать, что эта кошка — собака, и будет озадачена, почему эта «собака» не ведет себя, как собака.

Оказывается, вот что, дорогой Михайлович:

Когда собака видит свое отражение в зеркале, она думает, что это другая собака. Но так как запаха никакого не чувствует, то быстро теряет интерес к отражению.

В дальнейшем возник вопрос, а есть ли самосознание у дельфинов.

Возник вопрос: могут ли они воспринимать себя в зеркале. В 2001 году сделали такой эксперимент: в аквариуме стояло зеркало и на дельфинов нанесли несколько меток, около десятка. Были метки невидимые, то есть они ощущали, что что-то прикреплено, но в отражении эти метки не были видны, и метки видимые. И те и другие дельфины могли видеть только в отражении зеркала. Когда дельфины подплывали к зеркалу, они начинали тут же вертеться, подставляя к зеркалу участки с метками. Потом проанализировали видеозапись, оказалось, что действительно они себя узнают, то есть они поворачиваются именно теми местами, где метки. Стало понятно, что кроме шимпанзе, орангутангов и горилл появился еще один вид животных – это дельфины, которые себя узнают в зеркале. Отсюда делается вывод, что они имеют какое-то самосознание. И буквально совсем недавно появилась статья, что себя в зеркале могут узнавать слоны.

Были эксперименты, которые вроде бы говорят о том, что слоны себя в зеркале не узнают. Когда стали анализировать эти эксперименты со слонами, оказалось, что раньше либо им ставили цветные метки, но слоны цветов не различают. Либо зеркало слонам давали маленькое, потому что боялись, что вдруг они разобьют его, поранятся, либо ставили так далеко, что они до него не могли дотянуться. В этот раз в зоопарке поставили большое пластиковое зеркало прямо в клетке со слонами. Стали наблюдать за ними.

Слоны тут же подошли к зеркалу, стали смотреть, что это такое интересное появилось у них в клетке, стали заглядывать за зеркало, вставали на задние лапы, пытались заглянуть за забор, на котором висело зеркало. Потом стали ходить вокруг зеркала, крутиться, вертеться, пытаясь заглянуть неожиданно, посмотреть, есть там что или нет, когда они туда не смотрят. Потом стали рассматривать свое тело, поворачиваться местами, которые они обычно не видят. И, в конце концов, после того, как слоны привыкли к зеркалу, был проведен контрольный эксперимент. Слонихе сделали несколько меток, одна была реально видимая. Потом слониха какое-то время ходила, ничего не ощущала, до этого крестика не дотрагивалась. Потом она подошла к зеркалу и тут же начала пытаться хоботом достать до крестика, пытаясь понять, что у нее на лице, пытаясь стереть. Тем самым было доказано, что слоны себя в зеркале узнают.

У крупных собак есть большие мозги и более высокие уровни интеллекта, чем маленькие собаки?

Видео: ? ? ? — . . ? 2021, Март

Существует огромное количество изменений в плане физического размера и внешнего вида различных пород собак, и, очевидно, у мелких собак меньше голов и черепов, чем у их более крупных кузенов! У каждой породы собак есть определенные черты и способности, из-за сочетания их естественного пути эволюции и задач, которые они разводят и обучают человеку. Уровни интеллекта могут сильно варьироваться от собаки к собаке и, глядя на нее объективно, легко понять, почему вы можете предположить, что более крупная собака с большим мозгом может быть более умной, чем маленькая собачка.

Но есть ли в этом предположении какая-либо правда, а крупные собаки на самом деле умнее маленьких? Читай дальше, чтобы узнать больше!

Размер и вариабельность мозга

Различия между размером мозга разных собак происходят из-за размера тела и рамы, и поэтому у маленькой собаки, естественно, будет физически меньший мозг, чем у большой собаки. Однако, чтобы точно измерить размер мозга любого животного, вы должны взять размер мозга по отношению к пропорции строения, а не как простоту веса и физической массы мозга.

Это означает, что с точки зрения пропорции размера мозга к размеру тела, поскольку собаки становятся меньше, их мозг на самом деле пропорционально намного больше по сравнению с их массой тела, чем у большинства крупных пород собак.

Ищете бесплатный совет домашних животных для вашей собаки ?. Нажмите здесь, чтобы присоединиться к любимому домашнему сообществу UKs — PetForums.co.uk

Размер мозга и его связь с собачьим интеллектом

Когда вы принимаете во внимание уравнение размера мозга по сравнению с размером тела, вы можете принять естественный путь к заключению, что чем больше мозг будет пропорционален телу, тем ярче будет собака.

Однако размер самого мозга и размер по отношению к телу не диктуют собачий интеллект, и нет линейной прогрессии, которую вы можете отслеживать с точки зрения размера мозга, непосредственно связанного с интеллектом у собаки. Профессор Ларс Читтка, выступая в журнале «Science Daily», принимая метафору мозга как компьютер, сказал, что большой мозг может означать больший «жесткий диск», но это не означает, что у него также есть лучшие или более быстрые процессоры, чем меньший мозг.

Селективное разведение и разведка

За всю историю участия человека в селекционном разведении собак наш вклад в эволюцию пород собак также привел к другим изменениям, таким как форма, размер и структура черепа некоторых пород и эрго, структура их мозги тоже.

Один из наиболее понятных примеров этого — у собак, которые брахицефаличны или у которых короткие, приземистые морды. У собак этих типов обонятельные лопасти головного мозга расположены рядом с основанием черепа в задней части головы, а для более длинных носовых пород эти лопасти расположены спереди. Селективное размножение по признаку породы укороченной морды вызвало это значительное изменение положения лопастей, однако дольки остаются одинакового размера и выполняют ту же функцию по всем породам, независимо от положения!

Интеллектуальные породы собак

В списке Coren, относящемся к собачьему интеллекту, который занимает около сотни сотен породы собак сверху донизу в порядке интеллекта, собаки, которые составляют двадцатку или около того членов списка, имеют очень мало общего с точки зрения их размера и строить. Как маленькие, средние, так и крупные собаки тянут плечи по каждой части списка, указывая на то, что на самом деле не существует правила мозга или головы, когда дело доходит до измерения интеллекта собаки.

Стоит также отметить, что интеллект не один размер подходит ко всем вопросам, и, как и люди, собаки могут проявлять интеллект по-разному. Некоторые собаки будут невероятно поддаваться обучению и иметь отличную память, такую ​​как «Бордер-колли», на вершине рейтинга разведки собак. Тем не менее, другие собаки, которые падают дальше по списку, также будут демонстрировать свои уникальные таланты, такие как превосходное охотничье мастерство или сильно повышенное обоняние и способность к запаху и треку.

В конечном счете, как вы рассматриваете собачий интеллект и то, что вы кладете как проявление интеллекта, будет варьироваться от случая к случаю, но размер мозга и размер тела отвечают за очень мало или даже не могут быть частью интеллекта собаки.

Когда дело доходит до размера мозга собаки и насколько утончена ваша собака, это действительно вопрос того, что они делают с их мозгами, а не то, насколько велики их мозги, и даже для самых маленьких собак большая часть их умственные способности останутся бездействующими или неиспользованными в любой момент времени.