Сканирование мозга помогает отсеять непригодных собак-помощников

Исследование Университета Эмори показало, что сканирование мозга собак-кандидатов в помощники для людей с ограниченными возможностями может предсказать, какие животные не пройдут строгую программу подготовки.

Журнал Scientific Reports опубликовал результаты исследования с участием 43 собак, проходивших обучение в организации Canine Companions for Independence (CCI) в Калифорнии.

«Данные функциональной магнитно-резонансной томографии (fMRI) позволили немного, но значимо улучшить способность выявлять собак, являющихся плохими кандидатами», — говорит нейробиолог Грегори Бернс. — «Сканирование мозга показывает не только то, какие собаки с большей вероятностью провалятся, но и почему».

Все собаки в исследовании прошли серию поведенческих тестов, подтвердивших их спокойный темперамент, прежде чем были отобраны для обучения. Однако, несмотря на внешнее спокойствие, у некоторых собак была выявлена повышенная активность в миндалевидном теле — области мозга, связанной с возбудимостью. Эти собаки с большей вероятностью не проходили программу подготовки.

«Сканирование мозга можно сравнить с измерением умственной температуры собаки, — говорит Бернс. — Это как медицинский тест с нормальным диапазоном для собаки-помощника. Повышенная нейронная активность в миндалине у некоторых собак может выходить за эти рамки, указывая на аномальное значение для успешной собаки-помощника».

Это важно, поскольку стоимость подготовки одной такой собаки составляет от 20 000 до 50 000 долларов. До 70% животных, начинающих 6–9-месячную программу, отсеиваются по поведенческим причинам.

«Существуют длинные очереди на собак-помощников, а их обучение долгое и дорогое. Цель — найти более точные способы отсеивания неподходящих собак на раннем этапе», — отмечает Бернс.

Исследование показало, что использование fMRI повысило способность выявлять собак, которые в итоге провалятся, до 67% по сравнению с примерно 47% без fMRI.

«Такой подход не будет доступен отдельным тренерам из-за стоимости fMRI. Он практичен только для организаций, ежегодно обучающих большое количество собак», — говорит Бернс.

В исследовании участвовали золотистые ретриверы, лабрадоры и их помеси. Собак обучали оставаться неподвижными во время fMRI в начале программы.

Лаборатория Бернса первой начала проводить эксперименты с fMRI на бодрствующих, не сдерживаемых собаках. В адаптированном для этого исследования эксперименте собак учили сигналам «лакомство» и «нет лакомства», которые иногда подавал их тренер, а иногда — незнакомец.

Результаты:

• Собаки с более сильной активностью в хвостатом ядре (caudate) в ответ на сигнал «лакомство» (независимо от того, кто его подавал) имели немного больше шансов успешно завершить обучение.
• Если у собаки была относительно более высокая активность в миндалине (amygdala) в ответ на сигнал «лакомство» — особенно от незнакомца — это повышало вероятность её отсева.

«Идеальная собака-помощник высокомотивирована, но при этом не становится чрезмерно возбуждённой или нервной. Две изученные нейронные области, по-видимому, различают эти два качества. Наши данные говорят, что мы можем улавливать вариации во внутренних психических состояниях до того, как они проявятся в поведении», — заключает Бернс.

Учёный надеется, что технология усовершенствуется и найдёт применение для более широкого круга рабочих собак, например, помогающих военным и полиции.