Uno studio ha scoperto che i cani sono in grado di raccogliere singole parole nelle frasi pronunciate loro usando calcoli e regioni cerebrali simili a quelli dei bambini.

Da bambini, impariamo prima a scoprire nuove parole in un flusso di conversazione, prima di imparare effettivamente il significato di ogni singola parola.

Per capire dove finisce ogni parola e ne inizia un’altra, i bambini usano calcoli complessi che tengono traccia delle sillabe che appaiono insieme, quindi è più probabile che formino parole.

Utilizzando una combinazione di tecniche di imaging cerebrale, gli esperti guidati dall’Università ungherese di Eötvös Loránd hanno dimostrato che i cani sono capaci di imprese simili.

Questa è la prima volta che viene dimostrata la capacità di applicare il cosiddetto apprendimento statistico in mammiferi non umani.

I risultati arrivano nella stessa settimana in cui uno studio ha rivelato che i cani inclinano la testa durante l’ascolto perché li aiuta a sentire ed elaborare le informazioni più facilmente.

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Uno studio ha scoperto che i cani sono in grado di raccogliere singole parole nelle frasi pronunciate loro utilizzando gli stessi calcoli e le stesse regioni del cervello dei bambini umani.

“Il tracciamento del modello non è esclusivo degli esseri umani: molti animali imparano da tali regolarità nel mondo circostante, questo si chiama apprendimento statistico”, spiega l’autrice dell’articolo ed etica Mariana Borus della Eötvös Loránd University.

Ciò che rende speciale il discorso è che la sua elaborazione effettiva richiede complesse operazioni matematiche. Per imparare nuove parole dal discorso continuo, non è sufficiente contare il numero di volte in cui alcune sillabe ricorrono insieme.

È molto più efficiente calcolare la probabilità che questi segmenti si verifichino insieme.

Questo è esattamente il modo in cui gli esseri umani, anche i bambini di 8 mesi, risolvono il compito apparentemente difficile di segmentare le parole: calcolano statistiche complesse sulla probabilità che una sillaba segua l’altra.

Fino ad ora non sapevamo se anche altri mammiferi potessero usare calcoli così complessi per estrarre parole dal discorso. Abbiamo deciso di testare le capacità cerebrali dei cani di famiglia per l’apprendimento statistico dal linguaggio.

I cani sono la specie animale domestica più antica e probabilmente il tipo con cui parliamo più spesso. Tuttavia, sappiamo molto poco dei processi neurali alla base delle loro capacità di apprendimento delle parole.

Nello studio, i ricercatori hanno misurato l’attività cerebrale elettrica dei cani utilizzando un elettroencefalogramma (EEG).

Le scansioni hanno rivelato differenze chiave nelle onde cerebrali dei cani per parole frequenti e rare.

Lilla Magyari, l’autrice dello studio, ha spiegato: “Abbiamo visto differenze nelle onde cerebrali dei cani per le parole ripetute rispetto a quelle rare.

Ma ancora più sorprendentemente, abbiamo anche visto differenze nelle onde cerebrali per le sillabe che si sono verificate sempre insieme rispetto alle sillabe che si verificano solo occasionalmente, anche se le frequenze complessive erano le stesse.

Quindi si scopre che i cani tracciano non solo statistiche semplici (quante volte si verifica una parola) ma statistiche complesse (la probabilità che le sillabe delle parole appaiano insieme).

Questo non è mai stato visto prima in altri mammiferi non umani. È esattamente il tipo di statistiche complesse che i bambini usano per estrarre parole dal discorso continuo.

Successivamente, i ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale per esplorare quanto le regioni del cervello responsabili di questa complessa capacità computazionale nei cani siano simili a quelle del cervello umano.

Nello studio, i ricercatori hanno misurato l’attività cerebrale elettrica dei cani utilizzando un elettroencefalogramma (EEG).

Come con le scansioni EEG, i test sono stati eseguiti su animali svegli, cooperativi e senza restrizioni, sebbene i cani che partecipavano alle prove fMRI fossero stati precedentemente addestrati a rimanere immobili per la durata della scansione.

Sappiamo che negli esseri umani, le aree del cervello associate all’apprendimento generale e legate al linguaggio sono coinvolte in questo processo. Il Dr. Burros ha spiegato che abbiamo trovato la stessa duplicazione nei cani.

Sia uno specialista che una regione del cervello specializzata [the basal ganglia and auditory cortex, respectively] Sembra essere coinvolto nell’apprendimento statistico dal linguaggio, ma i modelli di attivazione erano diversi nei due.

I ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale per esplorare quanto le regioni del cervello responsabili di questa complessa capacità computazionale nei cani siano simili a quelle del cervello umano.

Come per le scansioni EEG, i test sono stati eseguiti su animali svegli, cooperativi e senza restrizioni, sebbene i cani che partecipavano a esperimenti fMRI fossero stati precedentemente addestrati a rimanere immobili per tutta la durata delle scansioni.

La regione generale del cervello ha risposto in modo più robusto a un flusso vocale casuale (dove le parole non potevano essere monitorate utilizzando le statistiche delle sillabe) rispetto a un flusso vocale strutturato (dove le parole erano più facili da identificare semplicemente calcolando le statistiche delle sillabe).

La regione del cervello specializzata ha mostrato uno schema diverso: qui abbiamo visto l’attività cerebrale aumentare nel tempo per il sistema ma non per il flusso vocale casuale.

Pensiamo che questo aumento dell’attività sia l’effetto che l’apprendimento ha sulla corteccia uditiva.

Da bambini, impariamo prima a scoprire nuove parole in un flusso di conversazione, prima di imparare effettivamente cosa significa effettivamente ogni singola parola. Per capire dove finisce ogni parola e ne inizia un’altra, i bambini usano calcoli complessi che tengono traccia delle sillabe che appaiono insieme – quindi è più probabile che formino parole

Nel complesso, i risultati suggeriscono che i processi neurali noti per essere centrali per l’acquisizione del linguaggio umano potrebbero non essere unici per gli esseri umani, secondo i ricercatori.

Attila Andiks, autore dello studio, ha aggiunto: “Ma non sappiamo ancora come siano emersi i meccanismi del cervello analogico umano per l’apprendimento delle parole nei cani.

Riflettono le abilità sviluppate vivendo in un ambiente ricco di lingue, o attraverso migliaia di anni di addomesticamento, o rappresentano l’abilità degli antichi mammiferi?

Studiando l’elaborazione del linguaggio nei cani, razze canine ancora migliori con diverse capacità di comunicazione e altre specie che vivono vicino agli umani, possiamo rintracciare le origini delle discipline umane della percezione del linguaggio.

I risultati completi dello studio sono stati pubblicati sulla rivista biologia attuale.