Kutyák és a beszéd: világraszóló magyar kísérlet

Világraszóló felfedezést tettek magyar kutatók a kutya beszédfeldolgozásáról. Hogyan sikerült?

Az FMRI nem kutyának való, ezt bárki megmondhatja, aki egy kicsit is érti, mit takar ez a négy betű. A funkcionális mágneses rezonanciás képalkotás a jelenleg birtokunkban lévő legfejlettebb agyi képalkotó eljárás – tehát olyan módszer, amelynek segítségével úgy lehet vizsgálni az agyműködést, hogy közben nem boncoljuk föl a pácienst. Ahogy a neve is mutatja, az MRI afféle továbbgondolásának tekinthető. Az MRI, hasonlóan a CT-hez, igen részletes képet tud adni a test belső anatómiájáról. Az FMRI pedig a pillanatnyi működésről tudósít. Csakhogy van néhány kényelmetlenség, ami megnehezíti az alkalmazását.

Egyrészt az egész vizsgálat egy szűk csőben történik. Nem kell különösebben klausztrofóbiásnak lenni ahhoz, hogy kellemetlenül érezzük magunkat benne. Másrészt rendkívül hangos a működése, úgy kattog-csörömpöl, mintha a gép bármelyik pillanatban szétesni készülne – rácáfolva a szinte felbecsülhetetlen árára. Harmadrészt pedig csak akkor lehet vele értékelhető képet készíteni, ha az alany tökéletesen mozdulatlan marad a teljes vizsgálat alatt.

Most már talán érthető, hogy az FMRI miért nem kutyának való.

Mindezt átgondolva teljesen érthetetlen, hogy úgy nyolc éve, az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) etológia tanszékén folytatott kutyás FMRI-kutatások kezdetén mit kerestem híresen neveletlen kutyámmal, Spockkal a Kaposvári Egyetemhez tartozó radiológiai diagnosztikai centrum MRI-vizsgálójának várójában (Spockot egyébként nem a csecsemőápolás pápájának számító Benjamin Spockról, hanem a Star Trek című sci-fi egyik szereplője után neveztük el).

Amikor először felvetődött, hogy a kutya agyműködését kellene FMRI-vel vizsgálni, gyakorlatilag nem volt olyan szakirodalom, amelyet alapul lehetett volna venni. Ez azért lehetett így, mert éber, nem lekötözött, nem lenyugtatózott állaton szinte senki nem volt képes korábban sikeres méréseket végezni. Gyakorlatilag lehetetlen ugyanis őket rávenni, hogy egy helyben maradjanak. Spocknak és társainak mégis sikerült. Az első teszteket hosszas tréning előzte meg. A legfinomabb falatokat az orra előtt tartva kellett gyakorolnunk, hogy egy asztalon a fejét lenn tartva fekszik mozdulatlanul.

Ez legnagyobb meglepetésemre többé-kevésbé az MRI-gépben is sikerült neki azokon az éjszakákon, amelyeket Kaposváron töltöttünk – a gépet eléggé el nem ítélhető módon ugyanis nappal emberi páciensek vizsgálatára használták. Én ott nyugtatgattam őt a cső végén, és eközben alkalmam nyílt működés közben megfigyelni az MRI-gépek másik jól ismert tulajdonságát. Ezek ugyanis valójában hatalmas elektromágnesek. A legendák szerint a gép még vaságyakat is képes magához rántani. Ennek valóságtartalma kétséges, az viszont biztos, hogy izzadt orromról bizony lerepült a fémkeretes szemüveg, amikor behajoltam a gépbe.

Egyetlen hibaként Spocknak nagyon melege volt, így folyamatosan lihegett, és ez az apró fejmozgás máris értékelhetetlenné tette a képeket. Így mi kiestünk a tesztekből, de más kutyák maradtak, és az évek során a kutatók is egyre gyakorlottabbá váltak mind a kutya kiképzése, mind agya vizsgálata területén. A kísérletek már Budapesten folynak, és mára beérett a munka gyümölcse, hiszen most jelent meg a kutatócsoport első átütő sikert arató tanulmánya a világ első számú tudományos folyóiratában, a Science-ben.

A kidolgozott módszerrel elméletileg szinte beláthatatlanul sok kérdés megválaszolható. Most éppen azt fedezte fel Andics Attila és a Magyar Tudományos Akadémia–ELTE összehasonlító etológiai kutatócsoportjának néhány munkatársa, hogy a kutya agya hogyan dolgozza fel a hallott emberi szavakat. Erről persze minden kutyásnak megvan a véleménye. Vannak, akik szerint mindegy, mit mondunk a kutyának, ha kedvesen mondjuk, dicséretnek, ha durván, szidásnak gondolja. Mások nem törődnek sokat a hangszínükkel, csak odalökik állatuknak, hogy „jó kutya” vagy „rossz kutya”, és ezzel befejezettnek is tekintik a kommunikációt.

Nos, ahogy lenni szokott, egyik szélsőséges vélemény sem helyes, az igazság valahol félúton van. Tizenhárom kutya vett részt a kísérletben, magyarul feküdt az MRI-gépben, miközben fejhallgatón keresztül kiképzőjük ismerős hangját hallgathatták. A gazda mondanivalója négyféle lehetett: mondhatott neki dicsérő és érdektelen szavakat, mindkettőt kedves hanghordozással és semleges hangnemben is. Az eközben készült FMRI-felvételeken jól látszik, melyik agyterület veszi föl aktuálisan a legtöbb oxigént, ami intenzív idegi aktivitásra utal.

Az eredmények szerint a kutya az értelmes szavak feldolgozására főként bal agyféltekéjét használja. Mivel az értelmetlen szavak hallatán nem volt lényeges különbség a jobb és a bal agyfél között, úgy tűnik, hogy a talált agyi központoknak nem egyszerűen a hangfeldolgozás a feladatuk, hanem a beszéd értelmezése is. Akkor is a bal agyukkal értelmezik a szavakat, ha kedves intonációval hallják, és akkor is, ha nem. Ezzel ellentétben a hanghordozás felismerése a jobb agyféltekén történik. E képességük nem korlátozódik a beszédre, a kutatócsoport már korábban kimutatta, hogy másféle hangok hangulatának meghatározásában is szerepet játszik.

De ez még nem minden. Kiderült, hogy a kutya számára csak akkor számít jutalomnak a dicséret, ha kedvesen mondjuk neki. Az agy jutalmazó központja – amely az emberben is megvan, és akkor aktiválódik, ha valamilyen számunkra kellemes dolog (finom étel, kellemes zene vagy akár a szex) történik velünk – ugyanis csak akkor lép működésbe a kutyánál a hallott dicséret hallatán, ha azt a megfelelően kedves hanghordozással mondjuk neki.

– Még soha senki nem vizsgálta, hogy egy nem emberi agy hogyan dolgozza fel az emberi beszédet, a beszédben rejlő jelentést. Ezért számunkra is szinte minden felfedezés igen meglepő volt – nyilatkozta lapunknak Andics Attila, a kutatás vezetője. – Így az, hogy a kutya agya az emberéhez hasonlóan képes elkülöníteni a szójelentést az intonációtól, s a kutyánál is bal féltekei dominancia van a jelentéssel bíró szavak hallatán. Tehát a dicséretet akkor éli meg jutalmazásként a kutya – az agyi válaszok alapján –, ha a szójelentés és az intonáció is dicsérő.

Andics elmondta, hogy ezek korántsem a kísérletsorozat végső eredményei. Felsorolni is nehéz, mennyi új kérdés merült föl azonnal a mostani tanulmány megírása után. Szinte semmit sem tudunk például arról, hogyan dolgozza fel agyában a kutya az újonnan tanult szavakat, a nyelvtant. Mi alapján különíti el a beszélőket, és ez a megkülönböztetés hogyan jelenik meg agyműködésében. És mindez még csak a beszédfeldolgozást érinti. A módszerrel ugyanis más csatornákon beérkező információkat, például a látott képek feldolgozását is vizsgálni lehet a jövőben.

A beszédhangok feldolgozásáról szóló mostani felfedezések legfőbb tanulságai ráadásul messze túlmutatnak a kutyán. Andics Attila feltételezi, hogy kísérleteik alapján esetleg újra kell gondolni elképzeléseinket az emberi nyelv evolúciójáról. Bár kétségtelen, hogy csak az ember használ szavakat, de úgy tűnik, hogy – ellentétben egyes kutatók elképzeléseivel – nem azért, mert csak a mi agyunk képes feldolgozni a szavak jelentését. Most kiderült, a kutya is képes rá.