科學已經證明:讓邊境牧羊犬停止驅趕城市鴿子,或者讓杜賓犬更溫順,或者讓激飛獵犬停止驚嚇獵物,即使是專業的訓犬師也會感到非常困難。 從好的方面來說,即使是那些努力訓練他們的犬類伴侶不要碰軟墊傢俱的人類,也幾乎肯定不會破壞惠位元犬透過氣味狩獵的能力、迷你雪納瑞控制害蟲的天賦,或者金毛尋回犬名副其實的本能。
在首個此類研究中,科學家記錄了不同犬種之間大腦結構的變化,以及這些變化如何與每個犬種已知的特定行為相對應。研究人員在《神經科學雜誌》週一發表的報告中指出。
由哈佛大學進化生物學家艾琳·海cht領導的科學家發現,狗的不同技能反映在不同的神經解剖學結構中,並且無疑是由其引起的。該研究表明,例如,“牧羊行為確實存在於邊境牧羊犬的大腦中,”她說,“這些發現為我們提供了了解其原理的第一個視窗。” 她和她的同事寫道,原因是數百年來,人類“一直在系統地塑造另一個物種的大腦。”
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大腦結構與功能相關是眾所周知的,但該研究提供了關於基因決定的神經解剖學與後天學習行為之間相互作用的線索。 邊境牧羊犬並非天生就會放牧; 它們必須學習。 但它們能很快掌握這項技能,因為它們的大腦天生就具備這樣做的能力。 同樣,人類並非天生就會語言。 但是我們的大腦一定天生就具備學習語言的能力,因為幼兒開始說話的速度如此之快且普遍。
海cht說,瞭解先天大腦結構與後天學習行為出現之間的關係“可能會告訴我們一些關於我們自己大腦以及這種情況是如何發生的。”
自從狗在進化上與狼分離,並在大約 20,000 年前開始被馴化以來,人類選擇了一些狗進行繁殖,而另一些則沒有:一隻在其諾森伯蘭家園熟練放牧羊群的雌性邊境牧羊犬可能會與一隻同樣熟練的雄性交配,但她笨拙的姐妹則被遠遠地隔離,不讓潛在的求婚者接近。 幾百年前,對有價值性狀的強烈選擇壓力開始產生外觀差異很大的犬種,例如大丹犬和博美犬,儘管外表不同,但它們都屬於犬亞種——家犬。
這也產生了截然不同的行為特徵。 由於大腦是行為的器官,因此對陪伴、狩獵或守護家園的選擇壓力結果應該寫在灰質中。 但直到現在,科學家們還沒有尋找神經解剖學基礎來解釋為什麼有些犬種擅長一種技能,而另一些犬種則有不同的才能——海cht 說,這是一個令人驚訝的錯失機會:“令我驚訝的是,我們是第一個發表關於此主題論文的人。” 犬種特定技能的神經解剖學基礎“是研究大腦如何進化的完美實驗”。
科學家們分析了 62 只純種犬的 MRI 影像,這些犬代表 33 個品種,從巴吉度犬和小獵犬到威爾士柯基犬和約克夏犬。 他們確定了六個大腦網路,這些網路在不同品種之間差異最大,並反映了“清晰可見”的神經解剖學差異。 (他們控制了頭部大小和形狀等變數,重點關注最有可能反映對所需性狀選擇的特徵。)
神經解剖學差異預測了行為專長。 一個使大腦對獎勵產生強烈反應的網路(功能中心位於中腦邊緣系統)支援社交聯絡,因為狗很容易將零食與分發它們的人聯絡起來; 在以與其人類形成強烈聯絡而聞名的梗犬中,這個網路尤其高度發達,其組成部分緊密相連。
第二個網路涉及嗅覺皮層和腦島,編碼味覺和嗅覺,包括內側前額葉皮層,它賦予這些感知意義。 它的組成部分在以其出色的狩獵技能而聞名的德國短毛指示犬中尤其緊密相連。 一個涉及內側前額葉皮層並支援社交性的網路在以與人互動而聞名的犬隻中脫穎而出,這可能解釋了比熊犬的頑皮和深情。 一個由視覺和嗅覺迴路組成的網路在警犬和軍犬中很突出,例如在二戰期間帶領美國陸軍巡邏隊穿過叢林的杜賓犬。 它們的大腦讓它們這樣做,或者至少讓它們能夠這樣做。
