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大脑扫描显示,小狗也是人

 昵称535749 2013-11-07

大脑扫描显示,小狗也是人

观点2013年11月06日

Jane Evelyn Atwood/Contact Press Images

在过去的两年里,我和同事们一起训练狗在意识完全清醒且肢体无任何拘束的情况下接受磁共振(MRI)扫描仪的检查。我们的研究目标是,明确狗的脑部是如何工作的,以及更重要的,它们对我们人类有些什么样的看法。

迄今为止,我们已经训练了十几只狗,并对它们一一进行了扫描。扫描的结果不可避免地导向了这么一个结论:狗“也是人”。

由于狗不会说话,科学家们过去一直依靠观察它们的行为来推断它们在想些什么。这是个相当棘手的工作。你总不能去问一只狗:你为什么会做这件事?当然也没法问它:嗨,你感觉如何?但现在,我们将可能对动物的情感展开探索,这一研究前景令不少科学家有些恐慌。毕竟,动物研究是一件大事情。人们曾经可以轻易地规避跟动物的感知能力和情绪有关的诸多难题,因为这些问题根本无法得到回答。

但如今不同了。

磁共振扫描可以直接观察狗的脑部,告诉我们关于狗内在状态的信息,这就摆脱了行为心理学研究的束缚。不过,磁共振扫描需要在噪音很大的密闭空间中进行,而且,在扫描过程中,你必须保持绝对静止。人们不喜欢这种感觉。传统的兽医执业经验表明,要对动物进行同样的操作,必须对动物进行麻醉,才能避免它们在扫描过程中乱动。但如果动物已经被麻醉,你就没法研究它的脑功能了——至少没法研究像感知或情感这类有趣的课题。

从一开始,我们就把狗作为人来对待。我们仿照儿童知情同意书给狗也拟定了类似的同意书,差别在于其由狗主人签署。我们强调,参与研究完全出于自愿,狗狗们有权退出。我们只使用了积极的训练方法,不打麻醉剂,也不采取任何束缚措施。如果狗狗不想待在磁共振扫描仪里面,它们随时都可以离开,就像任何人类志愿者一样。

我的狗考利(Callie)当仁不让地成为第一个受试者。她是一只我从动物收容所营救出来的瘦小的黑色混种猎犬,在她的家乡阿巴拉契亚山脉南部,人们就称她为“小狗”。天性使然,她对在后院中尽情追逐松鼠和兔子的热情远胜于安静地蜷缩在我的膝上。她天生就充满了好奇心,这可能是她最初沦为收容所居民的原因之一,却也使得对她的训练变得轻而易举。

我在我家客厅里弄了个磁共振扫描模拟器,并在我的朋友、驯狗师马克·斯皮瓦克(Mark Spivak)的帮助下,开始教考利进入模拟器。它学会了沿着台阶进入测试舱,将它的头放在可根据受试者进行调整的腮托上,以及在长达30秒的时间内坚持一动不动。对了,她还不得不学会戴耳罩,以保护她灵敏的听觉免受扫描仪发出的高达95分贝的噪音伤害。

经过几个月的训练,并在真正的磁共振扫描仪上摸索和试错之后,我们收获了满意的回报:第一张狗的脑部活动图谱。在我们的初步测试中,我们在扫描仪中测定了考利的脑部对两种手势的反应。在稍后的实验中(研究报告尚未发表),我们确定了其脑部负责对熟悉或陌生的狗和人类的气味加以区分的部位。

不久,当地的犬类协会了解到我们需要募集狗狗以期解读它们的所思所想。在一年之内,我们已组建了一个由十几只狗组成的队伍,其中每只狗都经过了“磁共振扫描认证”。

虽然我们只是刚刚才开始试图回答有关犬类脑部的基本问题,但不可忽视的是,犬类和人类有一个关键脑区在结构和功能方面均存在惊人的相似,这个脑区就是:尾状核。

尾状核位于脑干和脑皮层之间,富含多巴胺受体。尾状核在人类对喜欢的东西,如食物、爱情和金钱的期待反应中发挥着关键作用。那么,我们能否反过来应用这个相关性,通过测定尾状核的活动来推断某个人的思想?由于脑部不同部位之间的连接极其复杂,一般来说,根本不可能将某一单独的认知功能或情感精确定位到某一单独的脑区。

但尾状核可能是个例外。人们喜欢的许多东西都会令尾状核的特定部分呈现出激活状态,从而使得这些区域在整个脑中格外突出。由于尾状核的这种激活反应始终如一,在适当的环境下,我们可以用它来预测人们对食物、音乐乃至审美的偏好。

在对狗的研究中,我们发现,在看到指示食物的手势后,它们尾状核的活动有所增加。在初步的测试中,尾状核也可因熟悉的人的气味,或暂时离开视线的主人返回而激活。那么,这些研究结果是否证明:狗狗爱我们?不完全是这样。但是,很多可激活人类的尾状核的东西(这些东西往往与积极的情感相关)也可以激活狗的尾状核。神经科学家们称这是一种功能同源性,可用于指示犬类的情绪。

拥有体验积极情感(如爱和依恋)的能力就意味着狗拥有与人类儿童同等程度的感知能力。而这种能力表明,我们或许需要对我们如何对待狗加以反思。

很久以来,人们一直把狗当作一种所有物。尽管美国早在1966年就已经出台了《动物福利法》(Animal Welfare Act),且州法律也提高了对动物待遇的要求,但“动物只是一种物品”这种想法根深蒂固——人们往往认为,只要采取合理的照护措施来减轻它们的痛苦,就可以随意处置这些“物品”。

但现在,磁共振扫描的使用摆脱了行为心理学的局限性,我们再也不能隐瞒证据——狗(可能还有很多其他动物,尤其是我们的灵长类近亲)似乎与我们一样有七情六欲。这就意味着,我们必须重新考虑仅仅将它们作为所有物来对待是否适当。

一种可供选择的方案是,赋予已有神经生物学证据表明其存在积极情感的动物一定程度的人格待遇。许多救援组织已经开始使用“监护人”一词来形容向这些动物提供照护的人们。这个称呼将人类及其“被监护者”通过一种责任的纽带相联系,时时提醒监护人好好照顾他的小狗。如果无法很好地履行监护行为,那么狗就有可能被从他身边带走。只可惜目前尚无相关的法律将动物纳入“被监护者”涵盖的范围,因此上述在监护模式下运转的救援组织的工作还缺乏足够的法律依据来保护动物的权益。

如果我们更进一步,授予狗人格权,它们将获得额外的保护,使其免受残害。“宠物繁殖场”(Puppy mills)节目、实验用犬以及赛犬等都可能被禁止,因为这些活动违反了“个人”自主权。

在我看来,还要等很多很多年之后,社会才会考虑把狗与人等同视之。然而,美国最高法院(Supreme Court)在最近的裁决中已经开始采纳神经科学研究的结果,为上述可能性敞开了大门。在两个案例中,法院裁定,如果不允许假释,就不能对少年犯判处终身监禁。作为裁决的一部分,法院援引了一些脑部成像证据,这些证据表明,人类的脑部在青春期还不够成熟。虽然这一案例与狗狗的感知能力无关,但它表明法官们从此认可神经科学在法庭中也可以占据一席之地。

也许有一天,我们将会看到人们根据脑成像研究结果,就狗狗们的权利展开唇枪舌战。

格里高利·伯恩斯(Gregory Berns)是艾默理大学(Emory University)神经科学教授,著有《狗狗如何爱我们:一位神经科学家和他领养的小狗解码犬类大脑》(How Dogs Love Us: A Neuroscientist and His Adopted Dog Decode the Canine Brain.)一书。
本文最初发表于2013年10月6日。
翻译:任扶摇

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