какого размера мозг у собаки
Породы собак оказались разными по структуре мозга
Erin Hecht et al. / JNeurosci, 2019
Американские ученые изучили МРТ-сканы головного мозга собак 33 различных пород и обнаружили существенные различия его структуры среди представителей вида. Разница наблюдалась не только в размерах органа (он соответствовал размерам каждого вида), но и в отдельных структурах, которые регулируют определенные паттерны поведения и навыки, характерные для породы. Это означает, что, как и внешний вид, анатомические и функциональные особенности мозга собак — результат долгой селекции, проводимой человеком, пишут ученые в The Journal of Neuroscience.
Собаки стали нашими питомцами в результате многих тысяч лет одомашнивания. Во время этого процесса они, например, получили надбровные мышцы, которые помогают им коммуницировать с людьми, а также сложную систему генетической предрасположенности и восприимчивости к окситоцину — это делает отдельные породы более дружелюбными, чем другие.
По сути, различия как в навыках, так и в размерах тела представителей различных пород собак должны быть отражены и в анатомических различиях их головного мозга — даже несмотря на принадлежность к одному и тому же виду. Проверить это решили ученые под руководством Эрин Хект (Erin Hecht) из Гарвардского университета, которые изучили сканы 62 собак 33 разных пород: как самок, так и самцов разных возрастов.
Исследователи рассчитали нейроцефалический (отношение ширины мозга к его длине), цефалический (отношение ширины черепа к его длине) анатомические показатели, а также объем серого вещества в нескольких наиболее важных для поведения собак участках: зрительной, аудиторной и обонятельной коре, соматосенсорном, моторном и премоторном отделах, префронтальной коре и зоне, отвечающей за работу вестибулярного аппарата.
Ученые заметили, что размеры головного мозга у собак разных пород различаются: общий объем головного мозга коррелировал с массой тела собаки, а нейроцефалический индекс — с цефалическим. Например, мозг йоркширского терьера был больше похож на мозг терьера Джека Расселла, чем на мозг золотистого ретривера.
Зависимость между (A) объемом мозга и массов тела и (B) нейроцефалическим и цефалическим показателями
У собак (и енотов) наибольшее число нейронов среди хищных
Любителям кошек это, конечно, не понравится: недавнее исследование показало, что у кошек в коре головного мозга нет и половины того количества нейронов, какое есть у собак. Поскольку речь идёт о части мозга, делающей познание интегральным и гибким, выходит, что собачьи познавательные способности лучше кошачьих. Эти данные получены группой исследователей под руководством Сюзаны Геркулано-Хаузел (Suzana Herculano-Houzel).
Многие дрессировщики и владельцы животных согласны с тем, что у собак более сложное поведение и более высокая способность решать проблемы, чем у кошек. Однако подкрепить данное наблюдение систематическим и точным доказательством весьма затруднительно. Дело в том, что подсчитать, сколько в мозге нейронов (путём превращения их в «суп» по методу, разработанному Геркулано-Хаузел) гораздо проще, чем выразить числами поведение и познание, чтобы затем, используя эти числа, провести сравнение животных различных видов.
Тем не менее, количество нейронов в коре головного мозга даёт для такого сравнения немало ценной информации. По этому показателю у человека безусловное лидерство, хотя по объёму кортекса он далеко не чемпион: например, у африканского слона кортекс вдвое больше, чем у человека, но содержит лишь треть человеческого количества нейронов (5,6 миллиарда против 16 миллиардов). Второе место по количеству нейронов в коре головного мозга сейчас присуждают гориллам и орангутангам (8—9 миллиардов нейронов), а третье место занимают шимпанзе (6—7 миллиардов нейронов).
Несовпадение кортекса, содержащего наибольшее количество нейронов, и кортекса, имеющего наибольший объём, связано, насколько нам известно, с появлением в классе млекопитающих отряда приматов (включая нас самих). В то время как у ранних млекопитающих эволюционное увеличение количества кортикальных нейронов, по-видимому, неуклонно вело к увеличению объёма кортекса, приматы принесли с собой ряд новшеств — таких, как ногти вместо когтей, бинокулярное зрение и рост количества кортикальных нейронов без увеличения объёма кортекса. В результате, приобретая в ходе эволюции дополнительные кортикальные нейроны, головной мозг неприматов стал увеличиваться в размерах намного быстрее, чем мозг приматов.
Группа Геркулано-Хаузел в своей последней работе, опубликованной в журнале Frontiers in Neuroanatomy, добавила в растущий список животных, головной мозг которых для подсчёта нейронов был превращён в «суп», восемь видов хищных. Простейший прогноз был такой: добавленные виды — хорёк, полосатый мангуст, кошка, енот, собака, гиена, лев и бурый медведь — имеют мозги, которые можно измерять, используя обычную для неприматов шкалу. С другой стороны, для крупных хищных, таких как львы, характерна охота на крупных копытных, и она способна сформировать у хищника мощную когнитивную потребность быть хитрее потенциальной жертвы, чтобы той не удалось скрыться от него на своих более длинных ногах. В свою очередь, у кошек и собак, одомашненных тысячи лет назад, пропорция головной мозг — тело нередко менялась в сторону уменьшения величины мозга для данной величины тела (или укрупнения тела для данной величины мозга). Отразилось ли всё это на количестве кортикальных нейронов?
Работа, проведённая под руководством Деборы Жардим-Месседер (Débora Jardim-Messeder) в рамках её магистерской диссертации, показала, что по числу нейронов, содержащихся в данной массе головного мозга, большинство исследованных хищных, включая одомашненных кошек и собак, сопоставимо с другими видами неприматов. Как и ожидалось, не только объём головного мозга, но и количество содержащихся в нём нейронов у кошек меньше, чем у собак: в кошачьем кортексе авторы исследования обнаружили около 250 миллионов нейронов — весьма скудное количество по сравнению с 430 миллионами нейронов маленькой собачки и более чем 620 миллионами нейронов золотистого ретривера. Поскольку как у маленьких, так и у больших собак сохраняется соотношение между объёмом кортекса и количеством нейронов, свойственное всем млекопитающим-неприматам, похоже, что к головному мозгу огромного множества разнокалиберных собак, которое появилось вследствие приручения и искусственного отбора, следует применять ту же мерку, что и к любым другим видам неприматов.
Однако это совершенно не годится для енота, ставшего одним из двух исключений, зафиксированных в ходе исследования. Несмотря на головной мозг кошачьего размера, у двух диких енотов оказалось собачье количество кортикальных нейронов: около 400 миллионов. Такое количество нейронов в таком маленьком кортексе вынуждает ставить енотов на один уровень с приматами. Было время, когда расчётливых и хитрых животных в характерных масках, пока не причислили их к хищным, и впрямь классифицировали как обезьян. Енотов для исследования кортекса предоставила профессор Келли Ламберт (Kelly Lambert), поведенческий нейробиолог из Университета Ричмонда (University of Richmond), штат Вирджиния. Её давно поражает поведение этих животных, и ей было приятно узнать, что у них так много кортикальных нейронов. Однако в своей лаборатории Ламберт изучает не енотов, а крыс. Её спросили: почему? Ведь еноты, как ни крути, такие умные! «Потому что мою лабораторию пришлось бы сделать максимально безопасной, чтобы удерживать этих пройдох взаперти!» — ответила Ламберт.
Для бурого медведя исходную гипотезу скорректировали в противоположном направлении, ибо в его головном мозге нейронов оказалось гораздо меньше, чем ожидалось. Хотя масса медвежьего мозга 315 граммов, что почти в 10 раз больше, чем у кошки или енота, этот самый крупный среди исследованных мозгов представителей отряда Хищные содержит всего лишь около 250 миллионов кортикальных нейронов, то есть столько же, сколько у кошки, и почти вдвое меньше, чем у енота. Весьма сомнительно, что исследованный медвежий мозг был аномальным, ибо в нём (как, между прочим, и в случае с енотом) отсутствовали следы какого-либо заболевания и имелось ровно столько клеток-ненейронов, сколько и рассчитывали найти в мозге млекопитающего такой величины.
Исследователи предполагают, что огромное тело бурого медведя несовместимо с большим количеством кортикальных нейронов. Поскольку это всеядный зверь, в 1 грамме его пищи содержится меньше калорий, чем в пище других крупных, но питающихся только мясом животных. К тому же медведь массивней других хищных: тот, которого исследовали, имел массу 350 кг, тогда как исследованная львица — 180 кг. Поскольку диета бурого медведя недостаточна для того, чтобы постоянно поддерживать активность мозга и всего тела, это животное в течение примерно шести месяцев в году пребывает в спячке, что позволяет резко сократить расход энергии в зимнее время. Авторы выдвинули гипотезу, согласно которой кортекс бурого медведя достигает максимального размера, а затем теряет значительную часть кортикальных нейронов ввиду недостатка энергии для поддержания их активности.
Лев, второй по величине представитель хищных из тех, что подверглись исследованию, демонстрирует сходную тенденцию. Исследованная львица была в 9 раз массивней золотистого ретривера и имела мозг, размеры которого вдвое превосходили размеры мозга этой собаки, однако в её кортексе оказалось лишь около 500 миллионов нейронов — меньше, чем у золотистого ретривера (и чуть больше, чем у одного из енотов). Согласно гипотезе ведущего исследователя профессора Геркулано-Хаузел, скудное количество нейронов в львином кортексе при его внушительном объёме объясняется той же проблемой, с какой приходится иметь дело и другим крупным плотоядным, питающимся только мясом: при беге они расходуют столько энергии, что их мозг считает достойной внимания лишь такую охоту, которая сулит большую добычу, однако при этом потенциальные жертвы, имея длинные ноги, стремительно убегают, делая охоту дорогостоящим и рискованным предприятием. «Их чествуют как царей и цариц джунглей, но всё это величество, похоже, зиждется на чрезвычайно высоких затратах энергии. Нужно сосать лапу, чтобы быть крупным плотоядным», — говорит Геркулано-Хаузел.
В настоящее время она и её группа разрабатывают новый подход к оценке потребления энергии головным мозгом животных разных видов — такой, который не требует привлекать живых животных к лабораторным исследованиям.
Интересные факты об интеллекте собак (11 фото)
Они могут быть не в состоянии решить линейное уравнение (как и некоторые люди, которые спали на уроках алгебры), но они понимают больше, чем вы думаете. Появляется всё больше научных исследований об интеллекте собак, о том, что они думают, и о том, как они интерпретируют окружающий мир. Хотя мы, возможно, никогда не узнаем абсолютно всё об интеллекте собак, достигнутый нами значительный прогресс позволил лучше понять этих замечательных животных. Вот десять интересных фактов об интеллекте собак.
10. Собаки тоже могут страдать от депрессии и тревоги
Каждый раз, когда вы видите собаку на видео в Facebook (или у вас есть собственный комок энергии), вы думаете, что она готова веселиться в любой момент. Тем не менее, собаки могут страдать от депрессии и тревоги, как и люди. Собаки могут быть полезны для человека во многих отношениях в плане психического здоровья, но эти пушистые спутники жизни тоже могут испытывать трудности.
Их депрессию могут вызывать те же факторы, которые выбьют из колеи любого человека, например, появление кого-то нового в семье или уход из неё кого-то привычного. Симптомы депрессии у собак примерно такие же, как и у людей. Они могут лишиться аппетита, стать неактивными, потерять интерес к своим любимым занятиям и уйти в себя.
9. Собаки обрабатывают запах лучше, чем вы думаете
Мозг собаки специализируется на выявлении запахов, поэтому собаки полагаются на нос, когда дело касается понимания мира вокруг них. Процент клеток мозга собаки, используемых для анализа запахов, в сорок раз больше, чем у человека. Поскольку нос собаки специально приспособлен для того, чтобы функционировать лучше, чем нос человека, он обладает множеством преимуществ, которых у нас нет. У собак есть возможность вдыхать и выдыхать воздух одновременно. Цель этого процесса состоит в том, чтобы создать постоянную циркуляцию воздуха, в то время как у людей есть возможность только вдыхать или выдыхать за раз.
8. Собаки могут считывать выражения нашего лица, как и другие люди
Если вы выглядите грустным, к вам может подойти другой человек и заговорить с вами в попытке подбодрить. Собаки могут дать подобную реакцию на выражение лица человека. Если вы улыбнётесь собаке, она поймёт, что вы счастливы, и, вероятно, улыбнётся вам по-своему. Они могут более откровенно показывать признаки того, что они счастливы, подпрыгивая, виляя хвостом или бегая по квартире, как ненормальные.
Факты свидетельствуют о том, что собаки чувствительны к эмоциональным сигналам, передаваемым человеческим лицом, и даже чувствуют учащённое сердцебиение, когда человек зол, напуган или счастлив. Исследования также показывают, что собаки обладают теми же навыками социального распознавания, что и младенцы в возрасте от 6 месяцев до 2 лет.
7. Собаки хотят сказать нам, что они думают, но не могут
Вероятно, очень сложно пытаться сказать кому-то что-то, когда вы просто не умеете говорить. Это как в случае с языковым барьером, когда вы надеетесь, что ваша странная комбинация движений рук заставит кого-то понять, что вы пытаетесь сказать. Это повседневная реальность собак. Они хотят поговорить с нами, но не могут.
Собаки не могут произносить слова, но они могут общаться с нами. Они делают это с помощью различных методов языка тела, которые могут дать нам огромное количество информации о том, что они думают. Если мы знаем, на что обратить внимание. Например, если собака вертит головой и постоянно облизывается, это говорит нам, что она нервничает. Если она лихорадочно виляет хвостом, мы точно знаем, что собака счастлива. Существует пять общих групп собачьих коммуникационных сигналов (боязнь, возбуждение, тревога, агрессия и умиротворение). Проблема, с которой мы сталкиваемся, заключается в том, что иногда они общаются с нами настолько тонко, что мы не понимаем, что именно они говорят. Я предполагаю, что пока собаки не смогут найти способ поговорить с нами, мы всегда будем многого не знать о том, что они думают или чувствуют.
6. Собаки понимают, что вы говорите
Собаки могут быть не в состоянии сказать нам, что они думают, но это не значит, что они не могут понять, что говорим мы. Доктор Стэнли Корен, эксперт по собачьему интеллекту, говорит, что среднестатистическая собака может понимать около 165 слов и, возможно, больше с помощью тренировки. Собаки могут учить слова так же, как люди, они просто не могут ответить, и им остаётся лишь вилять хвостом, рычать или толкать нас, когда мы спрашиваем: «Гулять?»
Мозг собаки обрабатывает язык так же, как и мозг людей, причем правое полушарие имеет дело с эмоциями, а левое – со смыслом. Как дети, они узнают, что определённые звуки означают определённые вещи. Например, звучание слова «гулять» будет быстро ассоциироваться с прогулкой, если вы будете отправляться на улицу каждый раз, когда произносите это слово.
Хочу все знать / Размер мозга у собак. Тесты с зеркалом.
Процентов на 95 я состою из невежества. Еще сегодня утром я был склонен думать, что внутри разных собак мозг должен быть примерно одинакового размера. Ну типа бегает такой сенбернар огромный, а внутри черепа у него болтается мозг-слива размером с мозг той-терьера (который сам размером с яблоко).
Доказательство одинаковости размеров мозга сенбернара и той-терьера было таким: они же умеют все команды одинаково выполнять и одинаково разумны. Значит, и мозг примерно одинаковый иметь должны.
Головной мозг у собак разных пород сильно отличается по форме и массе (45 — 140 г), но, в общем, довольно округлый и короткий с небольшим числом четко выраженных извилин. Обонятельные луковицы и грушевидные доли относительно велики. Сосцевидное тело промежуточного мозга состоит из двух бугорков. В четверохолмии слуховые холмы крупнее зрительных. Пирамиды продолговатого мозга выпуклые и широкие.
(Из книги «Кинология. Учебное пособие для вузов» / Г. И. Блохин, М. Ю. Гладких, А. А. Иванов, Б. Р. Овсищер, М. В. Сидорова. Почитать, например, тут.)
Оказывается, вот что, дорогой Михайлович:
Когда собака видит свое отражение в зеркале, она думает, что это другая собака. Но так как запаха никакого не чувствует, то быстро теряет интерес к отражению.
В дальнейшем возник вопрос, а есть ли самосознание у дельфинов.
Возник вопрос: могут ли они воспринимать себя в зеркале. В 2001 году сделали такой эксперимент: в аквариуме стояло зеркало и на дельфинов нанесли несколько меток, около десятка. Были метки невидимые, то есть они ощущали, что что-то прикреплено, но в отражении эти метки не были видны, и метки видимые. И те и другие дельфины могли видеть только в отражении зеркала. Когда дельфины подплывали к зеркалу, они начинали тут же вертеться, подставляя к зеркалу участки с метками. Потом проанализировали видеозапись, оказалось, что действительно они себя узнают, то есть они поворачиваются именно теми местами, где метки. Стало понятно, что кроме шимпанзе, орангутангов и горилл появился еще один вид животных – это дельфины, которые себя узнают в зеркале. Отсюда делается вывод, что они имеют какое-то самосознание. И буквально совсем недавно появилась статья, что себя в зеркале могут узнавать слоны.
Были эксперименты, которые вроде бы говорят о том, что слоны себя в зеркале не узнают. Когда стали анализировать эти эксперименты со слонами, оказалось, что раньше либо им ставили цветные метки, но слоны цветов не различают. Либо зеркало слонам давали маленькое, потому что боялись, что вдруг они разобьют его, поранятся, либо ставили так далеко, что они до него не могли дотянуться. В этот раз в зоопарке поставили большое пластиковое зеркало прямо в клетке со слонами. Стали наблюдать за ними.
Слоны тут же подошли к зеркалу, стали смотреть, что это такое интересное появилось у них в клетке, стали заглядывать за зеркало, вставали на задние лапы, пытались заглянуть за забор, на котором висело зеркало. Потом стали ходить вокруг зеркала, крутиться, вертеться, пытаясь заглянуть неожиданно, посмотреть, есть там что или нет, когда они туда не смотрят. Потом стали рассматривать свое тело, поворачиваться местами, которые они обычно не видят. И, в конце концов, после того, как слоны привыкли к зеркалу, был проведен контрольный эксперимент. Слонихе сделали несколько меток, одна была реально видимая. Потом слониха какое-то время ходила, ничего не ощущала, до этого крестика не дотрагивалась. Потом она подошла к зеркалу и тут же начала пытаться хоботом достать до крестика, пытаясь понять, что у нее на лице, пытаясь стереть. Тем самым было доказано, что слоны себя в зеркале узнают.
Зоологи раскрыли связь между размером собаки и объёмом её мозга
Зоологи Будапештского университета совместно с коллегами из Университета Капошвара доказали, что у собак разных пород может быть одинаковый по размерам мозг, сообщает «Популярная Механика».
В ходе исследования они сравнили не только собак разных пород, но и их ближайших родственников — шакалов, койотов и волков. В результате оказалось, что эти животные имеют одинаковый по объёму мыслительный орган.
«Мы использовали реконструкцию мозга при помощи эндокранов — так называются слепки, изображающие рельеф внутренней поверхности черепной коробки. Таким образом можно изучать извилины и борозды мозга, а также крупные сосуды», — пояснили венгерские ученые, отметив, что эндокраны применяются для изучения мозга вымерших видов.
В процессе исследования использовались виртуальные эндокраны, созданные при помощи компьютерной томографии.
«Был произведен анализ четырех сотен черепов ста пятидесяти разных пород. Безусловно, мозг собак разного размера отличается по структуре, но его общий объем находится примерно на одном уровне, что весьма интересно, учитывая большой разброс в размерах собак», — пояснил ведущий автор исследования Кальман Чейберт.
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.