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Lo studio mostra che i cani sono visivamente in sintonia con le azioni piuttosto che con chi o cosa le sta compiendo

Ti sei mai chiesto cosa sta pensando il tuo cane mentre fissa la TV, apparentemente affascinato dal notiziario delle dieci?

Gli scienziati hanno scoperto che il tuo cane probabilmente non si sta concentrando su Huw Edwards in particolare, ma più su ciò che le persone fanno sullo schermo.

I cani da studio della Emory University in Georgia, negli Stati Uniti, hanno scansionato il cervello da una macchina per la risonanza magnetica mentre guardavano un video di mezz’ora pieno di contenuti stimolanti.

Questi includevano clip di cani in roaming, persone che interagiscono tra loro, veicoli che passano e un gatto in una casa.

I dati della risonanza magnetica sono stati inseriti in un’intelligenza artificiale (AI) chiamata Ivis, che ha correlato l’attività cerebrale con la visualizzazione di un’azione o di un oggetto sullo schermo.

I risultati hanno mostrato che i cani sono visivamente molto più in sintonia con le azioni nel loro ambiente che con chi o cosa sta compiendo tali azioni.

Gli scienziati hanno scoperto che i cani sono visivamente molto più in sintonia con le azioni nel loro ambiente rispetto a chi o cosa sta compiendo quelle azioni (immagine d'archivio)

Gli scienziati hanno scoperto che i cani sono visivamente molto più in sintonia con le azioni nel loro ambiente rispetto a chi o cosa sta compiendo quelle azioni (immagine d’archivio)

I cani da studio della Emory University in Georgia, negli Stati Uniti, hanno scansionato il cervello da una macchina per la risonanza magnetica mentre guardavano un video di mezz'ora pieno di contenuti stimolanti.  Nella foto: Daisy prende il suo posto nello scanner fMRI.  Le sue orecchie sono chiuse con del nastro adesivo per contenere i tappi per le orecchie che attutiscono il rumore della macchina

I cani da studio della Emory University in Georgia, negli Stati Uniti, hanno scansionato il cervello da una macchina per la risonanza magnetica mentre guardavano un video di mezz’ora pieno di contenuti stimolanti. Nella foto: Daisy prende il suo posto nello scanner fMRI. Le sue orecchie sono chiuse con del nastro adesivo per contenere i tappi per le orecchie che attutiscono il rumore della macchina

La neuroscienziata Erin Phillips ha dichiarato: “Sebbene il nostro lavoro si basi su due soli cani, fornisce una prova del concetto che questi metodi funzionano nei cani.

“Spero che questo documento aiuti ad aprire la strada ad altri ricercatori per applicare questi metodi ai cani, così come ad altre specie, in modo da poter ottenere più dati e approfondimenti su come funzionano i cervelli di diversi animali”.

I cani hanno solo due tipi di cellule coniche negli occhi e possono vedere solo i colori blu e giallo.

Questo è molto diverso dagli esseri umani, che hanno tre tipi di cellule coniche e possono visualizzare l’intero spettro dei colori.

Tuttavia, i cani hanno anche una maggiore densità di recettori visivi sensibili al movimento rispetto a noi.

Gli scienziati ritengono che in questo modo i cani possano percepire visivamente il mondo in modo diverso rispetto agli umani perché devono essere più consapevoli delle minacce nel loro ambiente.

Potrebbe anche essere perché fanno più affidamento sugli altri sensi poiché l’olfatto dei cani è molto più forte mentre gli umani sono molto orientati visivamente.

Per lo studio, ai cani sono stati mostrati filmati appositamente progettati in tre sessioni di 30 minuti per un totale di 90 minuti mentre si rilassavano nella macchina fMRI.  R: Esempi di fotogrammi da clip video mostrati ai partecipanti.  B: Bhubo, un mix di pugili di quattro anni, che guarda video mentre si sottopone a fMR sveglio

Per lo studio, ai cani sono stati mostrati filmati appositamente progettati in tre sessioni di 30 minuti per un totale di 90 minuti mentre si rilassavano nella macchina fMRI. R: Esempi di fotogrammi da clip video mostrati ai partecipanti. B: Bhubo, un mix di pugili di quattro anni, che guarda video mentre si sottopone a fMR sveglio

I ricercatori del Canine Cognitive Neuroscience Lab volevano scoprire se ci sono altre differenze tra il modo in cui i cani e gli esseri umani ricostruiscono ciò che vedono.

Hanno reclutato Bhubo, un misto di pugili maschi di quattro anni, e Daisy, un misto di Boston Terrier femmina di 11 anni, per prendere parte a uno studio.

Entrambi i cuccioli erano stati addestrati per entrare e sdraiarsi in una macchina fMRI in completa libertà potrebbero essere scansionati il ​​loro cervello mentre erano svegli e vigili.

“Non avevano nemmeno bisogno di dolcetti!” disse la signora Phillips.

Per lo studio, a Daisy e Bhubo sono stati mostrati film appositamente sviluppati in tre sessioni di 30 minuti per un totale di 90 minuti mentre si rilassavano nella macchina fMRI.

I film contenevano video clip che i ricercatori pensavano che un cane potesse essere abbastanza interessante da guardare per un lungo periodo di tempo.

Sono stati filmati dai ricercatori usando un gimbal – un supporto per fotocamera rotante – e un selfie stick in modo da poter ottenere scatti “da cane”.

Le clip mostravano cani che correvano in giro e persone che interagiscono con i cani, offrendo loro animali domestici o dolcetti o agitando un giocattolo verso la telecamera stessa.

Altre attività includevano veicoli che passavano, persone che si abbracciavano o mangiavano, un cervo che attraversava un sentiero, un gatto in una casa e cani che camminavano al guinzaglio.

Mentre i cani guardavano i loro film, veniva eseguita una risonanza magnetica del loro cervello, che visualizzava l’attività neurale.

La signora Phillips ha detto: “È stato divertente perché è una scienza seria e ci sono voluti molto tempo e sforzi, ma ciò che contava era che questi cani guardassero video di altri cani e persone che erano un po’ sciocche”.

Per fare un confronto, sono stati mostrati anche i video di due persone sdraiate nella macchina fMRI e sottoposte a una scansione.

I film contenevano video clip che i ricercatori pensavano che un cane potesse essere abbastanza interessante da guardare per un lungo periodo di tempo.  Nella foto: Bhubo e il suo umano Ashwin Sakhardande si preparano per un film

I film contenevano video clip che i ricercatori pensavano che un cane potesse essere abbastanza interessante da guardare per un lungo periodo di tempo. Nella foto: Bhubo e il suo umano Ashwin Sakhardande si preparano per un film

Regioni cerebrali importanti per distinguere oggetti e azioni utilizzate per addestrare l'IA per i partecipanti umani (A) e canini (B).

Regioni cerebrali importanti per distinguere oggetti e azioni utilizzate per addestrare l’IA per i partecipanti umani (A) e canini (B).

LE DIFFERENZE TRA L’AVVISTAMENTO DEI CANI E L’UOMO

colore – I cani hanno solo due tipi di cellule coniche negli occhi e possono vedere solo i colori blu e giallo. le persone hanno tre tipi di cellule coniche e possono visualizzare l’intero spettro dei colori.

rilevamento del movimento – I cani hanno una maggiore densità di recettori visivi sensibili al movimento rispetto agli umani.

percezione di azioni e oggetti – I risultati di questo studio mostrano che i cani sono molto più in sintonia con le azioni rispetto agli oggetti che eseguono, mentre anche gli esseri umani non hanno la priorità.

Gli scienziati ritengono che queste differenze siano dovute al fatto che i cani devono essere più bravi a rilevare i pericoli nel loro ambiente e fare affidamento più sul loro acuto senso dell’olfatto rispetto agli umani.

Successivamente, i dati video sono stati segmentati in base al timestamp e a ogni clip sono stati assegnati classificatori per identificare ciò che era sullo schermo in quel momento.

I classificatori includevano oggetti come cani, persone, veicoli o altri animali, o azioni come annusare, mangiare o giocare

Tali informazioni, insieme ai dati della risonanza magnetica sul cane e sull’uomo, sono state inserite nella rete neurale Ivis e i risultati sono stati pubblicati questa settimana sul Journal of Visualized Experiments.

Ivis era stato addestrato per abbinare l’attività cerebrale ai due classificatori, il che era possibile utilizzando i dati umani per entrambi con una precisione del 99%.

Tuttavia, è riuscito solo a trovare correlazioni con i classificatori basati sull’azione per i dati sui cani, con una precisione compresa tra il 75 e l’88%.

Ciò suggerisce che i cervelli canini diano la priorità a ciò che sta accadendo davanti a loro, piuttosto che a chi o cosa è coinvolto, una marcata differenza nel modo in cui funziona il cervello umano.

“Noi esseri umani siamo molto orientati agli oggetti”, ha affermato l’autore corrispondente, il professor Gregory Berns.

“Ci sono dieci volte più nomi dei verbi nella lingua inglese perché abbiamo una particolare ossessione per la denominazione di oggetti.

“I cani sembrano preoccuparsi meno di chi o cosa vedono e più dell’azione stessa.”

Ha aggiunto: “Ha perfettamente senso che il cervello dei cani sia principalmente pronto per l’azione.

“Gli animali devono essere molto preoccupati per le cose che accadono nel loro ambiente per evitare di essere mangiati o per monitorare gli animali che potrebbero voler cacciare.

“Azione e movimento sono in primo piano”.

In futuro, i ricercatori vogliono mappare l’attività cerebrale sull’input olfattivo, poiché i cani dedicano una parte molto più ampia del loro cervello all’elaborazione delle informazioni olfattive.

Vogliono anche fare ricerche più dettagliate sulla percezione visiva dei cani e possibilmente di altri animali.

Il professor Berns ha dichiarato: “Abbiamo dimostrato che possiamo monitorare l’attività nel cervello di un cane mentre guarda un video e ricostruire, almeno in misura limitata, ciò che sta guardando.

“È straordinario che siamo in grado di farlo”.

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I cani possono usare i loro nasi altamente sensibili sia per “vedere” che per annusare, secondo un nuovo studio.

I ricercatori hanno scoperto un “percorso esteso” nel cervello dei cani domestici che collega le aree responsabili dell’olfatto e della vista.

Ciò consente ai cani un notevole senso dell’orientamento e della percezione anche quando non possono vedere, il che spiega come alcuni cani ciechi possono giocare a prendere.

L’acuto senso dell’olfatto dei cani può aiutarli a riconoscere e distinguere tra vari oggetti e ostacoli, anche quando sono ciechi.

Il nuovo studio fornisce la prima prova che l’olfatto dei cani è integrato con la loro vista e altre parti uniche del cervello.

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