Змест артыкула
Я падрыхтаваў матэрыял Кэтрын Оффорд. Пераклад артыкула: Сабачы погляд на аптычныя ілюзіі.
Сара Бэсье была на барбекю каля Мельбурна, Аўстралія, калі ў яе ўзнікла ідэя паказаць сабакам аптычныя ілюзіі. Гэта быў 2015 год, і яна прыехала ва ўніверсітэт Ла-Троб неўзабаве пасля таго, як атрымала ступень магістра ў галіне сабачага пазнання на радзіме ў ЗША. Падчас размовы на барбекю з групай псіхолагаў, якія вывучалі, як чалавечы мозг успрымае аптычныя ілюзіі, яна зразумела, што гэты ж падыход можа дапамагчы даведацца, як сабакі бачаць навакольны свет і чым іх ўспрыманне адрозніваецца ад нашага. «У нас было вар'яцкае пытанне: калі вы пакажаце сабаку аптычную ілюзію, ці зможа яна гэта ўбачыць?» — успамінае яна.
Тое, што спачатку здавалася жартам, неўзабаве ператварылася ў сур'ёзную прапанову. Псіхолагі ўвесь час выкарыстоўваюць аптычныя ілюзіі, каб вывучыць спосабы, якімі чалавечы мозг атрымлівае інфармацыю пра свет, тлумачыць Філіп Шуінар, эксперт па ілюзіях і адзін з псіхолагаў La Trobe на тым барбекю. Звычайна, кажа ён, шаблоны ўспрымання з'яўляюцца надзейным спосабам для хуткага атрымання мозгам інфармацыі, але часам яны прыводзяць да памылак, прымушаючы нас "бачыць" рэчы, якіх няма, або, напрыклад, адчуваць розніцу ў памерах паміж двума аднолькавымі аб'ектамі. Выяўленне таго, як і калі ўзнікаюць такія памылкі, можа даць падказкі аб тым, як функцыянуе пазнанне ў людзей ці іншых жывёл, такіх як сабакі.
Бесье вырашыла разабрацца ў гэтым пытанні ў рамках сваёй доктарскай дысертацыі. Яна пераехала ў La Trobe, каб працаваць пад кіраўніцтвам Pauline Bennett і распрацавала прыладу, якая дазволіць сабакам перадаваць тое, што яны ўспрымаюць. Каманда стварыла невялікі пакой з сэнсарным экранам, які адлюстроўваў розныя аптычныя ілюзіі, і сабакі маглі ўзаемадзейнічаць з імі з дапамогай носа. Па словах Безье, на навучанне першых сабак Lagotto Romagnolo, прывезеных уладальнікамі-добраахвотнікамі, спатрэбілася некалькі месяцаў. Але першыя вынікі, апублікаваны ў 2016 годзе, былі ашаламляльнымі.
Каманда выкарыстала розныя версіі ілюзіі Эбінгаўза-Тытчэнера, у якой два аднолькавыя кругі выглядаюць рознымі для людзей з-за размяшчэння вакол іх іншых кругоў. Кожнага сабаку навучылі з дапамогай шчодрага запасу сабачага печыва ў абмен на правільныя адказы выбіраць адзін з двух цэнтральных кругоў, які лічыўся ім большым, дакранаючыся да гэтай часткі экрана носам. Каманда таксама сабрала дадзеныя, выкарыстоўваючы серыю кантрольных малюнкаў, у якіх змяняліся як цэнтральныя кругі, так і агульны памер стымулу, каб праверыць, ці былі сабакі прадузятымі пры выбары малюнкаў.
У ілюзіі Эбінгаўза-Тытчэнера два цэнтральныя кругі маюць аднолькавы дыяметр. Людзям круг, акружаны меншымі кругамі, здаецца большым. Паводле аднаго з даследаванняў, у сабак эфект зваротны.
Да вялікага здзіўлення Бесье, дадзеныя паказалі, што сабакі сапраўды былі ўспрымальныя да ілюзіі Эббінгаўза-Тытчэнера; яны пастаянна выбіралі адзін з двух аднолькавых кругоў на ілюзорным малюнку часцей, чым другі. Але замест таго, каб паддацца на чалавечую хітрасць, выбраўшы большы круг, акружаны меншымі кругамі, сабакі зрабілі наадварот.
У якасці першага кроку ў навучанні сабак ўзаемадзейнічаць са зрокавымі ілюзіямі даследчыкі павінны навучыць жывёл асацыяваць дотык да прадмета носам — у дадзеным выпадку чырвонай мішэні на палцы — з узнагародай.
Атрыманыя дадзеныя з'яўляюцца яркай ілюстрацыяй таго, як мала навука ведае аб успрыманні сабак, нягледзячы на тое, што людзі падтрымлівалі цесныя адносіны з сабакамі на працягу тысяч гадоў, кажа Бесье, цяпер дырэктар Thinking Dog Center пры Хантэрскім каледжы ў Нью-Ёрку. Яна адзначае, што большасць даследаванняў у галіне пазнавання сабак - па адной ацэнцы, да трох чвэрцяў апублікаваных даследаванняў — абапіраюцца на візуальныя задачы, многія з якіх узяты з даследаванняў на прыматах. Але "мы не заўсёды ведаем, ці апрацоўваюць [сабакі] свет гэтак жа, як і мы", - кажа яна, таму часам бывае незразумела, што менавіта вынікі такіх эксперыментаў кажуць даследчыкам аб кагнітыўных здольнасцях сабак. Разуменне таго, як візуальнае ўспрыманне сабак адрозніваецца ад нашага, "можа мець вялікі ўплыў на тое, як мы інтэрпрэтуем гэтыя вынікі".
Візуальныя ілюзіі для сабак
Даследчыкі могуць праверыць успрымальнасць жывёл да ілюзій, навучыўшы іх узаемадзейнічаць з экранам або іншай прыладай, як гэта зрабіла Бесье ў сваім даследаванні 2016 года. Або яны могуць выбраць так званыя эксперыменты са спантаннымі перавагамі, у якіх даследчыкі паказваюць сабакам аднолькавыя аптычныя ілюзіі, выкарыстоўваючы талеркі рознага памеру і порцыі ежы, да якой сабакі праяўляюць цікавасць без усялякай падрыхтоўкі.
Выкарыстоўваючы другі падыход некалькі гадоў таму Крысціян Агрыла і яго калегі з Падуанскага ўніверсітэта на поўначы Італіі паспрабавалі праверыць успрымальнасць сабак розных парод да ілюзіі, вядомай як ілюзія Дэльбефа, выкарыстоўваючы сабачыя ласункі, сабраныя ў кругі. У тыповай версіі гэтай ілюзіі адносныя памеры двух аднолькавых кругоў скажаюцца кольцам, якое ахоплівае кожны з іх. Людзі схільныя ўспрымаць круг у меншым кольцы як большы, чым круг у вялікім кольцы. Мяркуецца, што гэты эфект звязаны з візуальнай хітрасцю, якая прымушае нас пераацэньваць памер першага кольца, таму што яно амаль такога ж памеру, як і кольца, але недаацэньваць памер апошняга, таму што яно значна меншае за памер кольца.
У ілюзіі Дэльбефа два цэнтральныя кругі маюць аднолькавы дыяметр. Людзям круг, акружаны меншым кольцам, здаецца большым. Два даследаванні паказалі, што сабакі не бачаць ніякай розніцы.
У даследаванні Агрыла навукоўцы прапанавалі кожнай з 13 сабак дзве талеркі з ежай, размешчаныя ў метры адна ад адной. У кантрольных умовах выбар быў паміж двума талеркамі аднолькавага памеру, якія змяшчалі розную колькасць пачастункаў. Ва ўмовах тэсту сабакам трэба было выбіраць паміж аднолькавымі порцыямі на талерках рознага памеру. Каманда выказала здагадку, што ў абодвух выпадках сабакі хацелі б выбраць порцыю, якую яны лічылі большай. Такім чынам, калі сабакі падобныя на людзей у сваім успрыманні гэтай ілюзіі, як выказала здагадку каманда, яны павінны выбраць меншую талерку ва ўмовах тэсту, каб порцыя пачастункаў выглядала большай.
Яны памыліліся. У кантрольных тэстах сабакі сапраўды выбіралі больш пачастункаў, калі трэба было выбіраць аднолькавыя порцыі на талерках рознага памеру: "іх выбар быў у асноўным выпадковым", - кажа Агрыла. Ён дадае, ці азначае гэта, што сабакі не ўспрымальныя да гэтых візуальных ілюзій, ці проста ўмовы ілюзіі не могуць быць дакладна прайграныя. Сабакі ў гэтым эксперыменце атрымлівалі пачастункі незалежна ад таго, якую талерку яны выбіралі, таму, магчыма, не было асаблівага стымулу выбіраць порцыю, якая здавалася нават крыху большай.
Высновы, апублікаваны Бес'ерам і яго калегамі ў той жа час, у якім выкарыстоўваліся дрэсіраваныя сабакі і прылада з сэнсарным экранам, якая паказвае графічную версію ілюзіі Дэльбёфа, здаецца, падтрымлівае ідэю, што сабакі не паддаюцца на гэты аптычны трук. Бесье таксама нядаўна паведаміў нуль вынікі для сабак, навучаных розным версіям ілюзіі Понца, якая для людзей скажае памер аднолькавых фігур, акружаных лініямі або сеткай.
Ілюзіі Ponzo выкарыстоўваюць лініі або сеткі, каб сказіць адносныя памеры дзвюх фігур. Людзі звычайна ўспрымаюць левы прастакутнік больш, чым правы. Некалькі даследаванняў той жа даследчай групы паказваюць, што сабакі не заўважаюць розніцы.
Нягледзячы на тое, што "адсутнасць доказаў не з'яўляецца доказам адсутнасці", кажа Агрыла, атрыманыя вынікі сведчаць аб тым, што сабакі могуць быць неўспрымальныя да гэтых канкрэтных глядзельных ілюзій, што даследчыкам, магчыма, трэба будзе ўлічваць пры планаванні будучых эксперыментаў па пазнаванні сабак.
Праблемы інтэрпрэтацыі вынікаў эксперыментаў са зрокавымі ілюзіямі
На некаторыя тыпы глядзельных ілюзій даследчыкі выявілі, здавалася б, аднолькавыя рэакцыі ў сабак і людзей, але некаторыя даследаванні таксама падкрэсліваюць неабходнасць асцярожнасці пры правядзенні і інтэрпрэтацыі перцэпцыйных эксперыментаў на сабаках. Некалькі гадоў таму навукоўцы з Універсітэта Лінкальна ў Вялікабрытаніі правялі даследаванне, падчас якога сабакі ўзаемадзейнічалі з сэнсарным экранам, адлюстроўваючы ілюзію Мюлера-Леера, у якой дзве аднолькавыя лініі выглядаюць рознай даўжыні з-за напрамку стрэлак, размешчаных на абодвух канцах. Каманда выявіла, што сабакі, навучаныя выбіраць даўжэйшую лінію, пастаянна выбіраюць экран са стрэлкамі, накіраванымі ўнутр, як і людзі, і навукоўцы выказалі здагадку, што сабакі падзяляюць чалавечае ўспрыманне гэтай ілюзіі.
Але дадатковыя наступныя тэсты і дбайны аналіз дадзеных выявілі альтэрнатыўнае тлумачэнне вынікаў: сабакі не выбіралі лінію са стрэлкамі, накіраванымі ўнутр, зыходзячы з чаканай даўжыні лініі, яны выбіралі найбольшую выяву.
У ілюзіі Мюлера-Леера даўжыні дзвюх аднолькавых ліній выглядаюць скажонымі з-за стрэлак, размешчаных на абодвух канцах. Людзі звычайна ўспрымаюць верхнюю лінію як даўжэйшую. Сабакі, навучаныя выбіраць больш доўгую лінію, таксама выбіраюць верхнюю лінію, але гэтыя вынікі можна растлумачыць тым, што жывёлы звычайна выбіраюць вялікую выяву, а не ўспрымаюць гарызантальную лінію як даўжэйшую, як гэта робяць людзі.
Эксперыментатары спрабуюць выключыць гэты від альтэрнатыўных сцэнарыяў у даследаваннях глядзельнай ілюзіі. Напрыклад, у сваіх эксперыментах Эббінгаўза-Тытчэнера Бёсье і яго калегі выкарыстоўвалі некалькі відарысаў з кругамі рознага памеру, каб выключыць магчымасць таго, што сабакі выбіралі малюнак, заснаваны на тым, што было большым у цэлым, паводзіны, якія таксама прымусілі б іх паказаць зваротны эфект замест таго, каб выбіраць малюнак, заснаваны на цэнтральным крузе ілюзіі.
Па словах Грэгары Бернса, неўрапатолага з Універсітэта Эмары, дадатковыя фактары пастаянна выклікаюць заклапочанасць у эксперыментах з выбарам паводзін, асабліва ў даследаваннях, у якіх даследчыкі дакладна не ведаюць, што сабакі бачаць і на што звяртаюць увагу. "Калі мы распрацоўваем эксперыменты, мы не можам не распрацоўваць іх з пункту гледжання чалавека", - кажа Бернс, які пачаў вывучаць кагнітыўныя здольнасці сабак амаль дзесяць гадоў таму і быў адным з першых даследчыкаў, якія навучылі сабаку сядзець нерухома ў МРТ-сканеры. У даследаваннях, якія вымяраюць паводзіны сабакі як вынік, "калі сабака не робіць тое, што вы хочаце, часта незразумела, ці сабака не разумее, што вы пытаецеся, ці разумее яна, але проста не хоча гэтага рабіць, ці ў яе ёсць іншая матывацыя". Ён дадае, што даследаванні часта вымяраюць паводзіны сабак на ўзроўні групы, каб выявіць тонкія тэндэнцыі ва ўспрыманні, але ў той жа час могуць прапусціць значныя адрозненні ва ўспрыманні і пазнанні паміж асобнымі сабакамі.
Сара Бесье і яе калегі з Універсітэта Ла-Троб у Аўстраліі паведамілі пра эксперымент з выкарыстаннем гэтай устаноўкі ў 2016 годзе. Яны выявілі, што сабакі, навучаныя выбіраць любы чорны круг, які яны лічылі большым з двух, паслядоўна выбіралі той, акружаны вялікімі сінімі кругамі, у адрозненне ад людзей, і выказалі здагадку, што візуальнае ўспрыманне сабак і людзей можа адрознівацца ў некаторых аспектах гэтай ілюзіі.
Даследчыкі, якія вывучаюць ілюзіі з дапамогай паводніцкіх эксперыментаў, пярэчаць таму, што нават з такімі праблемамі іх падыход прапануе хаця б папярэдні спосаб вывучыць, як сабакі бачаць свет. Як тлумачыць Бесье, гэтыя даследаванні "могуць даць нам добрае ўяўленне аб тым, як яны візуальна апрацоўваюць свет вакол сябе. Гэта можа дапамагчы нам высветліць, дзе ёсць паралелі, а дзе іх няма", і, магчыма, распрацаваць больш магутныя даследаванні ў будучыні.
Яна і іншыя даследчыкі ўжо пачалі шукаць перцэпцыйныя тлумачэнні рэакцыі сабак на пэўныя ілюзіі. Паводле яе слоў, у выпадках, калі сабакі і людзі дэманструюць розныя рэакцыі, гэта значыць сабакі выбіраюць раздражняльнік, процілеглы выбару чалавека, або зусім не праяўляюць успрымальнасці, гэта можа быць звязана з тым, што глядзельныя сістэмы сабак рэагуюць на розныя тыпы глядзельных стымулаў. Вядома, што людзі, напрыклад, асабліва добра ўспрымаюць глабальныя ўзоры ў малюнках, якія складаюцца з больш дробных элементаў. Сабачае ўспрыманне, наадварот, можа быць больш сканцэнтравана на мясцовых раздражняльніках на гэтых малюнках, адзначае Бёсье, і гэтая з'ява можа растлумачыць, чаму сабакі інакш, чым людзі, рэагуюць на ілюзіі Эббінгаўза-Тытчэнера і Понца, якія павінны ўспрымацца глабальна, каб ілюзія працавала належным чынам.
Яна дадае, што такія міжвідавыя адрозненні могуць адлюстроўваць розны эвалюцыйны ціск на сабак і людзей. Бернс пагаджаецца з тым, што ў навуковай літаратуры ёсць доказы таго, што сабакі не маюць такіх моцных візуальных пераваг да глабальных раздражняльнікаў, як людзі, хоць ён папярэджвае, што даследаванняў па гэтай тэме мала.
Шуінар адзначае іншы спосаб зразумець адрозненні ва ўспрыманні паміж сабакамі і людзьмі: наколькі верагодна, што жывёла ўспрымае падобныя раздражняльнікі як аднолькавыя адзін аднаму, замест таго, каб заўважаць тонкія адрозненні паміж імі. Ён дадае, што яго праца і праца Бесьера могуць сведчыць аб тым, што сабакі радзей, чым людзі, успрымаюць адрозненні паміж падобнымі раздражняльнікамі.
Такія лічбы Навона могуць успрымацца альбо глабальна — у дадзеным выпадку як E і R — альбо лакальна як N і S. Некаторыя даследаванні паказваюць, што людзі лепш успрымаюць глабальныя стымулы, чым сабакі.
Даследаванні, якія паказваюць агульныя рэакцыі ў сабак і людзей, таксама патрабуюць дбайнай інтэрпрэтацыі. Эліяс Гарсія-Пелегрын, аспірант псіхалогіі ў Кембрыджскім універсітэце, які вывучае пазнанне крумкачоў, тлумачыць, што калі жывёла дэманструе ўспрымальнасць да аптычнай ілюзіі, якая, як вядома, падманвае людзей, прычынай можа быць агульны нервовы механізм, але ў роўнай ступені гэта можа быць і не так. "Тое, што ў іх падобная рэакцыя, не азначае, што яна абумоўлена аднолькавымі кагнітыўнымі працэсамі".
Трохі магіі
Паводніцкія эксперыменты па вывучэнні ўспрымання глядзельных ілюзій у сабак - не адзіны спосаб вывучэння ўспрымання ў сабак. Функцыянальныя МРТ-даследаванні, такія як праведзеныя Бернсам, ўключаюць візуалізацыю мозгу сабак, якія пасіўна праглядаюць выявы на экране, каб даследчыкі маглі назіраць нервовыя сігналы, звязаныя з рознымі тыпамі раздражняльнікаў. Яго каманда нядаўна апублікавала прэпрынт, у якім на падставе эксперыментаў фМРТ сцвярджаецца, што сабакам не так проста абагульніць 3D-аб'екты ў 2D-малюнкі гэтых аб'ектаў, ці наадварот, што можа паўплываць на тое, як навукоўцы распрацоўваюць тэсты для вымярэння ўспрымання ў сабак.
Іншыя даследчыкі вывучаюць спосабы прадстаўлення розных відаў ілюзій жывёлам. Гарсія-Пелегрын, напрыклад, быў адным з некалькіх суаўтараў нядаўняй перспектыўны артыкул, які сцвярджаў, што трукі — нават такія простыя, як выкарыстанне спрыту рук, каб прымусіць прадмет знікнуць — могуць быць магутным інструментам у вывучэнні ўспрымання жывёл. "Фокусеры выкарыстоўваюць вельмі складаныя метады падману, якія выкарыстоўваюць некаторыя з нашых сляпых зон увагі і ўспрымання", - кажа ён. «Калі іншыя, непадобныя на чалавека жывёлы маюць падобныя або гамалагічныя механізмы ўвагі і ўспрымання, трукі павінны працаваць і на іх».
Магічныя фокусы або іншыя дынамічныя аптычныя ілюзіі, відавочна, больш складаныя, чым статычныя двухмерныя выявы, прызнае Гарсія-Пелегрын, які эксперыментуе з прыёмамі, якія прымушаюць аб'екты знікаць для варон, якіх ён вывучае. Увага да факусіроўкі ўплывае не толькі на глядзельнае ўспрыманне, але і на іншыя кагнітыўныя фактары, такія як парушэнне чаканняў (калі адбываецца нешта нечаканае або непрадказальнае) і канстантнасць аб'екта. Акрамя таго, складана стварыць кантрольныя ўмовы для эксперыментаў з трукамі, адзначае Бесье, хоць яна дадае, што фокуснік наведаў лабараторыю яе каманды ў канцы 2019 года, каб абмеркаваць менавіта такія даследаванні.
Зараз Бэсье і яе каманда выпрабоўваюць яшчэ адзін трук з сабакамі, які стаў вірусным некалькі гадоў таму. У ім гаспадар сабакі некалькі разоў падымае і апускае перад сабой вялікую коўдру, нібы шырму, пры гэтым гадаванец глядзіць на яго; затым, падчас аднаго з уздымаў, гаспадар хаваецца за сцяной і скідае коўдру, ствараючы ў сабакі ўражанне, што яго гаспадар растварыўся ў паветры.
Група Бесьера нядаўна запусціла грамадзянскі навуковы праект пад назвай "Што за пух!?", каб вывучыць, як жывёлы рэагуюць на гэтую ілюзію. "Мы просім уладальнікаў рабіць гэта дома са сваімі сабакамі", - кажа яна. «Мы прааналізуем кадры і паглядзім, ці зможам мы зрабіць якія-небудзь высновы аб канстантнасці аб'екта і парушэнні чаканняў пры такім фокусе». Паводле яе слоў, яна таксама працягвае працу з дрэсіраванымі жывёламі, каб зразумець фундаментальныя пытанні пазнання сабак, якія ўпершыню зацікавілі яе яшчэ ў Аўстраліі. «Часам лепшыя ідэі, я думаю, прыходзяць падчас барбекю».
Часта задаюць пытанні (FAQ): сабачы погляд на аптычныя ілюзіі
Сабакі ўспрымаюць аптычныя ілюзіі, але іх рэакцыя адрозніваецца ад чалавечай. Напрыклад, у ілюзіі Эбінгаўза-Тытчэнера сабакі бачаць супрацьлеглы эфект - круг, акружаны вялікімі кругамі, здаецца ім большым.
Даследчыкі выкарыстоўваюць сэнсарныя экраны, якія адлюстроўваюць розныя ілюзіі і вучаць сабак ўзаемадзейнічаць з імі з дапамогай носа. Эксперыменты таксама праводзяцца з порцыямі ежы на талерках рознага памеру, каб назіраць, як сабакі ўспрымаюць памеры прадметаў.
Даследчыкі праверылі ўспрымальнасць сабак да такіх ілюзій, як ілюзіі Эббінгаўза-Тытчэнера, Дэльбефа, Понца і Мюлера-Лаяра. Вынікі адрозніваюцца, і сабакі часта інакш рэагуюць на гэтыя ілюзіі, чым людзі.
У адрозненне ад людзей, якія бачаць меншы круг як большы, сабакі выбіраюць большы круг, акружаны вялікімі кругамі. Гэта паказвае на тое, што зрок і ўспрыманне сабакі адрозніваюцца ад чалавечага.
Такім чынам, сабакі, верагодна, успрымаюць больш лакальныя, а не глабальныя раздражняльнікі на малюнках, што можа растлумачыць іх рэакцыю, адрозную ад людзей, на аптычныя ілюзіі, такія як Эбінгаўза-Тытчэнера і Понца.
У некалькіх даследаваннях, уключаючы эксперыменты з порцыямі ежы, сабакі не прадэманстравалі здольнасць бачыць адрозненні ў памерах аб'ектаў у ілюзіі Дэльбефа, у адрозненне ад людзей.
Даследчыкам цяжка дакладна ведаць, на што звяртаюць увагу сабакі падчас эксперыментаў. Таксама сабакі могуць выбіраць аб'екты не зыходзячы з ілюзій, а зыходзячы з іншых фактараў, такіх як агульны памер выявы.
Адрозненні могуць быць звязаныя з асаблівасцямі глядзельнай сістэмы сабак, якая менш адчувальная да глабальных заканамернасцяў. Эвалюцыйныя фактары таксама маглі паўплываць на тое, як сабакі бачаць свет.
Аўтар публікацыі
Прапануем азнаёміцца і прыняць да ведама ўсе высновы на нашым партале па сваім меркаванні. Не займайцеся самалячэннем! У нашых артыкулах мы збіраем найноўшыя навуковыя дадзеныя і меркаванні аўтарытэтных спецыялістаў у галіне аховы здароўя. Але памятайце: паставіць дыягназ і прызначыць лячэнне можа толькі лекар.
Партал прызначаны для карыстальнікаў старэйшых за 13 гадоў. Некаторыя матэрыялы могуць не падыходзіць для дзяцей ва ўзросце да 16 гадоў. Мы не збіраем персанальныя дадзеныя дзяцей ва ўзросце да 13 гадоў без згоды бацькоў.
