Собаки понимают наши эмоции по лицу: ученые увидели, как их мозг различает радость, страх, гнев и печаль

Способность собак замечать настроение человека хорошо знакома многим владельцам: питомец может вести себя совершенно по-разному рядом с веселым, испуганным или раздраженным человеком. Теперь ученые получили возможность увидеть, что происходит в мозге животного в такие моменты. Исследование с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии показало, что собаки способны различать счастье, страх, гнев и печаль, ориентируясь только на выражение человеческого лица. Причем мозг собаки не просто делит увиденное на приятное и неприятное — разные эмоции соответствуют различным паттернам нейронной активности.

Исследователи Венского университета работали с домашними собаками, предварительно обученными спокойно и неподвижно лежать внутри аппарата МРТ. Это принципиально важно: животные оставались в сознании и не находились под действием седативных препаратов. Во время сканирования им показывали фотографии человеческих лиц с разными эмоциональными выражениями и фиксировали изменения активности мозга. Такой подход позволил изучать восприятие эмоций непосредственно в момент, когда собака смотрела на человека.

Особенно интересной оказалась реакция на улыбку. Счастливые человеческие лица вызывали активность в височной коре и хвостатом ядре. Последнее представляет особый интерес, поскольку эта структура мозга участвует в обработке информации, связанной с вознаграждением, ожиданием приятных событий и мотивацией. Предыдущие эксперименты уже показывали активность хвостатого ядра у собак при ожидании еды, получении похвалы, встрече с хозяином и даже при восприятии запаха знакомого человека.

Однако в новом эксперименте собаки смотрели не на своих владельцев, а на незнакомых людей. Это позволяет предположить, что сама человеческая улыбка может обладать для собаки положительным эмоциональным значением независимо от знакомства с конкретным человеком. За тысячи лет совместной жизни животные могли научиться воспринимать определенные выражения человеческого лица как сигналы безопасности, дружелюбия и потенциально приятного взаимодействия.

С негативными эмоциями картина оказалась сложнее. Во втором эксперименте собакам показывали лица людей, выражавших страх, гнев или печаль. Исследователи не обнаружили единственной специализированной области, которая включалась бы отдельно при каждой из этих эмоций. Однако анализ активности мозга в целом выявил различные устойчивые паттерны, позволяющие отличить реакцию на испуганное лицо от реакции на сердитое или печальное.

Именно это наблюдение делает результаты особенно интересными. Мозг собаки, судя по полученным данным, не воспринимает все негативные человеческие выражения как один универсальный сигнал опасности. Страх, печаль и гнев несут различную информацию и обрабатываются по-разному. С практической точки зрения это вполне логично: сердитый человек может представлять потенциальную угрозу, испуганный — предупреждать о внешней опасности, а печальный — вести себя менее активно и искать социального контакта.

При этом результаты исследования не означают, что собака переживает человеческие эмоции так же, как человек. ФМРТ регистрирует изменения кровотока, связанные с активностью определенных участков мозга, но не позволяет напрямую узнать субъективные ощущения животного. Ученые могут определить, что мозг различает эмоциональные сигналы, однако нельзя на основании сканирования утверждать, что собака понимает человеческую печаль или страх во всем психологическом смысле этих состояний.

Возникает другой вопрос: почему именно собаки настолько хорошо научились читать человеческие лица? Возможное объяснение связано с одомашниванием. На протяжении десятков тысяч лет предки современных собак существовали рядом с человеком. Животные, которые лучше понимали человеческое поведение, жесты, направление взгляда, интонацию и выражение лица, могли получать преимущество: им было проще избегать конфликтов, находить пищу и взаимодействовать с людьми.

В результате возникла необычная система межвидовой коммуникации. Люди и собаки эволюционно достаточно далеки друг от друга и обладают заметно различающимся строением мозга, но собаки научились извлекать социально значимую информацию из человеческого поведения. В этом смысле домашняя собака представляет для нейробиологов уникальную модель: она позволяет исследовать, как мозг одного вида приспосабливается к постоянному взаимодействию с совершенно другим видом.

Эта способность складывается не только из распознавания лиц. Предыдущие работы показывали чувствительность собак к человеческому голосу, интонации, запахам, жестам и направлению взгляда. В реальной жизни все эти сигналы поступают одновременно. Когда хозяин сердится, собака видит выражение его лица, слышит изменение голоса, замечает положение тела и может улавливать химические сигналы, связанные с физиологическим состоянием человека. Поэтому естественное распознавание настроения, вероятно, значительно сложнее лабораторного эксперимента с фотографиями.

Новые результаты помогают объяснить знакомое владельцам ощущение, будто питомец понимает настроение еще до того, как человек что-либо сказал. Речь не обязательно идет о человеческой форме эмпатии или способности читать мысли. Собачий мозг чрезвычайно хорошо приспособлен к анализу социальных сигналов, а человеческое лицо за долгую историю совместной жизни стало одним из важных источников такой информации.

Исследование также напоминает, что поведение собаки нельзя оценивать исключительно через человеческие представления об эмоциях. Животное может заметить раздражение или страх человека, но его последующая реакция зависит от характера, опыта, воспитания и ситуации. Одна собака приблизится к расстроенному хозяину, другая отойдет, третья станет внимательнее следить за его действиями. Распознавание эмоционального сигнала и реакция на него — разные процессы.

Особенно примечательно, что для мозга собак человеческая улыбка выделяется среди других выражений лица. Если дальнейшие исследования подтвердят этот результат на более крупных группах животных, он поможет лучше понять последствия тысячелетий одомашнивания. Возможно, человек не просто научил собаку выполнять команды и жить рядом с собой. Постоянное соседство двух видов постепенно сформировало у собак нейронные механизмы, позволяющие буквально читать эмоциональную информацию на человеческом лице.