检查狗大脑中的网络为哺乳动物的进化提供了进一步的见解

一项关于犬类大脑网络的研究表明，在哺乳动物的大脑进化过程中，扣带皮层(位于大脑皮层深处的双侧结构)的作用部分被控制解决问题、任务切换和目标导向行为的额叶外侧接管。该研究依赖于一种新的犬类休息状态fMRI脑图谱，该图谱可以帮助分析以大脑区域之间功能失调的整合和交流为特征的疾病。

对狗如何思考感兴趣的研究人员不仅可以从它们的行为中推断出它，而且还可以使用fMRI(功能性磁共振成像)来研究它们的大脑活动，以识别和查看当狗对外部刺激做出反应时大脑的哪些区域是活跃的。该方法确定了影响狗的学习和记忆的大脑机制，从而产生了卓越的狗训练方法以及导致人脑功能发展的进化步骤的知识。

自2006年以来，Eötvös Loránd大学(ELTE)动物行为学系一直处于开发犬功能磁共振成像测量方法的最前沿。宠物犬的训练方法由Márta Gácsi开发，他也为在匈牙利引入协助犬训练做出了重大贡献。她从那里采用了许多方法，并根据通过行为学研究发现的竞争对手的培训原则，通过社会动机培训来补充它们。

“在这种方法中，学习者通过观察已经训练好的狗的工作并希望得到表扬来学习任务的强烈动力。作为功能磁共振成像训练的结果，训练有素的狗能够(并且渴望!)在核磁共振扫描仪中一动不动地躺八分钟，以换取预期的抚摸和零食。

近年来，犬类功能磁共振成像通常涉及向动物播放声音并研究在大脑处理声音期间哪些大脑区域被激活。

大脑活动信号通常投射到解剖图谱上，以确定哪个大脑区域受到影响。

然而，问题在于功能活动是不规则的，不一定遵循解剖学定义的规则边界。大脑的各个部分通常参与一起处理特定的输入，即它们同步行动，形成一个功能性的大脑网络。“我们决定创建一个狗脑图谱，将解剖区域组织成功能网络，说明哪些区域属于任务类型并展示它们的位置，”该研究的第一作者Dora Szabo说。

狗脑研究人员的新地图集

为了创建功能性大脑图谱，研究中包括了33只训练有素的家庭犬。在功能磁共振成像记录期间，除了躺在扫描仪中静止不动之外，没有给狗任何任务。这就是所谓的静息状态fMRI，简称rs-fMRI，它检查大脑活动，受试者不从事任何特定任务，不集中注意力或思考任何特别的事情，处于“休息状态”。以这种方式获得的数据可以揭示哪些大脑区域在功能上相互相关，哪些区域连接最紧密，使研究人员能够研究大脑网络和连接。

在中欧大学网络和数据科学家Milan Janosov的帮助下，通过应用网络理论，进一步增强了原始方法。虽然以前的研究只能描述基于模型的网络，而不管解剖边界如何，但新的犬类MRI脑图谱以所需的分辨率反映解剖区域，使研究人员能够研究网络成员之间或网络之间的连接强度，以及比较物种由于测量的大量狗。

大脑由狗和人类的不同区域主导

根据这项研究，控制解决问题、任务切换和目标导向行为的额叶外侧(额顶)网络在狗中的作用小于人类。取而代之的是扣带皮层，一种位于大脑皮层深处的双侧结构，起着核心作用。它涉及许多重要过程以及奖励处理和情绪调节。狗的扣带皮层在比例上比人类大。

衰老的影响

研究人员测量了不同年龄的狗，最大的狗只有14岁。如前所述，狗必须一动不动地躺着才能获得有效的测量结果。

“数据显示，年长的狗保持其初始位置的能力略差。然而，这种差异非常小，因为即使在他们的情况下，头部的位移也小于0.4毫米。在这方面，它们与人类相似，因为与年轻人相比，老年人也发现长时间保持静止更具挑战性，“研究狗认知衰老的高级研究员Eniko Kubinyi说。

这项研究提供了对人类大脑进化的一瞥，表明在哺乳动物大脑进化过程中，扣带皮层的作用部分被额顶区域接管。此外，新的rs-fMRI脑图谱可以帮助调查大脑区域之间的整合和交流受损的情况，从而导致任务分工功能失调。衰老、焦虑和精神疾病是这种情况的一些例子。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！