Собаки и люди распознают лица одинаково

Группа исследователей из Финляндии впервые продемонстрировала, что распознавание лиц у собак принципиально ничем не отличается от человеческого. В этот процесс вовлечены нервные механизмы, которые до недавнего времени считались характерными исключительно для человека и, возможно, для высших приматов. Как и многие открытия последних десятилетий, это исследование в очередной раз подтверждает, что человек и его мозг не так уникальны, как нам бы того хотелось.

Взаимоотношения человека с животными за последние несколько тысяч лет складывались непросто. Интеллектуальное превосходство человека, его способность видоизменять среду обитания и приспосабливать под себя другие виды – всё это привело к развитию у вида Homo sapiens своеобразной «видовой мании величия», сильно затрудняющей объективный взгляд на различия между человеком и животными.

То, что человек входит в систему живого мира и неотделим от него, сегодня не вызывает вопросов у образованной общественности. За каких-то сто пятьдесят-двести лет мы прошли серьёзный путь от возмущения самим сравнением себя с животными до проработанного эволюционного древа человека разумного, включающего, между прочим, скрещивание с неандертальцами и денисовцами – за подобные идеи нас не так давно могли бы сжечь на костре.

И всё же человеку пока далеко до полного избавления от болезненного чувства собственного превосходства. Например, мы всё ещё верим, что появились на свет не случайно. Изменения климата и экологических ниш, тектонические сдвиги или ещё более тривиальные процессы вроде дрейфа генов – всё это определяло эволюцию миллионы лет, но человек, рассказывают нам на уроках биологии, человек – это совсем другое дело. Труд – вот что навсегда прочертило эволюционную границу между животными и нами – тоже, вроде бы, животными, и всё-таки не совсем.

За способностью к труду следуют и другие «уникальные» свойства человека. Мышление, сознание, эмоции – всё это понятия, в популярном сознании применимые только к человеку. На самом деле, всё далеко не так однозначно. Орудия труда используются огромной массой животных, начиная с беспозвоночных. Крысы хохочут и приходят в хорошее настроение, если их щекотать. Свиньям можно привить оптимистичный взгляд на жизнь, если содержать их в хороших условиях. Примеров, когда поведение животных трудно объяснить чем-то, кроме рационального мышления, — масса, как среди приматов, так и среди других млекопитающих и даже птиц.

Среди огромного количества явлений, веками считавшимися исключительно человеческими, отдельное место занимает распознавание лиц. Дело в том, что случай с лицами – особый. В нём присутствуют по крайней мере два компонента, один из которых мы признаём за животными, а другой не без гордости считаем чисто своим, человеческим.

Крылышко или ножка

Распознавание объектов – необходимое условие существования в естественной среде. Без него информация, получаемая от органов чувств, была бы лишена всякого смысла. Запах имеет практический и эволюционный смысл, только если существует ассоциация между ним и, скажем, едой – в самом факте наличия запаха для животного нет особой пользы. То же относится к звукам, вкусам, ощущениям, но больше всего, конечно, к зрительным образам.

Как именно происходит распознавание зрительных объектов? От момента, когда свет, отражённый тем или иным предметом, падает на сетчатку, до момента, когда человек может назвать этот предмет, проходит очень короткое время – иногда меньше секунды. Несмотря на такую высокую скорость «системы распознавания», на самом деле она довольно сложна.

Вначале анализируются геометрические, структурные данные, связанные с объектом: форма, цвет, размер и так далее. Мы знаем, что эта стадия отделена от других, потому что известны случаи нейрологических нарушений, при которых люди не могут перерабатывать «структурную» информацию, но без труда воспринимают более глубокие, семантические ассоциации с предметами.

Например, такие пациенты испытывают трудности с угадыванием предметов по описаниям их внешнего вида («тяжёлый острый металлический набалдашник на деревянной ручке»), но легко определяют их по «смысловым» описаниям («приспособление для рубки дров»).

За структурной информацией обрабатывается её семантическая составляющая. Этот компонент зрительного распознавания тоже может быть нарушен. Например, пациент может без труда опознавать предметы путём ощупывания и детально их описывать, но не иметь возможности назвать их только на основе внешнего вида. Это означает, что при наличии в мозгу всей необходимой информации зрительный сигнал о «структуре» объекта не получает доступа в «семантическую» часть мозга. Осязательные, звуковые и другие сигналы при этом не имеют проблем с доступом.

Узнаю брата Колю

Распознавание лиц – ещё более сложный процесс. Ещё в шестидесятых годах учёные задокументировали любопытный эффект. Если испытуемому показать фотографию лица, а затем повернуть её вверх ногами, то распознавание лица на фотографии резко ухудшается – гораздо сильнее, чем это происходит для других объектов.

Ещё интереснее обратный эксперимент, проведённый в том же исследовании. В описанном выше испытании добровольцам сначала демонстрировали лица в нормальной ориентации, а потом проверяли их распознавание. Во втором эксперименте фотографии были изначально перевёрнуты. Выяснилось, что если таким образом научить людей узнавать перевёрнутые лица, то они действительно лучше распознают их при повторной демонстрации. Но самое неожиданное заключалось в том, что и нормальную ориентацию фотографии испытуемые распознавали с той же скоростью!

Получается, что перевёрнутое лицо наш мозг воспринимает как рядовой объект. Мы можем научиться его распознавать, как распознаём карандаш, молоток, кошку. Восприятие карандаша не изменится от того, какой стороной его повернуть, – так и объект «перевёрнутое лицо» можно вращать без ущерба для восприятия.

Совсем по-другому обстоит дело с объектом «лицо в нормальной ориентации». Очевидно, что наш мозг воспринимает информацию о таком объекте принципиально иначе. Оно объяснимо с эволюционной точки зрения: взаимодействие с представителями собственного вида предполагает умение различить мельчайшие детали внешнего облика сородичей, зачастую очень похожих друг на друга. Вероятно, именно этим объясняется тот факт, что европейцам бывает сложно различить азиатов, и наоборот.

Поворотный момент

Именно этим – «чувствительным к повороту» – компонентом распознавания лиц, как считалось раньше, человек отличается от животных. Предполагалось, что животные могут воспринимать лицо как рядовой объект и в какой-то мере использовать эту информацию – но вот «выделенная линия» для лиц – достижение человека.

Оказывается, и здесь наши представления о животных – всего лишь проявление той самой видовой мании величия. Вначале стало понятно, что поворот лица может существенно влиять на его восприятие у приматов. Уже это надломило очередную незыблемую истину антропоцентризма, но к уступкам шимпанзе и орангутанам мы уже привыкли.

Однако в конце 2013-го и этот бастион превосходства приматов пришлось сдать. Группа исследователей из Университета Хельсинки проанализировала восприятие лиц собаками. В работе проверялась реакция как на знакомые или незнакомые лица людей, так и на морды других собак. В качестве основного метода анализа учёные следили за движениями глаз при ознакомлении с тем или иным изображением.

Выяснилось, что собаки, как и люди, отличаются резкими различиями между восприятием лиц в нормальной и перевёрнутой ориентации. Глядя на изображение лица в правильной конфигурации, собака фокусирует зрение на глазах, как делаем и мы, распознавая лица. Напротив, если лицо перевернуть, то глаза собаки бегают по изображению, рассматривая его, как обычный предмет. Результаты практически не различались для восприятия представителей собственного вида и человеческих лиц – и в том, и в другом случае перевёрнутые изображения анализировались собакой иначе, чем обычные.

Любопытно и сравнение между домашними собаками и животными из питомников, которые за свою жизнь мало взаимодействовали с людьми. Несмотря на то, что домашние собаки в целом были более заинтересованы человеческими лицами, качественным образом анализ изображений лица у собак из питомников не отличался. Самое главное – и та, и другая группа животных одинаково реагировала на поворот изображения лица.

Этот результат впервые демонстрирует, что распознавание лиц в качестве отдельной, особо важной категории объектов не уникально для приматов.

Более того, заключают авторы исследования, механизм этот, по всей видимости, заложен в животных вне зависимости от их «воспитания».

Как же получилось, что собаки эволюционно сформировали распознавание человеческих лиц? Авторы исследования считают, что это могло явиться следствием одомашнивания, в процессе которого особи, хорошо запоминающие лицо хозяина, вероятно имели преимущество над другими. Так как, по-видимому, серьёзной разницы между внутривидовым и межвидовым распознаванием у животных нет, такую «надстройку» над уже имеющимися механизмами распознавания сородичей не так сложно представить.

Начиная с шестидесятых годов, учёное сообщество, а за ним и всё человечество всё более и более убеждается: большинство мифов об уникальности человека совершенно беспочвенны. С одной стороны, нет сомнений, что по своим интеллектуальным способностям человек – в среднем, по крайней мере, – значительно превосходит других представителей животного мира. С другой стороны, мы постепенно убеждаемся, что это превосходство скорее количественное, чем качественное. Возможно, со временем мы научимся смотреть на себя не как на царей природы, а хотя бы как на первых среди равных.

Мнение автора может не совпадать с позицией редакции