Tým neurologů ve spolupráci s odborníky na zvířecí chování prováděl svůj výzkum v rámci projektu americké Emoryho univerzity. Využil přitom celou řadu moderních technologií. Nešlo jen o možnosti skenovat činnost mozku pomocí magnetické rezonance (MRI). Klíčové bylo využití pokročilých systémů strojového učení k tomu, aby počítače dokázaly správně interpretovat naměřená data. Tím se podařilo zjistit, jaké asi vizuální procesy probíhají v mysli psa při zpracovávání viděného.

Zjištění mohou být důležitou součástí mozaiky poznání kognitivních schopností našich čtyřnohých přátel. Ukazují totiž, na co pes při sledování reality zaměřuje pozornost a co naopak registruje jen okrajově. Pro srovnání rozdílů psích a lidských mozků byli do studie zahrnuti také lidé.

Ještě před popisem samotného experimentu je potřeba zdůraznit, že pro jeho náročnost byl zatím vykonán jen se dvěma pejsky. Bylo totiž nutné oba tvory vycvičit tak, aby nebyli v přístroji magnetické rezonance neklidní a také aby zvládli mnoho desítek minut bez hnutí koukat na promítané video. Účastníky experimentu se tak stala fenka Daisy (kříženec bostonského teriéra) a pes Bhubo (kříženec boxera).

Vtipná psí videa

O co přesně šlo, jsme již naznačili. Vědci natočili tři třicetiminutová videa pomocí závěsné kamery a selfie tyče tak, aby zobrazovala různé běžné a veselé každodenní situace ze psí perspektivy. Tedy oblíbený žánr „domácí video psíma očima“. Šlo o psí pobíhání po venku a zkoumání okolí, interakce s lidmi a jinými psy, hry a chytání pamlsků, sledování kočky v domě, jelena v divočině a podobně.

Daisy i Bubho pak během třicetiminutových úseků koukali na všechna natočená videa. Byli při tom umístění v přístroji magnetické rezonance. K výcviku psů byla použita zvláštní technika psychologa Gregoryho Bernse, což byl první vědec, kterému se podařilo před deseti lety provést první sken mozku bdělého, neuvázaného psa. Jde o to, že přístroj MRI vyžaduje ke své práci čas. Kdyby v něm ale bylo zvíře uvázané či snad dokonce uspané, pak nemá smysl sledovat činnost vystresovaného či utlumeného mozku. 

Pejsci se proto naučili v klidu sedět, koukat na video a nevnímat okolní přístroj. Bylo k tomu potřeba provést některé zvláštní úkony, oba psi například dostali špunty do uší (Bubhovi je dokonce museli páskou přichytit k hlavě) neboť přístroj vytrvale a dotěrně hučí. Neurovědec Erin Phillips, vedoucí výzkumu, k tomu ale dodává, že to vlastně byla zábava pro všechny zúčastněné. Na jednu stranu děláte seriózní vědu, na druhou stranu ale věnujete spoustu energie práce se psy, se kterými nakonec koukáte na vtipná videa jiných psů.

Vnímají víc aktivitu

U obou účastníků se podařilo velmi přesně změřit mozkovou aktivitu a pomocí strojového učení spojit měnící se aktivní centra mozku s konkrétními scénami ve videu. Tato technologie se už dříve vylepšovala při práci s lidmi. Umělá inteligence tak dokáže rozpoznat, jaké objekty se nachází v té které scéně, a určit tak na co konkrétně lidský mozek reaguje. Tyto výzkumy lidí ostatně stály u počátku celé nové studie. Vědce totiž napadlo, že když to jde s člověkem, mohlo by to fungovat i se psem. Autoři práce uznávají, že v případě našich mazlíčků není ještě technologie tak dokonalá. U lidí počítače rozpoznají 99 procent objektů zájmu, u psů to bylo asi jen 75–88 procent. I to ale pro průkazné výsledky stačí.

K čemu tedy vědci došli? U obou sledovaných bylo zjevné, že jejich mozek funguje zaměřováním pozornosti jinak, než je tomu u lidí. Člověk je totiž tvor silně zaměřený na jednotliviny, na objekty. Světové jazyky mají mnohem více podstatných jmen než sloves a v našem vnímání reality, jazyka a představivosti nese větší váhu pojmenovávání konkrétních předmětů. Tomu odpovídají i skeny lidského mozku – všímáme si konkrétních detailů konkrétních věcí. Psi oproti tomu nejdou tak do statického detailu, za to jsou mnohem víc naladění na vnímání aktivity. Pohyb, akce, změna, to vše probouzí mnohem silnější aktivitu, než se to dařilo sledovat u lidí. 

Odhalování psí mysli

Může jít o větší naladění psí mysli na pozornost na události – a tedy možné hrozby – v jejich okolí. Člověk se sice postupně stal vrcholovým lovcem, půjdeme-li ale evolučně hluboko do minulosti, tak naši zvířecí předci soustředěně sledovali porost, zda se v jeho detailech neskrývá nějaký predátor. Psí předci se tím porostem pohybovali a reagovali na každou změnu a pohyb kolem sebe.

To může mít za následek další rozdíly mezi námi a psy, které také ovlivňují vnímání reality. My jsme tvorové vizuální, ostatní smysly jsou důležitější, ale zrak převažuje. U psů dominuje čich, představu o realitě kolem sebe ale vytváří v komplexnějším pletenci smyslového vnímání. Nedávné studie navíc ukazují, že nosem dovedou bez nadsázky až vidět, neboť mají zraková a čichová centra mozku úzce propojená.

Daná studie je jenom střípkem ze složitého obrazu psího vnímání a fungování jejich mysli. Obrazu, který se vědcům daří odhalovat jen postupně. I u dané práce jde o krůček zdánlivě malý: na pouhých dvou psech nejde stavět dalekosáhlé závěry. Mimořádně důležité ale je už jen to, že se experiment podařil a komplikované měření mozkové aktivity bylo úspěšné. Otevírá to dveře pro další, rozsáhlejší práce, navíc s možným zapojením dalších zvířecích druhů. Nebudeme jistě daleko od pravdy, když řekneme, že psí mysl znovu a znovu dokazuje, jak složitou a bohatou je – a že nám ještě může přichystat nejedno překvapení.