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O075 Trends Neurosci:fMRI 跨物种揭秘人类和狗狗大脑“同源性”

来源:公众号 PSY-Brain_Frontier | 发布:2025-11-19 | 原文链接

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认知神经科学前沿文献分享

图1

基本信息:

Title:Deciphering the dog brain with fMRI

发表时间:2023.2.21

Journal:Trends in Neurosciences

影响因子:15.1

获取原文:

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图2

图3

引言

当你凝视爱犬的双眼时,是否曾好奇:它此刻究竟在想什么?是单纯渴望手中的零食,还是真的读懂了你的情绪?长期以来,我们只能通过摇尾巴或吠叫等行为来推测它们的内心世界。然而,行为如同黑盒,难以触及认知的本质。2023年初,发表在 Trends in Neurosciences 上的一篇文章将目光投向了这一领域,研究者利用功能性磁共振成像(fMRI),尝试绘制出一幅解码犬类大脑的精密地图。

图4

研究动机

从行为到神经机制

过去二十年,犬类行为研究激增,但核心科学问题始终悬而未决:作为与人类共享生态位且共同进化的物种,狗狗的认知和情感能力究竟由何种神经机制支撑?

突破限制:传统的行为学方法难以触及犬类的内在情感状态(如嫉妒或焦虑)。

方法革新:fMRI技术的介入让研究者得以在狗狗清醒、无镇静的状态下,通过无创手段直接观测其大脑活动

核心挑战:研究不仅意在理解狗的大脑本身,更在于通过对比人脑,探讨在巨大的解剖学差异下(如狗的额叶较小、嗅球巨大),两者是否存在功能上的“同源性”。

图5

核心发现与启示

通过对受训犬只进行清醒状态下的fMRI扫描,研究者们发现:

奖赏系统的保守性:犬类与人类在多巴胺奖赏系统上表现出高度的解剖学相似性,这解释了它们对食物及社会性奖励(如主人的表扬)的敏感反应 。

分布式的认知网络:与人类大脑高度模块化(如专门的面孔识别区FFA)不同,狗狗的大脑似乎更倾向于以“分布式网络”来处理复杂信息 。例如,在观看自然视频时,犬类大脑对动作的处理涉及更广泛的脑区,而非局限于单一功能区 。

重新定义“同源性”:这启示我们,跨物种的认知功能比较不能简单地寻求“一对一”的脑区映射。相反,不同物种可能利用完全不同的神经架构(多对少映射)来实现相似的认知功能 。

图6

Figure 1. fMRI scanning of awake dogs.

这不仅让我们更懂身边的毛孩子,也为理解大脑如何在不同的演化压力下构建认知提供了全新的视角。

图7

犬类研究推荐

Bunford, N., Hernández-Pérez, R., Farkas, E. B., Cuaya, L. V., Szabó, D., Szabó, Á. G., ... & Andics, A. (2020). Comparative brain imaging reveals analogous and divergent patterns of species and face sensitivity in humans and dogs. Journal of Neuroscience, 40(43), 8396-8408.

Phillips, E. M., Gillette, K. D., Dilks, D. D., & Berns, G. S. (2022). Through a Dog's Eyes: fMRI Decoding of Naturalistic Videos from the Dog Cortex. JoVE (Journal of Visualized Experiments), (187), e64442.

Hecht, E. E., Smaers, J. B., Dunn, W. D., Kent, M., Preuss, T. M., & Gutman, D. A. (2019). Significant neuroanatomical variation among domestic dog breeds. Journal of Neuroscience, 39(39), 7748-7758.

2016 年其实还有篇 Science 的文章,但作者后来发现扫MRI 时把狗狗的左右脑弄反了..

Andics A, Gábor A, Gácsi M, Faragó T, Szabó D, Miklósi Á. Neural mechanisms for lexical processing in dogs. Science. 2016 Sep 2;353(6303):1030-1032.

图8

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图9

核心图表、方法细节、统计结果与讨论见原文及其拓展数据。

分享人:天天

审核:PsyBrain 脑心前沿编辑部

图10

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