À quoi pensent les chiens à la maison ? Les scientifiques utilisent l'apprentissage automatique pour le comprendre ?

Avez-vous déjà pensé à ce qui se passe dans l'esprit d'un chien qui agit avec coquetterie et vous supplie de manger tous les jours ?

Pourquoi les chiens qui font beaucoup d'efforts pour les élever se retournent-ils parfois et sautent-ils dans les bras des autres ?

En fait, les chiens ne font pas cela intentionnellement pour vous mettre en colère.

Une expérience de l'Université Emory montre que les chiens peuvent avoir une vision du monde complètement différente de la nôtre.

Les humains accordent plus d'attention aux objets, mais les chiens ne se soucient pas beaucoup de qui ou de quel objet ils voient, mais se soucient davantage de l'action elle-même.

Il va donc de soi qu'un chien peut être proche de toute personne qui le traite bien. (Bien sûr, n'oubliez pas que les chiens ont un odorat aiguisé et que de nombreux chiens reconnaissent également leurs propriétaires)

De plus, les systèmes visuels des chiens et des humains sont également très différents. Ils ne peuvent voir que les tons jaunes et bleus. , mais ils possèdent un récepteur visuel sensible, utilisé pour observer les mouvements.

Cette expérience a utilisé l'apprentissage automatique pour déterminer l'activité cérébrale du chien, et l'article correspondant a été publié dans The Journal of Visualized Experiments.

Les chercheurs ont souligné que cette méthode présente un avantage évident : elle est non invasive.

Cette méthode n’a été utilisée que sur des primates auparavant, cette expérience sur des chiens constitue donc une avancée majeure.

Jetons un coup d'œil au processus d'expérience spécifique.

Comparaison de l'activité cérébrale des chiens et des humains

Les chercheurs ont utilisé l'apprentissage automatique et l'IRMf (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle) pour explorer l'activité cérébrale des chiens lorsqu'ils regardent différents types de vidéos.

Pourquoi devriez-vous choisir des chiens plutôt que d’autres animaux ?

Parce que les chiens sont des animaux relativement faciles à dresser, après un certain entraînement, ils peuvent coopérer docilement avec les examens IRM (résonance magnétique) sans avoir besoin d'injecter des sédatifs ou d'utiliser d'autres méthodes de contention.

Cependant, bien que les chiens soient relativement obéissants, dans cette étude, en plus de participer à des IRM, ils devaient également regarder des vidéos pendant une longue période. Au final, seuls deux chiens ont été sélectionnés, l'un était un mâle Boxer mix de 4 ans et l'autre était une femelle Boston Terrier mix de 11 ans.

△Les chiens regardent des vidéos

Chaque chien a regardé trois séries de vidéos différentes, chaque série de vidéos a duré 30 minutes, avec un total de 256 clips vidéo. Pour contrôler les variables, ces vidéos n'avaient pas de son.

Certaines vidéos se concentrent sur la présentation de différents objets (par exemple des personnes, des chiens, des voitures), tandis que d'autres se concentrent sur la présentation de différentes actions (par exemple jouer, manger, sentir).

À titre de comparaison, deux volontaires humains ont également regardé ces clips vidéo en utilisant la même procédure.

Pendant que les volontaires et les chiens regardaient la vidéo, les chercheurs ont utilisé un scanner IRM 3T pour enregistrer des images de leur activité cérébrale.

Ensuite, ils ont utilisé des réseaux de neurones pour entraîner et tester 3 classificateurs afin de distinguer les « objets » des « actions ».

Hé, pourquoi pas 2 mais 3 ?

Car parmi les classificateurs de comportement, l'un a été formé sur 3 actions différentes, et l'autre a appris 5 actions.

Les résultats montrent que le cerveau humain réagit bien aux objets et aux mouvements, tandis que le cerveau du chien n'est sensible qu'aux mouvements. Ils ne semblent pas avoir froid envers différentes personnes et objets.

△La gauche est l'image IRM du cerveau humain et la droite est l'image IRM du cerveau du chien

Afin d'évaluer les performances du modèle et de rendre les données plus convaincantes, les chercheurs ont également utilisé l'algorithme d'apprentissage automatique Ivis pour quantifier les données collectées.

En examinant les données de volontaires humains, ces modèles ont tous atteint une précision de plus de 99 % dans la cartographie de leurs données d'activité cérébrale sur différents classificateurs.

Lors du décodage des données cérébrales de chien, le modèle est fondamentalement inutile pour les classificateurs basés sur les objets, cependant, pour les classificateurs basés sur le comportement, la précision peut atteindre 60 % à 88 %.

On voit que la façon de penser des chiens est très différente de la nôtre !

À propos du chercheur

Le chercheur est du département de psychologie de l'Université Emory.

La première auteure de l'article, Erin M. Phillips, est actuellement doctorante au Département d'écologie et de biologie évolutive de l'Université de Princeton.

Elle est venue à l'Université Emory en tant que chercheuse invitée et a participé à cette recherche.

Le co-auteur de l'article, Gregory S. Berns, est actuellement professeur à l'Université Emory. Ses principaux domaines de recherche sont la neuroimagerie de la prise de décision humaine, l'IRMf chez le chien et la neurobiologie comparée.

Le professeur Berns est diplômé du département de physique de l'Université de Princeton avec un diplôme de premier cycle et a obtenu deux doctorats : un doctorat en génie biomédical et un doctorat en médecine.

Berns pense qu'il est compréhensible que les chiens accordent plus d'attention aux mouvements, car les animaux doivent naturellement prêter une attention particulière aux changements dans l'environnement afin de chasser ou d'éviter d'être mangés.

Bien que seulement 2 chiens aient participé à cette étude, les chercheurs mèneront des expériences sur davantage de chiens et d'autres animaux à l'avenir pour explorer la façon dont les animaux perçoivent le monde.

Adresse papier : https://www.jove.com/t/64442/through-dog-s-eyes-fmri-decoding-naturalistic-videos-from-dog

Lien de référence : https://www.eurekalert .org/news-releases/964886

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