Az intelligencia megértése és az elme működésének feltérképezése mindig is a természettudományok szent Gráljának számított. Bár sok mindent nem értünk még ezzel kapcsolatban, számos kérdés megválaszolásában segítségünkre lehetnek az állatok. Az ELTE Etológia Tanszék kutatói legújabb, a GeroScience neves folyóiratban megjelent tanulmányukban kimutatták, hogy az intelligencia egyik fő alkotóeleme, az úgynevezett „g faktor” kutyáknál is létezik, és sok jellemzőjében, többek között az öregedési mintázatában is, hasonlít az emberi g faktorhoz. Ennek vizsgálata így közelebb vihet minket a kutya, és segítségével az emberi kogníció szerveződésének, valamint a korral járó kognitív hanyatlás folyamatának megértéséhez.
Embereknél összefüggést mutat a különböző kognitív tesztek teljesítménye, vagyis akik jobban teljesítenek egy képességet mérő teszten, általában más képességekben is sikeresebbek. Az emberi kognitív képességek hierarchikus struktúrában szerveződnek, a specifikus képességektől az egyre átfógóbbak felé. A hierarchia tetején az úgy nevezett általános kognitív faktor, a "g faktor" áll. Ez a "g faktor" az intelligencia egyik alappillére, magában foglalja és befolyásolja az összes alá tartozó kognitív készséget, és kapcsolatban van a tanulmányi, az akadémiai, illetve munkahelyi sikerességgel és előrejutással is.
Az ELTE Etológia Tanszék kutatói legújabb kutatásukban egy ehhez hasonló általános kognitív faktor létezését vizsgálták kutyáknál esetében. „A kutyák kognitív, szociális-kognitív teljesítménye igen népszerű téma a tudományos irodalomban, de e tanulmányok szinte mind összehasonlító jellegűek, arra kíváncsiak, hogy a kutya, mint faj, milyen kognitív teljesítményre képes. A vizsgálatok meglepő módon mindeddig elhanyagolták, hogy mekkora különbség van az adott készségben az egyedek között, és miért. Így az sem meglepő, hogy szinte semmit nem tudunk arról, hogy a kutyák kognitív képességei vajon milyen struktúrába szerveződnek.” – mondja Turcsán Borbála, a GeroScience című folyóiratban megjelent tanulmány egyik vezető szerzője.
Ennek vizsgálatára a kutatók egy hét feladatból álló tesztsorozatot állítottak össze, mellyel 129, három és tizenöt év közötti családi kutya kognitív teljesítményét mérték fel és követték nyomon két és fél éven keresztül. A tesztekben mutatott teljesítmények az emberi kognícióhoz hasonlóan hierarchikus struktúrát alkotnak. Két átfogóbb kognitív készséget sikerült azonosítani a kutatóknak, az önálló problémamegoldást, melyhez a kitartás, a problémamegoldás, és a memória tesztekben mutatott teljesítmény tartozott, valamint a tanulási képességet, mely az asszociációs tanulást és az egypróbás tanulás teszteket foglalta magában. A két készség egymással is összefüggött, tehát a jobb problémamegoldó képességű kutyák általában hamarabb tanulták meg az új feladatokat is, igazolva, hogy létezik egy magasabb rendű, általános kognitív faktor, ami összeköti őket. Az emberi szakirodalom alapján ezt g faktornak nevezték a szerzők.
A kutatók nem elégedtek meg azzal, hogy megtalálták a kutya g faktort, azt is szerették volna alátámasztani, hogy ez valóban megfeleltethető-e a humán g faktornak. “Ahhoz, hogy igazoljuk, hogy valóban az általános kognitív faktort sikerült megtalálni, megvizsgáltuk, hogy ez a faktor összefügg-e olyan egyéni jellegekkel, amikről emberi és más állatfajok irodalmi adatai alapján tudjuk, hogy kapcsolatban vannak a g faktorral.” – magyarázta Faragó Tamás, az Etológia tanszék kutatója.
Az eredményekből kiderült, hogy a magas g faktor pontszámú,
“okos” kutyák, szívesebben fedeztek fel ismeretlen környezetet, jobban érdeklődtek az újdonságok iránt, és más, eddig nem vizsgált tanulási helyzetben is jobban teljesítettek,
mint alacsonyabb pontszámot kapó társaik. Emellett a kutyák g faktor értéke a személyiségükkel is összefüggött, amit a viselkedésteszttől függetlenül, egy gazda által kitöltött kérdőív segítségével mértek fel a kutatók. A magas g faktor érték magas aktivitással, képzettséggel és képezhetőséggel párosult, mely eredmények igazolták, hogy nem csak struktúrájában, de külső összefüggéseit tekintve is hasonlít a kutya g az emberi g-hez.
Amellett, hogy a kutya g faktora számos párhuzamot mutat az emberével, a kutya kognitív képességek összefüggéseinek vizsgálata az öregedés-kutatás területen is új távlatokat nyitott. “Ismert, hogy idősebb korban a kutyák figyelme, tanulási képessége, memóriája természetes módon hanyatlik. Ha azonban a kognitív képességek összefüggenek egymással, könnyen lehet, hogy a korral való leromlásuk sem független egymástól, hanem van egy közös háttér faktor a különböző képességek leromlása mögött.” – emelte ki Bognár Zsófia, a tanulmány másik vezető szerzője.
A kutatók a kutyák kognitív teljesítményének változását is nyomon követték két és fél éven keresztül, így a hosszútávú felmérések során azt is kimutatták, hogy valóban megfigyelhető egy globális kognitív hanyatlás, a g faktor értéke csökken a korral. Ám ezt a kapcsolatot az egészségi állapot is befolyásolta: rosszabb egészségi állapotú kutyáknál a kor előrehaladtával egyre gyorsabban romlott a g faktor értéke, ellenben a jó egészségi állapotú kutyáknál nem volt kimutatható változás a koruk előrehaladtával. Bár ez a globális hanyatlás minden kognitív képességet érintett, az eredményekből az is kiderült, hogy a memória és az asszociációs tanulási képesség korral való változását más tényezők is befolyásolják, amik miatt különböző dinamika szerint változnak, mint a többiek.
Ez az öregedés-mintázat hasonlít az emberi öregedéshez, és segíthet később megtalálni és beazonosítani a kognitív hanyatlás molekuláris és neurológiai okait.
“Az új kutatás érdekes emberi párhuzamokra mutat rá az ember és a kutya öregedése között, tovább erősítve azt az érvet, hogy a kutya kiváló modellfaj az öregedéskutatás számára.” - hangsúlyozta Kubinyi Enikő, az MTA-ELTE Lendület Társállat Kutatócsoport és a Szenior Családi Kutya Program vezetője. “Az eredményeink alátámasztják a kutya g faktor létezését, így a kutyák az emberi intelligencia evolúciójának és hátterének megértésében is segíthetnek.”
Eredeti közlemény: Bognár, Z., Turcsán, B., Faragó, T. et al. Age-related effects on a hierarchical structure of canine cognition. GeroScience (2024). https://doi.org/10.1007/s11357-024-01123-1
The quest to understand intelligence and unravel the workings of the mind has always been considered the holy grail of natural sciences. Animals can provide valuable insights into the origins and organisation of both mind and intellect. In their latest study in GeroScience, researchers at the Department of Ethology at Eötvös Loránd University (ELTE) discovered that dogs may possess a key component of intelligence known as the 'g factor'. Importantly, this factor shares many characteristics with its human counterpart, including its ageing patterns. These findings could bring us closer to understanding how dog (and human) cognition is organised, and how cognitive decline progresses with age.In humans, success in various cognitive tests tends to correlate positively; individuals who e.g. excel in math may also ace their literature essay. Human cognitive abilities are thus somewhat centralised but also organised hierarchically, from specific task performances to broader cognitive domains. At the apex of this hierarchy lies the so-called general cognitive factor, or the 'g factor'. This 'g factor' is a fundamental component of intelligence, it encompasses and influences all underlying cognitive abilities, and is also closely related to academic, workplace, and career success.
In their latest research, researchers at the Department of Ethology at ELTE inquired about the existence of such a general cognitive factor in the case of dogs.
'The cognitive and socio-cognitive performance of dogs is a highly popular topic in scientific literature, yet most studies are comparative, focusing on how well dogs perform as a species. Surprisingly, these studies have largely overlooked the individual differences in specific skills and the reasons behind them. As a result, we know very little about how dogs' cognitive abilities are structured,' said Borbála Turcsán, one of the lead authors of the study published in GeroScience.
To investigate this, researchers compiled a series of seven tasks to assess the cognitive performance of 129 family dogs aged between three and fifteen years, tracking them over two and a half years. The performances in these tests formed a hierarchical structure similar to the one seen in human cognition. Researchers identified two broad cognitive domains: Independent problem-solving, which included tests of persistence, problem-solving, and memory, and Learning ability, which encompassed associative learning and one-trial learning tests. These domains were interconnected, indicating that dogs with better problem-solving skills generally learned new tasks more quickly, confirming the existence of a higher-order, general cognitive factor that ties them together. Drawing from human literature, the authors referred to this as the 'canine g factor.'
The researchers were not satisfied with just finding the 'canine g factor'; they also wanted to confirm if it has a predictive power similar to that described for g in humans. 'To confirm that we have indeed identified the general cognitive factor, we examined whether this factor correlates with individual characteristics known from the literature of humans and other animal species to be associated with the 'g factor,' explained Tamás Faragó, a researcher at the ELTE Department of Ethology.
The results revealed that
dogs with high 'g factor' scores were more inclined to explore unfamiliar environments, showed greater interest in novelties, and performed better in new learning situations
than dogs with lower scores. Moreover, the dogs’ g score was also related to their personality which was measured using a questionnaire filled out by the dog owners. High 'g factor' score was associated with higher levels of activity, training level, and trainability. These findings confirmed that the 'canine g factor' resembles the human g factor not only in the structure but also in external correlations.
In addition to the numerous parallels between canine and human g factors, exploring the correlations of canine cognitive abilities has opened new perspectives in the field of ageing research. ‘It is well-known that as dogs age, their attention, learning ability, and memory naturally decline. However, if cognitive abilities are interconnected, it's plausible that their decline with age is not independent but rather linked to a common underlying factor behind the deterioration of various abilities,’ - emphasised Zsófia Bognár, PhD student, the other lead author of the study.
The researchers also tracked the changes in the dogs’ cognitive performance over two and a half years and based on this longitudinal assessment they demonstrated that indeed, there is a global cognitive decline, the 'canine g factor' score decreased with age. However, this decline was influenced by the health status of the dogs: dogs in poorer health exhibited a faster decline in the 'g factor' value with age, whereas no significant change with age was observed in dogs in good health. While this global decline affected all cognitive abilities, the results also revealed that age-related changes in memory and associative learning abilities are influenced by other factors, leading to diverse ageing dynamics.
This ageing-pattern resembles human ageing, and it is an important finding for later efforts to identify the molecular and neurological causes of cognitive decline.
‘This new research highlights intriguing parallels between human and canine ageing, further strengthening the argument that dogs serve as an excellent model species for ageing research,’ - emphasised Enikő Kubinyi, leader of the MTA-ELTE Companion Animal Research Group and the Senior Family Dog Program. ‘Moreover, our findings support the existence of the 'canine g factor', suggesting that dogs can also help in understanding the evolution and background of human intelligence.’
Original study: Bognár, Z., Turcsán, B., Faragó, T. et al. Age-related effects on a hierarchical structure of canine cognition. GeroScience (2024). https://doi.org/10.1007/s11357-024-01123-1
