Beurteilung der sozialen Kognition in nicht-menschlichen Primaten Mit einem Netzwerk von Computermated Learning-Gerät (ALDM) Test Systems
Summary
Fagot & Paleressompoulle 1 haben eine automatisierte Lernvorrichtung (ALDM) bei der Prüfung einzelner kognitiver Fähigkeiten in semi-freilebenden Affen gerichtet veröffentlicht. Das Hauptziel unseres Protokolls ist es, ein Netzwerk von ALDM Testgeräte verwenden, um soziale Kognition in nicht-menschlichen Primaten zu untersuchen.
Abstract
Fagot & Paleressompoulle 1 und Fagot & Bonte 2 haben eine automatisierte Lernvorrichtung (ALDM) für die Untersuchung der kognitiven Fähigkeiten von Affen in semi-freilaufenden Bedingungen gehalten veröffentlicht. Daten, die während der letzten fünf Jahre angesammelt haben immer wieder bewiesen die Wirksamkeit dieses Protokolls auf einzelne / physikalische Kognition bei Affen untersucht, und haben ferner gezeigt, dass dieses Verfahren reduziert Stresspegel bei Tierversuchen 3. Dieses Papier zeigt, dass Netzwerke von ALDM kann auch verwendet werden, um verschiedene Facetten der sozialen Kognition untersucht werden und in-group ausgedrückt Verhaltensweisen in Affen und beschreibt drei illustrative Protokolle zu diesem Zweck entwickelt. Die erste Studie zeigt, wie ethologischen Einschätzungen des Sozialverhaltens und automatisierte Bewertung der kognitiven Leistung könnte integriert werden, um die Auswirkungen des sozial ausgestellt Stimmungen auf die kognitive Leistung des Einzelnen zu untersuchen. Die zweite study zeigt, daß Batterien ALDM parallel ausgeführt werden, können eindeutig zugeordneten Informationen über den Einfluss der Gegenwart von anderen auf die Aufgabenausführung bereitzustellen. Schließlich ist die letzte Studie zeigt, dass Netzwerke von ALDM Testeinheiten können auch verwendet werden, um Fragen im Zusammenhang mit der sozialen Übertragung und kulturellen Evolution im Zusammenhang zu untersuchen. Miteinander kombiniert werden, zeigen diese drei Studien deutlich, dass ALDM Prüfung ist ein vielversprechendes experimentelles Werkzeug für die Lücke in der Tier Literatur zwischen Forschung zu einzelnen Erkenntnis und Forschung über soziale Kognition.
Introduction
Experimentelle Laboruntersuchungen von Primaten Erkenntnis haben den Test der isolierten Tieren 4 fast systematisch begünstigt, je nach Thema in Angriff genommen. Diese klassische Laborverfahren sich als effizient erwiesen, und die meisten unserer Kenntnisse zu Themen wie Wahrnehmung, Gedächtnis, Denken und abstrakte Konzeption stammt aus dem Test isolierter Themen. Testen isolierten Individuen vermittelt viele praktische Vorteile; Dieser Ansatz erleichtert komplexe experimentelle Designs kombiniert mit sehr strengen Messungen (zB msec Timing) des Verhaltens, die sonst unerreichbar wären. Jedoch hat auch dieses Verfahren seine Grenzen, wenn es um die Untersuchung von sozialen Einflüssen auf die Kognition insbesondere kommt. Die Forscher sind oft gezwungen, die anspruchsvolle Laborumgebung zu Gunsten der großen Gehegen oder Wild Kontexten verlassen, wenn ihre Studie beinhaltet soziale Interaktionen zwischen den Individuen. Diese Wahl hat eine Gebühr, wie es ist much schwieriger, die experimentelle Faktoren zu steuern und ihre Wirkung mit dem gleichen Genauigkeitsgrad außerhalb des Labors zu messen. Zu verstehen, wie wirkliche soziale Interaktionen Einfluss Erkenntnis ist eines der schwierigsten wissenschaftlichen Herausforderungen in Menschen und nicht-menschlichen Primaten.
Die vorliegende Arbeit stellt eine neue Versuchsprotokoll zur Linderung dieses allgemeine Schwierigkeit, soziale Kognition im Labor auf der Basis nicht-menschlichen Primaten zu untersuchen soll. Fagot & Paleressompoulle 1 und Fagot & Bonte 2 haben kürzlich eine automatisierte Lernvorrichtung (ALDM) zur Beurteilung der kognitiven Fähigkeiten von Affen in semi-freien Bedingungen angehoben veröffentlicht. Diese Methode kombiniert die operante Konditionierung Techniken traditionell in Labors mit einer Radiofrequenz-Identifikation (RFID) Technologie verwendet. In der Praxis Affen leben in ihrer sozialen Gruppe haben einen freien Zugang von ihrem Freigehege zu mehreren ALDM Testeinheiten. ADLMs consist der offenen Testsysteme, die alle die notwendige Ausrüstung traditionell in Laboratorien zur Verfügung, insbesondere einen Touchscreen, um den Stimulus angezeigt und notieren Sie die Antwort und einen Futterspender, um die Belohnung zu liefern. Ein RFID-Mikrochip-Leser die numerische Identität des Teilnehmers, wenn es eine ALDM Testgerät trägt erfasst, und das Testprogramm verwendet diese Informationen, um das Forschungsprogramm zu diesem speziellen Thema zugeordnet zu präsentieren.
Beweise während der letzten 5 Jahre angesammelt hat eindeutig ergeben, dass (1) ALDM Tests erhöht die Motivation der Teilnehmer 1,2 und (2) begünstigt komplexen Lern 5,6. ALDM Tests scheint auch von Vorteil im Hinblick auf den Tierschutz und reduziert den Stress des Teilnehmers 3, siehe auch 7. Die ALDM Testverfahren inspirierte die Entwicklung von Testvorrichtungen von mehreren Arbeitsgruppen die Arbeit mit Haube (Macaca nigra) und Rhesus (Macaca mulatta) Makaken <sup> 7,8 und Tauben (Columba livia) 9. Das Hauptziel unserer Arbeit ist es, den potenziellen Beitrag der ALDM Tests für Studien im Bereich der sozialen Kognition zu demonstrieren. Drei verschiedene Verwendungen dieses Protokoll zu diesem Zweck beschrieben. Die ALDM Testeinheiten wurden bereits im Detail in Fagot & Paleressompoulle 1 beschrieben. Sie sind in Figur 1 dargestellt und nachfolgend kurz beschrieben. ALDM Testeinheiten haben offenen Zugang operante Konditionierung Testsysteme mit einer Radiofrequenz-Identifikation (RFID) System, das die RFID-Mikrochip des Affen liest ausgestattet und damit seine Identität, wenn sie aus dem Testsystem eintritt. Die Reize werden auf einem Touchscreen dargestellt und Futterbelohnungen sind innerhalb des Testsystems geliefert, nachdem eine richtige Antwort wird (Wahl des richtigen Reiz) auf diese Reize gegeben.
Protocol
Representative Results
Discussion
Primatologists schon immer ein starkes Interesse an sozialen und nicht-sozialen Aspekte der Erkenntnis zum Ausdruck gebracht. Allerdings ist die Integration dieser beiden Ebenen des Verstehens war schwierig. Social Tests wird manchmal in Labors auf einer sehr beschränkten Anzahl von Themen 13 durchgeführt, aber. Ein Netzwerk von ALDM Einheiten bietet 4 Hauptvorteile in dieser Hinsicht: (1) ALDM Tests verwendet hochentwickelte (computergestützte) Protokolle und millisekundengenau Messungen der kognitiven Prozesse; (2) ALDM Tests innerhalb der natürlichen sozialen Kontext der untersuchten Tiere erreicht; (3) Test ALDM zu großen Gruppen vorgeschlagen werden, wie in unseren Studien durchgeführt; (4) ALDM Testen nutzt das spontane Auftreten von sozialen Interaktionen und nicht behindern die Personen zu bestimmten sozialen Situationen.
Öffnet ALDM Netzwerk daher Möglichkeiten für integrative und mehrdimensionale Analysen der Erkenntnis Kombination sozialen und nicht-sozialen Faktors.
Dieses Papier zeigt diesen integrativen Ansatz mit drei Protokolle, aber viele andere Möglichkeiten gibt es neben diesen Schlüssel Abbildungen. Zum Beispiel vorläufigen (unveröffentlicht) Beweise in unserem Labor gesammelt legt nahe, dass die Affen mit benachbarten Testeinheiten haben auch die stärksten affiliative Bindungen innerhalb ihrer sozialen Gruppe. Wenn dieser Effekt wird bestätigt, dann wird der Automatismus der ALDM Tests wird die Sammlung von großen Menge von Informationen über die soziale Dynamik, die Längssoziometrische Studien erleichtern können zulassen (zum Beispiel auf Basis von Maßnahmen der sozialen Distanz) in nicht-menschlichen Primaten.
Die Grenzen der ALDM Tests bleiben zu diesem Zeitpunkt nicht bekannt. Zum Beispiel, es ist noch nicht bekannt, inwieweit die Aktivitätsniveau der Probanden durch die Sozialstruktur (zB Geschlechterverhältnis) der Gruppe beeinflusst werden. Dennoch scheint ALDM Tests eine viel versprechende Werkzeug, um die scheinbare Kluft zwischen Studien zu überbrückenindividuelle Erkenntnis und die stärker auf soziale Kognition. Sein Einsatz bietet die Möglichkeit, die sozialen Faktoren, die individuelle Wahrnehmung beeinflussen können, und genauer ihre Wirkung messen zu identifizieren. 3 Sie sind Formen der Verhaltens Bereicherungen, die Druckstufen (von Cortisolspiegel zu entnehmen und die Zahl der anormalen Stereotypien) zu reduzieren: Darüber hinaus hat unsere bisherige Forschung gezeigt, dass ALDM Prüfung fördert auch den Tierschutz. Dementsprechend scheint ALDM Tests sehr nützlich sowohl für Wissenschaftler und Tiere und sollten in größerem Umfang in die Zukunft im Labor und Zoos eingesetzt werden.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde von der "Federation de Recherche 3C", Aix-Marseille-Universität und der EU EUPRIM-Net-II-Projekt (# RII3-026155) unterstützt. Diese Arbeit wurde von einem öffentlichen Zuschuss von der Französisch nationalen Forschungsagentur (ANR) im Rahmen der Programme Licornes (ANR-12-CULT-0002) und ASCE (ANR-13-PDOC-0004) beaufsichtigt unterstützt. Die Mitarbeiter des Rousset-sur-Arc CNRS Primatenstation für technische Unterstützung.
Materials
| Touch screen | model ET1939L from Elotouch; Berwyn, IL | ||
| RFID microchip reader | model Petscan RT100 Version 5, Real Trace; Villebon sur Yvette, France | ||
| Eprime software | Professional, V 2.0, Psychology Software Tools, Pittsburg, PA | ||
| PC-Computer connected to a network | HP-Pavillon in our laboratory | ||
| Food dispenser | Home made in our laboratory |
References
- Fagot, J., Paleressompoulle, D. Automatic testing of cognitive performance in baboons maintained in social groups. Behav Res Methods. 41 (2), 396-404 (2009).
- Fagot, J., Bonté, E. Automated testing of cognitive performance in monkeys: Use of a battery of computerized test systems by a troop of semi-free ranging baboons. Behav Res Methods. 42 (2), 507-516 (2010).
- Fagot, J., Gullstrand, J., Kemp, C., Defilles, C., Mekaouche, M. Effects of freely accessible computerized test systems on the spontaneous behaviors and stress level of Guinea baboons (Papio papio). Am J Primatol. 76 (1), 10-1002 (2014).
- Dréa, C. M. Studying primate learning in group contexts: Tests of social foraging, response to novelty, and cooperative problem solving. Methods. 38 (3), 162-177 (2006).
- Grainger, J., Dufau, S., Montant, M., Ziegler, J. C., Fagot, J. Orthographic processing in baboons. Science. 336 (6078), 245-248 (2012).
- Fagot, J., Thompson, R. K. R. Generalized Relational Matching by Guinea Baboons (Papio papio) in two by two-item analogy problems. Psychol Sci. 22 (10), 1304-1309 (2011).
- Whitehouse, J., Micheletta, J., Powell, L. E., Bordier, C., Waller, B. M. The Impact of Cognitive Testing on the Welfare of Group Housed Primates. PLoS ONE. 8 (11), e78308 (2013).
- Gazes, P. R., Brown, E. K., Basile, B. M., Hampton, R. R. Automated cognitive testing of monkeys in social groups yields results comparable to individual laboratory-based testing. Anim Cogn. 16 (3), 445-458 (2012).
- Huber, L., Heise, N., Zenan, C., Palmers, C. The ALDB box: Automatic testing of cognitive performance in groups of aviary-housed pigeons. Behav Res Methods. Apr 16 [Epub ahead of print]. , (2014).
- Marzouki, Y. B., Gullstrrand, J., Goujon, A., Fagot, J. Baboons’ response speed is biased by their moods. PLoS One. 9 (7), e102562 (2014).
- Huguet, P., Barbet, I., Belletier, C., Monteil, J. M., Fagot, J. Cognitive control under social influence in baboons. Journal of Experimental Psychology : General. , (2014).
- Claidiére, N., Smith, K., Kirby, S., Fagot, J. Cultural evolution of systematically structured behaviour in a non-human primate. Proc R Soc Lond B. 281 (1797), (2014).
- Subiaul, F., Cantlon, J. F., Holloway, R. L., Terrace, H. S. Cognitive imitation in Rhesus macaques. Science. 305 (5682), 407-410 (2004).
