הערכה של קוגניציה החברתית בפרימטים ללא אנושיים באמצעות רשת של מכשיר אוטומטי למידה ממוחשבת מערכות (ALDM) מבחן
Summary
הומו & 1 Paleressompoulle פרסם מכשיר למידה אוטומטי (ALDM) נועד לבחון את יכולות הקוגניטיביות בודדות בקופים הנעים חצי חינם. המטרה העיקרית של הפרוטוקול שלנו היא להשתמש ברשת של יחידות מבחן ALDM ללמוד קוגניציה חברתית בפרימטים לא אנושיים.
Abstract
הומו & 1 Paleressompoulle ופאגוט & Bonte 2 פרסמו מכשיר אוטומטי למידה (ALDM) לחקר יכולות הקוגניטיביות של קופים נשמרו בתנאים הנעים חצי חינם. נתונים שנצברו במהלך חמש השנים האחרונות הוכיחו באופן עקבי את היעילות של פרוטוקול זה כדי לחקור הכרה פיזית / בודדת בקופים, והראו עוד, כי הליך זה מפחית את רמת מתח בניסויים בבעלי החיים 3. מאמר זה מראה כי רשתות של ALDM יכולות לשמש גם כדי לחקור היבטים שונים של קוגניציה החברתית ובאו לידי ביטוי בקבוצת התנהגויות בקופים, ומתאר שלושה פרוטוקולי המחשה פותחו למטרה זו. המחקר הראשון מדגים כיצד הערכות האתולוגיה של התנהגות חברתית והערכות ממוחשבות של תפקוד הקוגניטיבי יכולות להיות משולבות כדי לחקור את ההשפעות של מצבי רוח הציגו חברתי על התפקוד הקוגניטיבי של אנשים. סטו השניdy מראה כי סוללות של ALDM פועלות במקביל יכולות לספק מידע ייחודי על ההשפעה של הנוכחות של אחרים על ביצועי משימה. לבסוף, המחקר האחרון מראה כי רשתות של יחידות מבחן ALDM יכולות לשמש גם כדי ללמוד נושאים הקשורים להעברה חברתית והתפתחות תרבותית. שילוב יחד, שלושת המחקרים הללו מדגימים בבירור כי בדיקות ALDM היא כלי ניסיוני מבטיח ביותר לגישור על הפער בספרות החיה בין מחקר על הכרה אישית ומחקר בקוגניציה חברתית.
Introduction
חקירות מעבדה ניסיוניות של הכרה קופים כמעט שיטתית העדיפו את המבחן של חיות מבודדות 4, בהתאם לנושא התמודד. הליך מעבדה קלאסי זה הוכיח את יעילותה, ורוב הידע שלנו בנושאים כגון תפיסה, זיכרון, חשיבה והמשגה מופשט מגיע מהבדיקה של נושאים מבודדים. בדיקת פרטים בודדים מעבירה רבים יתרונות מעשיים; גישה זו מאפשרת עיצובים ניסיוניים מורכבים בשילוב עם מדידות קפדניות מאוד (למשל, עיתוי אלפיות שני) של ההתנהגות שתהיה נגיש בדרך אחרת. עם זאת, הליך זה יש גם המגבלות שלה, כשמדובר במחקר של השפעות חברתיות על הכרה בפרט. חוקרים לעתים קרובות נאלצים לעזוב את סביבת המעבדה המתוחכמת לטובת מארזים גדולים או הקשרים פרועים כאשר המחקר שלהם כרוך באינטראקציות חברתיות בין אנשים. יש בחירה זו עלות כפי שהוא MUCשעות קשות יותר לשלוט בגורמים הניסיוניים ולמדוד את ההשפעות שלהם באותה הרמה של דיוק מחוץ למעבדה. הבנה כיצד הכרה השפעה אמיתית חברתית אינטראקציות היא אחד האתגרים המדעיים הקשים ביותר בבני האדם ופרימטים לא אנושיים.
הנייר הנוכחי מציג פרוטוקול ניסוי חדש שנועד להקל על קושי כללי זו כדי לחקור קוגניציה חברתית בפרימטים לא אנושיים מבוססים מעבדה. הומו & 1 Paleressompoulle ופאגוט & Bonte 2 פרסמו לאחרונה מכשיר למידה אוטומטי (ALDM) להערכת יכולות הקוגניטיביות של קופים שגודלו בתנאים חצי חינם. שיטה זו משלבת את טכניקות תניה אופרנטית משמשות באופן מסורתי במעבדות עם טכנולוגית זיהוי תדר רדיו (RFID). בפועל, יש לי קופים חיים בקבוצה החברתית שלהם גישה חופשית מהמארז חיצוני שלהם למספר יחידות מבחן ALDM. consis ADLMsלא של מערכות פתוחות מבחן המכילות את כל הציוד הדרוש זמין באופן מסורתי במעבדות, בפרט מסך מגע כדי להציג את הגירוי ולהקליט את התגובה ומנפק מזון, כדי לספק את הפרס. קורא שבבי RFID לוכד את הזהות המספרית של המשתתף בעת כניסה ליחידת בדיקת ALDM, ואת תכנית הבדיקה משתמשת במידע זה כדי להציג את תכנית המחקר שהוקצתה לנושא המסוים הזה.
ראיות שנצברו במהלך 5 השנים האחרונות באופן ברור גילו כי (1) בדיקת ALDM משפרת את המוטיבציה של המשתתפים 1,2 ו- (2) מעדיף למידה מורכבת 5,6. בדיקות ALDM נראית גם מועילות מבחינת רווחת בעלי חיים, ומפחיתה את רמת הלחץ של המשתתף 3 ראו גם 7. הליך בדיקת ALDM ההשראה הפיתוח של מכשירי בדיקה על ידי מספר קבוצות מחקר עבודה עם מצויץ (Macaca nigra) ורזוס (מולטית Macaca) קופי <sעד> 7,8 ויונים (ליוויה Columba) 9. המטרה העיקרית של הנייר שלנו היא להוכיח את התרומה הפוטנציאלית של בדיקות ALDM ללימודים בתחום של קוגניציה חברתית. שלושה שימושים שונים של פרוטוקול זה מתוארים למטרה זו. יחידות מבחן ALDM כבר תיארו בפירוט בפאגוט & 1 Paleressompoulle. הם באיור 1 ותיארו בקצרה להלן. יחידות מבחן ALDM מערכות גישה פתוחה תניה אופרנטית מבחן מצויד במערכת זיהוי תדר רדיו (RFID) שקוראת את שבב RFID של קוף, ולכן הזהות שלו, ברגע שהוא נכנס למערכת הבדיקה. הגירויים מוצגים על מסך מגע, ותגמולים מזון מועברים בתוך מערכת הבדיקה לאחר תשובה נכונה היא נתון (בחירה של הגירוי הנכון) לגירויים אלה.
Protocol
Representative Results
Discussion
פרימטים תמיד הביעו עניין רב בהיבטים חברתיים ולא חברתיים של הכרה. עם זאת השילוב של שתי רמות של הבנה אלה היה קשה. לפעמים בדיקות חברתיות מתבצעות במעבדות, אך במספר מוגבל מאוד של נושאים 13. רשת של יחידות ALDM מציעה 4 יתרונות עיקריים בהקשר זה: (1) בדיקת ALDM משתמשת בפרוטוקולים מתוחכמים ביותר (ממוחשבים) ומדידות דיוק של האלפית השני של התהליכים קוגניטיביים; (2) בדיקת ALDM מושגת בתוך ההקשר החברתי הטבעי של בעלי החיים למדו; (3) בדיקת ALDM ניתן מוצעת לקבוצות גדולות, כפי שנעשה במחקרים שלנו; (4) בדיקת ALDM מנצלת את ההתרחשות הספונטנית של אינטראקציות חברתיות ולא להגביל את האנשים למצבים חברתיים מסוימים.
רשת ALDM לכן פותחת אפיקים לאינטגרטיבית וניתוחים רב-ממדיים של הכרה שילוב גורם חברתי ולא חברתיים.
מאמר זה מדגים את גישת אינטגרטיבית זו באמצעות שלושה פרוטוקולים אך רבות אפשרויות אחרות קיימות לצד איורי מפתח אלה. לדוגמא, ראיות ראשוניות (לא פורסמו) שנאספו במעבדה שלנו מצביעות על כך שהקופים באמצעות יחידות בדיקה סמוכות יש גם האג"ח החברותי החזק בתוך הקבוצה החברתית שלהם. אם השפעה זו אישרה, אז אוטומטיות של בדיקות ALDM תאפשר איסוף הכמות גדולה של מידע על דינמיקה חברתית שיכול להקל על מחקרים סוציומטריים אורך (למשל, מבוסס על מדדים של מרחק חברתי) בפרימטים לא אנושיים.
המגבלות של בדיקות ALDM אינן ידועות בשלב זה. לדוגמא, זה עדיין לא ידוע באיזו מידת רמת הפעילות של הנושאים יכולה להיות מושפעת מהמבנה החברתי (לדוגמא, יחס מינים) של הקבוצה. עם זאת, בדיקת ALDM נראית מבטיח מאוד כלי כדי לגשר על הפער לכאורה בין לימודים בהכרה אישית ואלה ממוקדים יותר על קוגניציה חברתית. השימוש בו מציע את ההזדמנות כדי לזהות את הגורמים החברתיים שעשויות להשפיע על הכרה בודדת, ולמדוד באופן מדויק יותר את ההשפעות שלהם. יתר על כן, המחקר הקודם שלנו הראה כי בדיקות ALDM גם מקדמת רווחת בעלי חיים: הם צורות של מוספים להתנהגות שתפחתנה את רמות לחץ (המשתמעות מרמת הקורטיזול ומספר הסטריאוטיפי חריג) 3. בהתאם לכך, ALDM בדיקות נראית מאוד מועילות לשני מדענים ובעלי חיים, ויש להשתמש באופן נרחב יותר בעתיד במעבדות ובגני חיות.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי "הפדרציה דה משוכלל ונדיר 3C", אקס-מרסיי האוניברסיטה ופרויקט האיחוד האירופי Euprim-נט-השני (# RII3-026155). עבודה זו נתמכה על ידי מענק ציבור בפיקוח הצרפתי הלאומית למחקר הסוכנות (ANR) כחלק מהתוכניות LICORNES (ANR-12-קאלט-0002) וASCE (ANR-13-PDOC-0004). צוות של תחנת הקופים רוסה-sur-ארק CNRS הוא הודה לתמיכה טכנית.
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).
