6 Minutės
Sepijos ir 'marshmallow' paradigma
Eksperimentas, pritaikytas iš klasikinio žmogaus kognityvinio testo, dažnai vadinamo „marshmallow“ testu, pateikė įtikinamų įrodymų, kad sepijos turi pažangių sprendimų priėmimo gebų. Iš pradžių sukurtas matuoti atidėto pasitenkinimo ir ateities orientuotų pasirinkimų vaikams, marshmallow paradigma gali būti pritaikyta neverbaliniams gyvūnams, pakeičiant apdovanojimus maistu ir naudojant išmoktas užuominas laiko signalizavimui. Taikant tokį protokolą paprastoms sepijoms, rezultatai papildė augantį darbų, rodančių sudėtingą cefalopodų kognityvumą, rinkinį.
Sepijos garsėja gebėjimu greitai keisti spalvą, sudėtingu kamufliažu ir lanksčiomis medžioklės strategijomis. Tokie elgesio bruožai rodo neuralius skaičiavimus, palaikančius suvokimą, atmintį ir elgesio kontrolę. Šiame tyrime buvo tiriama, ar sepijos gali atsisakyti iškart prieinamo, mažesnės vertės grobio vardan atidėto, aukštesnės vertės gyvo grobio — tai tiesioginis atidėto pasitenkinimo, ateities atlygio numatymo ir adaptatyvios savikontrolės bestuburiuose testas.
Eksperimento dizainas ir metodai
Tyrėjų komanda patalpino šešias paprastąsias sepijas eksperimentiniame tanke, aprūpintame dviem permatomis, uždarytomis kameromis. Kiekvienoje kameroje buvo vienas maisto tipas: mažiau pageidaujamas neapdorotas karališkasis krevetis vienoje kameroje ir stipriai pageidaujama gyva žolių krevetė kitoje. Kameros buvo atskirtos nuo gyvūnų permatomis durimis, ant kurių buvo parodyti skirtingi, išmokyti simboliai: apskritimas signalizavo duris, kurios atsidarys iškart; trikampis — duris, kurios atsidarys po delsos (nuo 10 iki 130 sekundžių); o kvadratas, naudojamas tik kontrolinėse trialuose, nurodė, kad durys liks uždarytos ir grobio nebus galima pasiekti.
Pagrindinėje testo sąlygoje krevetė buvo už tūrinės durų su apskritimu, o gyva žolių krevetė — už vėlinamų durų su trikampiu. Jeigu sepija įeidavo ir suvalgydavo krevetę prieš vėlinančių durų atidarymą, gyva krevetė buvo pašalinama ir tapdavo nepasiekiama. Kontrolinėse trialuose krevetė buvo parodyta už nuolat uždarytų (kvadratinės) durų, taigi gyvūnai galėjo matyti, bet negalėjo prieiti. Toks dizainas neleidžia paprastam matomo grobio pageidavimui iškreipti laukimo elgesio vertinimo.
Tyrėjai taip pat atliko atskirą asociatyvaus mokymosi užduotį, kad įvertintų kognityvinį lankstumą. Gyvūnai buvo išmokyti susieti vieną vizualinę užuominą su atlygiu, ir pasiekus kriterijų atlygio sąlyga buvo apverčiama. Reakcijos laikai, pasirinkimo tikslumas ir bandymų skaičius, reikalingas apverstai asociacijai išmokti, suteikė metrikas mokymosi greičiui ir lankstumui įvertinti.
Rezultatai: delsimas, mokymasis ir koreliacijos
Sepijos vėlinamo atlygio sąlygoje nuosekliai laukė gyvos žolių krevetės, daugelyje bandymų toleruodamos 50–130 sekundžių delsą. Priešingai, kontrolinėje sąlygoje gyvūnai nerodė tokio paties laukimo elgesio, kai pageidaujamas objektas aiškiai buvo nepasiekiamas. Šis modelis rodo, kad gyvūnai nebuvo paprasčiausiai prisitaikę laukti, o priiminėjo sprendimus, priklausomai nuo numatomos geresnio atlygio prieinamumo.
Sepijų rezultatai asociatyvaus mokymosi apvertimo užduotyje skyrėsi tarp individų. Ypač tie individai, kurie greičiausiai prisitaikė prie pakeistos vizualinės užuominos (t. y. greitai išmoko naują sąlygą), taip pat labiau linkę ilgiau laukti vėlinamo krevetės atlygio. Ši koreliacija rodo ryšį tarp kognityvinio lankstumo ir atidėto pasitenkinimo tolerancijos: greičiau taisykles keičiančios sepijos gali taip pat turėti stipresnę elgesio kontrolę siekiant būsimų rezultatų.
Eksperimentinė įranga ir dirgiklių iliustracija parodyta originalioje publikacijoje ir anotuota taip:
Eksperimentinė įranga. (Schnell ir kt., Proc. R. Soc. B, 2021)
Interpretacija ir palyginimas
Tyrėjai atkreipė dėmesį, kad delsos trukmės, kurias toleruoja sepijos, yra panašios į tas, apie kurias pranešta didelės smegenų apimties stuburiniuose, pavyzdžiui, šimpanzėse, varniniuose paukščiuose ir papūgose. Rūšyse, kuriose atidėtas pasitenkinimas buvo susietas su įrankių naudojimu, maisto kaupimu ar sudėtingu socialiniu elgesiu, evoliuciniai varikliai yra gana intuityvūs: planavimas, atmintis apie sukauptus išteklius arba socialinė koordinacija gali skatinti kantrybę. Sepijos, tačiau, paprastai nenaudoja įrankių, nekaupia maisto ir nėra labai socialios, todėl įprasti paaiškinimai čia mažiau tinkami.
Komanda pasiūlė ekologinę hipotezę: sepijos ilgai išbūna paslėptos ir nejudančios, laukdamos, kol galės smogti grobiui. Nutraukus kamufliažą aktyviai ieškant maisto, padidėja plėšrūnams matomumas. Dėl to atranka galėtų skatinti susilaikymą ir optimizuotas sprendimų taisykles, kurios sumažina nereikalingus medžioklės epizodus ir teikia prioritetą aukštesnės kokybės grobiui, kai jis pasiekiamas. Tokiu požiūriu atidėtas pasitenkinimas iškyla kaip adaptacinis „sit-and-wait“ strategijos ir su ja susijusio plėšrūnų rizikos valdymo šalutinis produktas.
Yra pranešimų ir apie epizodinio pobūdžio atmintį sepijose, o tolesni tyrimai pasiūlė dar sudėtingesnes atminties dinamikas, įskaitant 2024 m. pranešimus apie klaidingai-panašius prisiminimus. Visi šie duomenys sudaro vaizdą apie cefalopodų protą, gebantį lanksčiai mokytis, priimti sprendimus remiantis atmintimi ir vykdyti elgesio inhibiciją.
Ekspertų įžvalga
Dr. Elena Morales, kognityvinė ekologė (fiktyvi), komentuoja: 'Šie duomenys padeda pakartotinai peržiūrėti cefalopodų vietą palyginamajame kognityvumo lauke. Delsimo tolerancijos ir greito asociatyvaus mokymosi derinys rodo galimus neuralius mechanizmus, leidžiančius vykdyti planavimo pobūdžio elgesį, net ir neturint žinduoliams būdingo socialinio ar kaupimo spaudimo. Ateities tyrimai turėtų tirti neuralius koreliatus ir ar sepijos gali naudoti prospektyvias užuominas planuoti kelių žingsnių veiksmus.'
Ši ekspertų perspektyva pabrėžia dvi tyrimų prioritetines sritis: elgesio susiejimą su neuroniniais procesais cefalopoduose ir patikrinimą, ar vėlinami pasirinkimai atspindi tikrą ateities planavimą, ar tai yra kitokia skaičiavimo strategija, pavyzdžiui, atnaujinta vertės įvertinimo strategija, paremta išmoktų sąlygų suvokimu.
Pasekmės ir būsimų tyrimų kryptys
Tyrimas pabrėžia kognityvumo konvergenciją: skirtingos taksonominės grupės gali išvystyti panašias sprendimų priėmimo strategijas, kai ekologinis spaudimas favotizuoja tam tikrus elgesio sprendimus. Cefalopodų tyrėjams šie rezultatai skatina eksperimentus, kurie tiria ilgesnį delsą, alternatyvias apdovanojimų formas ir tai, kiek sepijos gali generalizuoti laukimą naujose situacijose. Neurobiologiniai tyrimai galėtų atskleisti grandines, palaikančias inhibiciją ir prospektyvų vertinimą cefalopoduose, suteikdami palyginamą supratimą apie tai, kaip sudėtingas kognityvumas vystosi skirtingose nervų sistemose.
Tyrėjai taip pat rekomenduoja longitudinalinius ir vystymosi tyrimus, kad nustatytų, kada per sepijos ontogenezę atsiranda delsimo tolerancija ir ar patirtis ar individualus temperamento bruožas prognozuoja kantrybę ir mokymosi greitį. Integruoti požiūriai, derinantys elgesį, ekologiją ir neurofiziologiją, bus būtini norint nustatyti, ar sepijos planuoja būsimas būsenas panašiai kaip kai kurie stuburiniai, ar pasiekia panašius rezultatus per kitus artimus mechanizmus.
Sepijos taip pat gali keisti kūno spalvų raštus kamufliažui ar signalizavimui.
Išvados
Ši marshmallow paradigmos adaptacija sepijoms pateikia stiprių įrodymų, kad Sepia officinalis gali atidėti pasitenkinimą vardan geresnio maisto atlygio ir kad ši geba koreliuoja su kognityviniu lankstumu. Rezultatai išplečia mūsų supratimą apie gyvūnų intelektą ir iliustruoja, kaip ekologiniai apribojimai — maitinimosi strategija ir plėšrūnų rizika — gali formuoti savikontrolės ir ateities orientuotų sprendimų priėmimo evoliuciją. Tolimesni eksperimentiniai ir neurobiologiniai darbai paaiškins, ar sepijos iš tiesų planuoja būsimas būsenas, ar pasiekia panašius rezultatus per alternatyvius pažinimo procesus.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą