Behovsudsættelse i New Caledonian krager og unge børn: indflydelse af belønning type og synlighed

Fag

fuglen emner, der var ni Nye Caledonian krager fanget fra de vilde (ved placering 21.67° S 165.68° E) på Grand Terre, Ny Kaledonien, for midlertidigt at holde i fangenskab på Øen til non-invasiv adfærdsmæssige forskning fra April til juli 2018. Der var fem mænd og fire kvinder, baseret på seksuel dimorfisme (Ken .ard et al. 2004), hvoraf fire var voksne og fem var unge (mindre end 1 år gamle) (Online ressource 1)., Fuglene blev anbragt i en 10-rum uden voliere, med rum forskellige i størrelse, selvom alle mindst 2 3 3 3 3 m, indeholdende en række naturlige berigelsesmaterialer, såsom logs, grene og pinecones. Forsøgspersoner blev testet individuelt i midlertidig visuel isolering fra gruppen. Fuglene var generelt ikke mad berøvet og deres daglige kost bestod af kød, hundemad, æg og frugt, med vand til rådighed ad libitum. Fuglene holdes på eller over fange vægte under deres ophold i fangenskab., Fuglene blev akklimatiseret til aviærerne i April og vant til det eksperimentelle apparat i Maj 2018. Alle fugle afsluttede hele undersøgelsen i juni-juli 2018. Alle fugle deltog i flere andre eksperimenter under deres ophold i fangenskab, herunder at foretage tvungne to-valg (f.eks. mellem to værktøjer eller fødetyper) og interagere med kunstige apparater (f. eks. 2019). Ved afslutningen af deres forskningsdeltagelse blev fugle frigivet på deres fangststeder., En tidligere undersøgelse viste, at ne.Caledonian Cro .s husede midlertidigt i en lignende situation som den nuværende undersøgelse med succes reintegreret i naturen efter frigivelse (Hunt 2016).

hertil kommer, at der var 61 barn emner i alderen mellem 3 og 5 år: 20 3-årige (betyder: 3.65 år; interval: 3.01–3.98 år), 21 4-årige (M: 4.68 år; R: 4.05–4.99 år) og 20 5-årige (M: 5.34 år; R: 5.05–5.87 år), hvoraf 31 var mænd, og 30 var kvinder., Børn blev ansat og testet på syv børnehaver og grundskoler i Cambridgeshire og Buckinghamshire, der serverer overvejende hvide, middelklasse-samfund, mellem Marts og juni 2018. Alle testede børn afsluttede den fulde undersøgelse; de blev testet i midlertidig visuel isolering fra andre børn. For nogle af de yngre børn var en medarbejder til stede i rummet, men interagerede ikke med barnet.,

Etik erklæring

Alle procedurer udføres i undersøgelser, der involverer menneskelige deltagere var i overensstemmelse med de etiske standarder i den Europæiske forskningsråd Etik Team (ansøgning: 339993-CAUSCOG-ERR) og University of Cambridge Psykologi Forskning Etiske Udvalg (pre. 2013.109), og med Helsinki-erklæringen fra 1964 og dens senere ændringer eller sammenlignelige etiske standarder. Informeret skriftligt samtykke blev opnået fra værger forud for barnets deltagelse., Forældrene til de børn, der blev identificeret i online resources-filmen, gav deres informerede skriftlige samtykke til, at disse oplysninger blev offentliggjort. For dyreforskning blev alle gældende internationale, nationale og/eller institutionelle retningslinjer for pleje og anvendelse af dyr fulgt. Den Nye Caledonian krage forskning blev udført i henhold til godkendelse fra University of Auckland Dyre-Etik Komité (referencenummer 001823) og fra Provinsen Sud med tilladelse til at arbejde på Grande-Terre, Ny Kaledonien, og til at indfange og frigive krager., Whohoosh-net blev brugt til at fange alle fugle på privat jord med grundejertilladelse og blev frigivet på fangststederne i slutningen af testen.

datatilgængelighed

det fulde datasæt er tilgængeligt på Figshare: https://figshare.com/s/2c0c48488b4ea58adfa2.

yderligere oplysninger

forfatterne erklærer ingen konkurrerende interesser.

apparat

Vi brugte en forhøjet roterende skive med en diameter på 38 cm, monteret oven på en rotationsanordning, der bevæger sig med en hastighed på 68 s pr.omdrejning, der betjenes med en fjernbetjening (fig. 1)., Den roterende disk, der er indeholdt i et gennemsigtigt Plexiglas kasse (41 cm × 34 cm × 14 cm) med en 29 cm × 7 cm rektangulær åbning på forsiden, for at forhindre fag fra at tage frugterne, før de blev placeret direkte foran motivet. To små plastik beholdere med indhold af frugterne var placeret således, at den første container på placering 1 ville nå det emne, efter 5 s, og den anden beholder på placering 2 efter 15 s. Disse forsinkelser var udvalgt til at være sammenlignelige med de tidligere abe undersøgelser ved hjælp af en lignende paradigme (Bramlett et al. 2012; Perdue et al. 2015)., For kragerne blev belønningen placeret direkte på den roterende bakke for at sikre let adgang og synlighed. Begge steder blev altid agnet samtidigt. For hvert forsøg kom en eksperimentator ind i fuglen, hvor eksperimentet fandt sted for at agnere apparatet og efterlade en meget lille madbelønning på en aborre foran den. Derefter forlod eksperimentatoren fuglen og lukkede døren, så de ikke kunne ses af emnet., Den roterende bakke blev startet via fjernbetjening, så snart fuglen sad på aborre foran apparatet og forbrugte madbelønningen, hvilket forsikrede, at alle fugle var i samme startposition for hvert forsøg. Rotationen blev stoppet af eksperimentatoren, da emnet tog belønningen fra sted 1 eller 2—de fik derfor kun lov til at tage et valg. Fugle kom normalt til aborre inden for få sekunder efter, at eksperimentatoren forlod fuglen, og forsøg blev afbrudt, hvis fuglen nægtede at komme i flere minutter.

I den kvalitet, tilstand, den mest foretrukne element til de krager, som var et lille stykke kød, og for børnene en stor glitrende billede mærkat, mens de mindst foretrukne element til de krager, som var et lille stykke æble og for børnene en hvid, kvadratisk mærkat., For mængdetilstanden var den større mængde for kragerne et stykke kød ca. 4 size størrelsen af det mindre stykke kød, der anvendes til den mindre mængde. For børnene var den større mængde fire mini-billedklistermærker med et mini-billedklistermærke til den mindre mængde. Til krager blev der brugt små stykker kød under træning. For børnene brugte vi også en ‘ ok ‘ belønning for træning, som var et gult smiley-klistermærke, for kun at reservere de mest og mindst foretrukne klistermærker til test og således opretholde motivation under test (da alle forsøg blev udført i en session).,

Præferencetest

vi kontrollerede først præferencerne for den mest og mindst foretrukne (kvalitet) og store og små mængder (mængde). Vi præsenterede valget af mest vs. mindst kvalitet, og stor vs. lille mængde, ved at placere begge muligheder på bordet og lade emnet vælge en mulighed. For de krager, vi kørte sessioner af 10 forsøg per session, indtil emnet er valgt korrekt på 17 af 20 forsøg over to sessioner, dvs valgt den bedre kvalitet og større mængde, op til et maksimum af 10 sessioner per tilstand, som alle krager færdig i 2 sessioner (20 undersøgelser)., Kragerne fik lov til kun at vælge en mulighed på enhver prøvelse af forsøgslederen at åbne døren til voliere og stepping inde, så snart det første valg blev foretaget, hvilket foranledigede kragerne, til at forlade bordet, hvor de belønninger, blev præsenteret. Tilstand, som vi har fundet i pilotforsøg og i tidligere undersøgelser (upubliceret), at flertallet af børn viste klare præferencer for den ‘bedre’ mulighed i et enkelt valg, og for at undgå, at de mister interessen for belønningen., I en tidligere undersøgelse fandt vi også, at børn konsekvent valgte det mindst foretrukne klistermærke i mangel af det mest foretrukne klistermærke (f.eks. På grund af disse metodologiske forskelle havde krager mere erfaring med de belønningstyper, der blev brugt i undersøgelsen.

eksperiment 1: indflydelsen af belønningstype

træning

for både børn og krager løb vi tvungne forsøg, hvor en belønning kun blev placeret på et sted—placering 1 eller 2, uden belønning på det andet sted inden for hvert forsøg., Dette træningstrin forsikrede, at emnerne var i stand til at hente belønningen fra den roterende disk og var opmærksomme, når belønningerne blev tilgængelige. For børnene var dette to forsøg-en pr. For Cro .s blev sessioner af 10 forsøg kørt, indtil emnet med succes hentede belønningen i 80% af forsøgene (18/20 forsøg) på tværs af 2 sessioner. Hver krage modtog maksimalt 10 sessioner (100 forsøg) og blev diskonteret fra yderligere test, hvis de ikke nåede kriteriet på dette stadium. Bemærk, at alle krager bestod træningskriterierne inden for 20-50 forsøg (Online Resource 2)., For de børn, vi også første gang kørte en demonstration retssag, hvor forsøgslederen startede skuffe roterende og bad barnet om at vælge den container når den ankom foran dem i deres rækkevidde, og forklarede, at de kunne kun vælge en beholder, og at bakken ville drej kun én gang.

Test

I test forsøg, bedre/større belønning var i position 2 og dårligere/mindre belønning var på position 1, mens du er i kontrol forsøg dette var omvendt: jo bedre/større belønning var på position 1 og dårligere/mindre belønning på position 2., Test blev kørt for hver tilstand (kvalitet/mængde), hvor halvdelen af forsøgspersonerne modtog alle testsessioner i kvalitetstilstanden, før de blev testet i kvantitetstilstanden, og vice versa for den anden halvdel. Begge belønninger var synlige. For kragerne blev der i alt kørt 60 forsøg, 30 for hver tilstand, bestående af 3 sessioner, der omfattede 3 kontrol og syv testforsøg. Derfor blev 9 kontrolforsøg og 21 testforsøg kørt for hver tilstand. Kontrolforsøg blev tilfældigt spredt på tværs af sessioner. At passere hver betingelse, kragen emnet var forpligtet til at træffe det rigtige valg, jeg.,e. vælg den forsinkede belønning, i 16 af 21 testforsøg (signifikant med to-tailed nøjagtig Binomial test). Hver fugl modtog op til tre testsessioner om dagen afhængigt af tidsbegrænsninger og motivation. For børnene kørte vi på grund af tids-og adgangsbegrænsninger i alt otte forsøg: to testforsøg og to kontrolforsøg pr.

eksperiment 2: indflydelsen af belønningssynlighed

træning

I eksperiment 2 blev den samme opsætning og apparat brugt som i eksperiment 1., For kragerne løb vi to træningstrin med tvungne forsøg. I træning 1 blev en belønning placeret et sted (1 eller 2), og små gennemsigtige hætter blev placeret på begge steder, der dækker belønningen. Dette blev gjort for at sikre, at kragerne kunne løfte hætterne og være opmærksomme på belønningen under dem. Emnet var forpligtet til at løfte hætten for at opnå belønningen., I uddannelse 2, for at sikre, at de emner, underforstået, at belønninger kan være under enten uigennemsigtige eller gennemsigtig caps og kunne huske placeringen af den skjulte belønning, en belønning, som var placeret i en position (1 eller 2) med et gennemsigtigt låg, på én placering, og en uigennemsigtig hætte på den anden placering. Som i eksperiment 1-træning fortsatte vi med træning, indtil emnet blev valgt korrekt i 18 ud af 20 forsøg over to på hinanden følgende sessioner, hvor begge hætter var gennemsigtige, og når en hætte var klar og en var uigennemsigtig, til maksimalt 100 forsøg., Hvis de ikke gjorde det inden for 100 forsøg, blev de diskonteret fra testing.

for børnene kørte vi fire tvungne forsøg med en belønning placeret et sted i en uigennemsigtig beholder uden belønning på den anden placering i den anden uigennemsigtige beholder for at kontrollere, at de kunne huske placeringen af en skjult belønning. Begge containere blev rørt samtidigt, mens baiting, og derefter blev de uigennemsigtige Låg lukket, så belønningen ikke var synlig, når baiting var færdig, og rotationen startede. Vi brugte medium belønning placeret på Sted 1 i to forsøg, og placering 2 i to forsøg., Hvis barnet ikke kunne finde den skjulte belønning korrekt i nogen af de første fire forsøg, blev der kørt to yderligere forsøg (en prøve på Sted 1, en på Sted 2).

kragetræningen adskiller sig fra børnetræningen til eksperiment 2, Da kragerne kæmpede betydeligt med at finde den skjulte belønning, når begge containere var uigennemsigtige, men kunne gøre det, når den ene beholder var uigennemsigtig og den anden gennemsigtig., Kragerne var vilde-fanget for midlertidigt at holde i fangenskab, og selv om der blev akklimatiseret og behageligt at bevæge sig rundt i voliere og kommer til apparatet, når forsøgslederen var uden voliere, ville de ikke blive ved bordet, lige foran apparatet, mens forsøgslederen var til stede baiting det. Derfor var udsigten til agn og forsinkelsen mellem at observere agn og gøre deres valg anderledes for kragerne end børnene., Børnene sad foran apparatet under agn, mens kragerne altid havde mulighed for at observere agn, selvom de normalt ville aborre på en gren ca. 3 m fra apparatets bord. Cro .s var generelt bange for, at mennesker nærmede sig dem nøje og observerede derfor ikke agn i de fleste forsøg. Da de tidligere havde deltaget i daglig træning og andre studier, var de komfortable med at nærme sig forskellige opsætninger på eksperimentbordet og interagere med apparater, når der ikke var nogen eksperimentator i rummet., En tidligere undersøgelse (Jelbert et al . 2016) har vist, at krager kan lære at observere baiting gennem en omfattende uddannelse, når forsøgslederen var skjult bag en skærm, og kun deres hænder var synlige, hvilket ikke var tilfældet i dette eksperiment, som eksperimentatorer var nødt til at indtaste voliere til agn apparatet.

Test

Vi kørte test-forsøg, med bedre/større belønning i position 2 og dårligere/mindre belønning i position 1, og kontrol forsøg, med bedre/større belønning i position 1 og dårligere/mindre belønning i position 2, for begge betingelser (kvalitet/mængde)., En belønning blev placeret begge steder i betragtning af emnet. I testtrin 1 havde beholderen på Sted 1 et gennemsigtigt låg, mens beholderen på sted 2 havde et uigennemsigtigt låg (Fig. 2). Derfor var kun den øjeblikkelige belønning synlig, da rotationen startede. I testtrin 2 havde beholderen på Placering 1 et uigennemsigtigt låg, og placering 2 havde et gennemsigtigt låg, så kun den forsinkede belønning var synlig, da rotationen startede. I testtrin 3 havde begge containere et uigennemsigtigt låg, derfor var ingen belønning synlig, da rotationen startede., Test trin 3 blev kun kørt med børn, ikke krager, på grund af de førnævnte vanskeligheder med krager, der observerede eksperimentatoren under agn. Halvdelen af børnene modtog trin 1, derefter trin 2 og derefter trin 3, den anden halvdel modtog trin 2, Trin 1 og derefter trin 3. Halvdelen af børnene modtog først alle kvalitetsforsøg; den anden halvdel modtog først alle mængdeforsøg.

For crows, fag, der er modtaget i alt 30 forsøg over 3 sessioner pr betingelse. Hver session bestod af tre kontrolforsøg og syv testforsøg i randomiseret rækkefølge (med kontrolforsøg spredt over hele sessionen). Der var fire betingelser: test trin 1, kvalitet, test trin 2 kvalitet, test trin 1 mængde og prøve trin 2 mængde. Halvdelen af forsøgspersonerne modtog trin 1 Før trin 2, den anden halvdel modtog trin 2 før Trin 1., Cro. – forsøgspersoner skulle vælge korrekt i 16 ud af 21 testforsøg for at bestå hver tilstand. Hver fugl modtog op til tre testsessioner om dagen afhængigt af tidsbegrænsninger og motivation.

for børnene kørte vi 12 forsøg: 6 pr.tilstand, med 3 testforsøg og 3 kontrolforsøg pr. tilstand og 8 forsøg i sæt 1 og 4 forsøg i sæt 2. Begge forsøg 1 og 2 i denne undersøgelse blev kørt inden for samme session, svarende til 28-30 forsøg, der varede omkring 20 min. For kragerne blev alle forsøgspersoner testet på begge betingelser (kvalitet/mængde) i eksperiment 1., Men hvis de mislykkedes begge eksperiment 1 betingelser ved at vælge korrekt i færre end 16 ud af 21 testforsøg i hver tilstand (da dette ville være ikke-signifikant med en to-tailed nøjagtig Binomial test), blev de diskonteret fra eksperiment 2. Denne tilgang blev valgt, fordi fugle, der mislykkedes testen, når begge belønninger var synlige (e .p 1), var yderst usandsynligt at passere, når en eller begge belønninger ikke var synlige (e .p 2). Hvis de ikke opfyldte en betingelse (f. eks. mængde), men bestod den anden (f. eks., kvalitet) i eksperiment 1, blev de kun testet i eksperiment 2 i den tilstand, de tidligere havde bestået (så kvalitet i dette tilfælde). For børnene blev alle forsøgspersoner testet på eksperiment 1 og eksperiment 2 for begge tilstande, uanset individuel præstation.

dataanalyse

Vi registrerede valget pr.forsøg for hvert emne som ‘korrekt’ eller ‘forkert’, hvor det rigtige valg er belønningen for højere kvalitet eller kvantitet, uanset om det var øjeblikkeligt (kontrolforsøg) eller forsinket (testforsøg)., Alle test sessioner blev kodet live samt at være video-optaget (medmindre forældrenes samtykke anmodet andet for børnene). 10% af forsøgene blev kodet fra video og sammenlignet med den levende kodning, finde 97.4% aftale med de menneskelige data, og 100% aftale for Cro.data. Eksempel forsøg kan findes i Online ressourcer.

Vi har udført Generaliserede Lineære Blandede Modeller (GLMM: (Baayen 2008) ved hjælp af R (version 2.15.0; R Core Team 2014) til at vurdere, hvilke faktorer, der er påvirket succesrate i New Caledonian krager og børn., Succes var en binær variabel, der indikerede, om emnet korrekt løste forsøget (1) eller ej (0) og blev indtastet som en afhængig variabel i modellerne. For hver art model i Eksperiment 1, har vi inkluderet den tilfældige effekt af emne-ID, faste effekter af alder i år (børn: løbende: alderen 3-5 i de enkelte år, krager: voksne/unge), at retssagen type (kontrol, test trial), betingelse (kvalitet, kvantitet), for (kvalitet–kvantitet, mængde, kvalitet) og køn (mand/kvinde)., For Eksperiment 2, for GLMM for barnet data, vi de samme faste effekter som Eksperiment 1 samt tilføje de faste effekter af forsøget tal (1-12) og synlighed (øjeblikkelig belønning synlige, forsinket belønning synlig, hverken belønning synlige). For kragerne inkluderede vi de faste effekter af tilstand, prøvetype, orden og synlighed (øjeblikkelig eller forsinket belønning synlig)., Vi brugte likelihood ratio tests til at sammenligne den fulde model (alle prædiktor-variable, tilfældige effekter og kontrol-variabler), først med en null-model, og derefter med reducerede modeller til at teste hver af virkningerne af interesse (Forstmeier og Schielzeth 2011). Null-modellen bestod af tilfældige effekter, kontrolvariabler og ingen forudsigelsesvariabler. Den reducerede model består af alle effekter til stede i den fulde model, undtagen effekten af interesse (g .ckerit.et al. 2014)., For krager og børn, vi analyserede også dataene for de signifikante variabler, der blev identificeret i Glmm ‘ erne ved hjælp af ikke-parametrisk to-tailed statistik, nemlig 1-prøve signedilco .on signerede rangertest og nøjagtige to-tailed Binomial test, der blev kørt i SPSS-version 21.