Gratification différée chez les corbeaux Néo-Calédoniens et les jeunes enfants: influence du type de récompense et de la visibilité

sujets

Les sujets oiseaux étaient neuf corbeaux Néo-Calédoniens capturés dans la nature (à l’emplacement 21.67° s 165.68° E) sur Grand Terre, Nouvelle-Calédonie, pour détention temporaire en captivité sur l’île à des fins de recherche comportementale non invasive d’avril à juillet 2018. Il y avait cinq mâles et quatre femelles, selon le dimorphisme sexuel de taille (Kenward et al. 2004), dont quatre adultes et cinq jeunes (âgés de moins de 1 an) (ressource en ligne 1)., Les oiseaux étaient logés dans une volière extérieure de 10 compartiments, avec des compartiments de taille différente, bien que tous d’au moins 2 × 3 × 3 m, contenant une gamme de matériaux d’enrichissement naturels, tels que des rondins, des branches et des pommes de pin. Les sujets ont été testés individuellement en isolement visuel temporaire du groupe. Les oiseaux n’étaient généralement pas privés de nourriture et leur alimentation quotidienne se composait de viande, de nourriture pour chiens, d’œufs et de fruits, avec de l’eau disponible ad libitum. Les oiseaux maintenus à un poids de capture égal ou supérieur pendant leur séjour en captivité., Les oiseaux ont été acclimatés aux volières en avril et habitués à l’appareil expérimental en mai 2018. Tous les oiseaux ont terminé l’étude complète en juin-juillet 2018. Tous les oiseaux ont participé à plusieurs autres expériences pendant leur séjour en captivité, notamment en faisant deux choix forcés (par exemple entre deux outils ou types de nourriture) et en interagissant avec des appareils artificiels (par exemple Gruber et al. 2019). À la fin de leur participation à la recherche, les oiseaux ont été relâchés sur leurs sites de capture., Une étude précédente a indiqué que les corbeaux de Nouvelle-Calédonie logeaient temporairement dans une situation similaire à celle de la présente étude, qui a réussi à se réinsérer dans la nature après leur remise en liberté (Hunt, 2016).

en outre, il y avait 61 enfants âgés de 3 à 5 ans: 20 enfants de 3 ans (moyenne: 3,65 ans; intervalle: 3,01-3,98 ans), 21 enfants de 4 ans (M: 4,68 ans; R: 4,05–4,99 ans) et 20 enfants de 5 ans (M: 5,34 ans; R: 5,05-5,87 ans), dont 31 hommes et 30 femmes., Les enfants ont été recrutés et testés dans sept écoles maternelles et primaires du Cambridgeshire et du Buckinghamshire, desservant principalement des communautés blanches de la classe moyenne, entre Mars et juin 2018. Tous les enfants testés ont terminé l’étude complète; ils ont été testés en isolement visuel temporaire des autres enfants. Pour certains des enfants plus jeunes, un membre du personnel était présent dans la salle, mais n’a pas interagi avec l’enfant.,

déclaration D’éthique

toutes les procédures effectuées dans les études impliquant des participants humains étaient conformes aux normes éthiques de L’équipe D’éthique de l’Agence exécutive du Conseil européen de la recherche (application: 339993-CAUSCOG-ERR) et du Comité D’éthique de la recherche en psychologie de l’Université de Cambridge (Pre. 2013.109), et avec la déclaration D’Helsinki de 1964 et ses modifications ultérieures ou normes éthiques comparables. Le consentement écrit éclairé a été obtenu des tuteurs légaux avant la participation de l’enfant., Les parents des enfants identifiés dans le film de ressources en ligne ont donné leur consentement écrit éclairé pour que cette information soit publiée. Pour la recherche sur les animaux, toutes les lignes directrices internationales, nationales et/ou institutionnelles applicables aux soins et à l’utilisation des animaux ont été suivies. La recherche sur le corbeau de Nouvelle-Calédonie a été menée sous l’approbation du Comité D’éthique animale de L’Université D’Auckland (numéro de référence 001823) et de la Province Sud avec l’autorisation de travailler sur Grande Terre, en Nouvelle-Calédonie, et de capturer et relâcher des corbeaux., Des filets Whoosh ont été utilisés pour capturer tous les oiseaux sur des terres privées avec l’Autorisation du propriétaire et ont été relâchés sur les sites de capture à la fin des essais.

disponibilité des données

Le jeu de données complet est disponible sur Figshare:https://figshare.com/s/2c0c48488b4ea58adfa2.

Informations complémentaires

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Appareillage

Nous avons utilisé un disque tournant surélevé de 38 cm de diamètre, monté sur un dispositif de rotation se déplaçant à une vitesse de 68 s par tour actionné avec une télécommande (Fig. 1)., Le disque tournant était contenu dans une boîte transparente en plexiglas (41 cm × 34 cm × 14 cm) avec une ouverture rectangulaire de 29 cm × 7 cm à l’avant, pour empêcher les sujets de recevoir des récompenses avant qu’ils ne soient situés directement devant le sujet. Deux petits contenants en plastique contenant les récompenses ont été positionnés de manière à ce que le premier contenant à l’emplacement 1 atteigne le sujet après 5 s, et le deuxième contenant à l’emplacement 2 Après 15 s. ces retards ont été sélectionnés pour être comparables aux études précédentes sur le singe en utilisant un paradigme similaire (Bramlett et al. 2012; Perdue et coll. 2015)., Pour les corbeaux, les récompenses ont été placées directement sur le plateau rotatif pour en faciliter l’accès et la visibilité. Les deux endroits étaient toujours appâtés simultanément. Pour chaque essai, un expérimentateur est entré dans la volière dans laquelle l’expérience a eu lieu pour appâter l’appareil et laisser une très petite récompense alimentaire sur un perchoir devant lui. Ensuite, l’expérimentateur a quitté la volière et a fermé la porte, de sorte qu’ils ne pouvaient pas être vus par le sujet., Le plateau rotatif a été démarré par télécommande dès que l’oiseau s’est assis sur le perchoir devant l’appareil et a consommé la récompense alimentaire, assurant que tous les oiseaux étaient dans la même position de départ pour chaque essai. La rotation a été arrêtée par l’expérimentateur lorsque le sujet a pris la récompense de l’emplacement 1 ou 2—ils n’ont donc été autorisés à faire qu’un seul choix. Les oiseaux venaient généralement au perchoir quelques secondes après que l’expérimentateur ait quitté la volière, et les essais étaient interrompus si l’oiseau refusait de venir pendant plusieurs minutes.

dans l’état de qualité, l’article le plus préféré pour les corbeaux était un petit morceau de viande et pour les enfants un grand autocollant pailleté, tandis que l’article Le moins préféré pour les corbeaux était un petit morceau de pomme et pour les enfants un autocollant blanc et carré., Pour la condition de quantité, la plus grande quantité pour les corbeaux était un morceau de viande env. 4 × la taille du plus petit morceau de viande utilisé pour la plus petite quantité. Pour les enfants, la plus grande quantité était de quatre autocollants Mini-image avec un autocollant mini-image pour la plus petite quantité. Pour les corbeaux, de petits morceaux de viande ont été utilisés pendant l’entraînement. Pour les enfants, nous avons également utilisé une récompense  » ok  » pour l’entraînement, qui était un autocollant smiley jaune, pour réserver les autocollants les plus et les moins préférés pour les tests uniquement et ainsi maintenir la motivation pendant les tests (car tous les essais ont été menés en une seule session).,

test de préférence

Nous avons d’abord vérifié les préférences pour le plus et le moins préféré (qualité) et grande et petite quantité (quantité). Nous avons présenté le choix entre la plus grande et la moins grande qualité, et la grande et la petite quantité, en plaçant les deux options sur la table et en permettant au sujet de choisir une option. Pour les corbeaux, nous avons effectué des sessions de 10 essais par session, jusqu’à ce que le sujet sélectionné correctement sur 17 des 20 essais sur deux sessions, c’est-à-dire sélectionné la meilleure qualité et la plus grande quantité, jusqu’à un maximum de 10 sessions par condition, que tous les corbeaux ont terminé en 2 sessions (20 essais)., Les corbeaux n’ont été autorisés à sélectionner qu’une seule option à chaque essai par l’expérimentateur ouvrant la porte de la volière et entrant à l’intérieur dès que le premier choix a été fait, ce qui a amené les corbeaux à quitter la table où les récompenses ont été présentées. Pour les enfants, nous avons effectué un essai par condition, car nous avons constaté dans des tests pilotes et dans des études antérieures (non publiées) que la majorité des enfants montraient des préférences claires pour la « meilleure » option dans un seul choix, et pour éviter qu’ils ne perdent intérêt pour les récompenses., Dans une étude précédente, nous avons également constaté que les enfants choisissaient systématiquement l’autocollant le moins préféré en l’absence de l’autocollant le plus préféré (par exemple, sur un morceau de tissu). En raison de ces différences méthodologiques, les corbeaux avaient plus d’expérience avant le test avec les types de récompenses utilisés dans l’étude.

Expérience 1: l’influence du type de récompense

entraînement

pour les enfants et les corbeaux, nous avons effectué des essais forcés, où une récompense était placée à un seul endroit—emplacement 1 ou 2, sans récompense à l’autre endroit dans chaque essai., Cette étape de formation a assuré que les sujets étaient en mesure de récupérer la récompense à partir du disque rotatif, et a prêté attention lorsque les récompenses sont devenues accessibles. Pour les enfants, il s’agissait de deux essais—un par endroit. Pour les corbeaux, des sessions de 10 essais ont été exécutées jusqu’à ce que le sujet récupère avec succès la récompense dans 80% des essais (18/20 essais) sur 2 sessions. Chaque corbeau a reçu un maximum de 10 séances (100 essais) et a été écarté des tests supplémentaires s’ils n’atteignaient pas le critère à ce stade. Notez que tous les corbeaux ont réussi les critères de formation dans les essais 20-50 (ressource en ligne 2)., Pour les enfants, nous avons également d’abord effectué un essai de démonstration, où l’expérimentateur a démarré la rotation du plateau et a demandé à l’enfant de sélectionner le conteneur lorsqu’il arrivait devant eux à leur portée, et a expliqué qu’ils ne pouvaient sélectionner qu’un seul conteneur et que le plateau ne tournait qu’une seule fois.

test

dans les essais de test, la meilleure/plus grande récompense était à l’emplacement 2 et la plus pauvre/plus petite récompense était à l’emplacement 1, tandis que dans les essais de contrôle, cela a été inversé: la meilleure/plus grande récompense était à l’emplacement 1 et la plus pauvre / plus petite récompense, Des Tests ont été effectués pour chaque condition (qualité / quantité), La moitié des sujets recevant toutes les séances de test dans la condition de qualité avant d’être testés dans la condition de quantité, et vice versa pour l’autre moitié. Les deux récompenses étaient visibles. Pour les corbeaux, un total de 60 essais ont été effectués, 30 pour chaque état, composé de 3 séances qui comprenait 3 contrôle et de sept essais. Par conséquent, 9 essais témoins et 21 essais d’essai ont été exécutés pour chaque condition. Les essais témoins ont été répartis de façon aléatoire entre les sessions. Pour passer chaque condition, le sujet corbeau était tenu de faire le bon choix, je.,E. sélectionnez la récompense retardée, dans 16 des 21 essais de test (significatif avec le test Binomial exact à deux queues). Chaque oiseau a reçu jusqu’à trois séances par jour, en fonction des contraintes de temps et de motivation. Pour les enfants, en raison de contraintes de temps et d’accès, nous avons effectué huit essais au total: deux essais et deux essais témoins par condition, afin de pouvoir explorer la performance au niveau du groupe (par exemple en comparant les groupes d’âge).

expérience 2: l’influence de la visibilité des récompenses

entraînement

dans L’expérience 2, la même configuration et le même appareil ont été utilisés que dans L’Expérience 1., Pour les corbeaux, nous avons effectué deux étapes d’entraînement avec des essais forcés. Dans la formation 1, une récompense était placée à un endroit (1 ou 2) et de petits bouchons transparents étaient placés sur les deux endroits, couvrant la récompense. Cela a été fait pour s’assurer que les corbeaux étaient capables de soulever les casquettes et de prêter attention à la récompense en dessous. Le sujet devait lever le plafond pour obtenir la récompense., Dans la formation 2, pour s’assurer que les sujets comprenaient que les récompenses pouvaient être sous des casquettes opaques ou transparentes et pouvaient se souvenir de l’emplacement de la récompense cachée, une récompense a été placée à un endroit (1 ou 2) avec un capuchon transparent à un endroit et un capuchon opaque à l’autre endroit. Comme dans la formation de L’Expérience 1, nous avons poursuivi la formation jusqu’à ce que le sujet soit sélectionné correctement dans 18 des 20 essais sur deux sessions consécutives lorsque les deux plafonds étaient transparents et lorsqu’un plafond était clair et un opaque, jusqu’à un maximum de 100 essais., S’ils ne le faisaient pas dans les 100 essais, ils étaient écartés des tests.

pour les enfants, nous avons effectué quatre essais forcés avec une récompense placée à un endroit dans un conteneur opaque, sans récompense au deuxième endroit dans l’autre conteneur opaque pour vérifier qu’ils pouvaient se souvenir de l’emplacement d’une récompense cachée. Les deux conteneurs ont été touchés simultanément pendant l’appâtage, puis les couvercles opaques ont été fermés de sorte que la récompense n’était pas visible une fois l’appâtage terminé et la rotation commencée. Nous avons utilisé la récompense moyenne placée à l’emplacement 1 dans deux essais, et à l’emplacement 2 dans deux essais., Si l’enfant n’a pas réussi à localiser correctement la récompense cachée dans l’un des quatre premiers essais, deux essais supplémentaires (un essai à l’emplacement 1, un à l’emplacement 2) ont été exécutés.

la formation des corbeaux différait de la formation des enfants pour L’expérience 2, car les corbeaux avaient beaucoup de mal à localiser la récompense cachée lorsque les deux conteneurs étaient opaques, mais ils étaient capables de le faire lorsque l’un des conteneurs était opaque et l’autre transparent., Les corbeaux étaient capturés à l’état sauvage pour une détention temporaire en captivité, et bien qu’ils étaient acclimatés et à l’aise de se déplacer autour de la volière et de venir à l’appareil lorsque l’expérimentateur était à l’extérieur de la volière, ils ne restaient pas à la table directement devant l’appareil pendant que l’expérimentateur était présent Par conséquent, le point de vue de l’appâtage et le délai entre l’observation de l’appâtage et le choix était différent pour les corbeaux que pour les enfants., Les enfants s’asseyaient devant l’appareil pendant l’appâtage, tandis que les corbeaux avaient toujours la possibilité d’observer l’appâtage, mais se perchaient généralement sur une branche env. 3 m de la table de l’appareil. Les corbeaux avaient généralement peur que les humains les approchent de près et, par conséquent, n’ont pas observé d’appâtage dans la majorité des essais. Cependant, comme ils avaient déjà participé à un entraînement quotidien et à d’autres études, ils étaient à l’aise d’approcher différentes configurations sur la table expérimentale et d’interagir avec les appareils lorsqu’aucun expérimentateur n’était présent dans le compartiment., Une étude antérieure (Jelbert et al. 2016) a montré que les corbeaux peuvent apprendre à observer l’appâtage grâce à une formation approfondie lorsque l’expérimentateur était caché derrière un écran et que seules leurs mains étaient visibles, ce qui n’était pas le cas dans cette expérience, car les expérimentateurs devaient entrer dans la volière pour appâter l’appareil.

tests

Nous avons effectué des essais de test, avec la meilleure/plus grande récompense à l’emplacement 2 et la moins bonne/plus petite récompense à l’emplacement 1, et des essais de contrôle, avec la meilleure/plus grande récompense à l’emplacement 1 et la moins bonne/plus petite récompense à l’emplacement 2, pour, Une récompense a été placée dans les deux endroits en vue du sujet. À l’étape d’essai 1, le récipient à l’emplacement 1 avait un couvercle transparent, tandis que le récipient à l’emplacement 2 avait un couvercle opaque (fig. 2). Par conséquent, seule la Récompense immédiate était visible lorsque la rotation a commencé. À l’étape de test 2, le conteneur à l’emplacement 1 avait un couvercle opaque, et l’emplacement 2 avait un couvercle transparent, de sorte que seule la récompense retardée était visible lorsque la rotation a commencé. À l’étape de test 3, les deux conteneurs avaient un couvercle opaque, par conséquent, aucune récompense n’était visible au début de la rotation., L’étape de Test 3 n’a été exécutée qu’avec des enfants, pas des corbeaux, en raison des difficultés susmentionnées des corbeaux observant l’expérimentateur pendant l’appâtage. La moitié des enfants ont reçu à l’étape 1, puis à l’étape 2 et l’étape 3, l’autre moitié a reçu l’étape 2, étape 1 et l’étape 3. La moitié des enfants ont reçu tous les essais de qualité en premier; l’autre moitié a reçu tous les essais de quantité en premier.

Pour les corbeaux, les sujets ont reçu un total de 30 essais sur 3 séances par condition. Chaque session comprenait trois essais témoins et sept essais dans un ordre randomisé (avec des essais témoins entrecoupés d’une session à l’autre). Il y avait quatre conditions: testez la qualité de l’étape 1, testez la qualité de l’étape 2, testez la quantité de l’étape 1 et testez la quantité de l’étape 2. La moitié des sujets ont reçu de l’étape 1 avant l’étape 2, l’autre moitié a reçu l’étape 2 avant l’étape 1., Les sujets Crow devaient choisir correctement dans 16 des 21 essais pour réussir chaque condition. Chaque oiseau a reçu jusqu’à trois séances par jour, en fonction des contraintes de temps et de motivation.

Pour les enfants, nous avons couru 12 essais: 6 par état, avec 3 essais et 3 essais par condition, et 8 essais dans l’ensemble 1 et 4 essais à 2. Les deux expériences 1 et 2 de cette étude ont été menées au cours de la même session, soit 28 à 30 essais, d’une durée d’environ 20 min. Pour les corbeaux, tous les sujets ont été testés dans les deux conditions (qualité / quantité) dans L’Expérience 1., Cependant, s’ils ont échoué aux deux conditions de L’Expérience 1 en sélectionnant correctement dans moins de 16 des 21 essais dans chaque condition (car cela ne serait pas significatif avec un test Binomial exact à deux queues), ils ont été écartés de L’expérience 2. Cette approche a été choisie parce que les oiseaux qui ont échoué au test lorsque les deux récompenses étaient visibles (Exp 1) étaient extrêmement peu susceptibles de réussir lorsque l’une ou les deux récompenses n’étaient pas visibles (Exp 2). S’ils ont échoué à une condition (par exemple la quantité) mais ont réussi l’autre (par exemple, qualité) dans L’Expérience 1, puis ils ont été testés dans L’expérience 2 seulement dans la condition qu’ils avaient précédemment réussi (donc qualité dans ce cas). Pour les enfants, tous les sujets ont été testés sur L’Expérience 1 et L’expérience 2 pour les deux conditions, indépendamment de la performance individuelle.

analyse des données

Nous avons enregistré le choix par essai pour chaque sujet comme « correct » ou « incorrect », le choix correct étant la récompense d’une qualité ou d’une quantité supérieure, qu’il soit immédiat (essai témoin) ou retardé (essai test)., Toutes les séances de test ont été codées en direct et enregistrées sur vidéo (à moins que le consentement parental ne demande autrement pour les enfants). 10% des essais ont été codés à partir d’une vidéo et comparés au codage en direct, concluant à un accord de 97,4% avec les données humaines et à un accord de 100% pour les données crow. Des exemples d’essais peuvent être trouvés dans les ressources en ligne.

Nous avons mené des modèles mixtes linéaires généralisés (GLMM: (Baayen 2008) en utilisant R (version 2.15.0; R Core Team 2014) pour évaluer les facteurs influençant le taux de réussite chez les corbeaux et les enfants de Nouvelle-Calédonie., Success était une variable binaire indiquant si le sujet résolvait correctement l’essai (1) ou non (0) et était entré en tant que variable dépendante dans les modèles. Pour chaque modèle d’espèce dans L’Expérience 1, nous avons inclus l’effet aléatoire de l’identification du sujet, les effets fixes de l’âge en années (enfants: continu: âges 3-5 en années individuelles, corbeaux: adulte/juvénile), le type d’essai (Contrôle, essai), l’état (qualité, quantité), l’ordre (qualité–Quantité, Quantité–qualité) et le sexe (mâle/femelle)., Pour L’expérience 2, pour le GLMM pour les données enfant, nous avons inclus les mêmes effets fixes que L’Expérience 1 ainsi que l’ajout des effets fixes du numéro d’essai (1-12) et de la visibilité (Récompense immédiate visible, récompense retardée visible, aucune récompense visible). Pour les corbeaux, nous avons inclus les effets fixes de la condition, du type d’essai, de l’ordre et de la visibilité (Récompense immédiate ou différée visible)., Nous avons utilisé des tests de rapport de vraisemblance pour comparer le modèle complet (toutes les variables prédictives, Les effets aléatoires et les variables de contrôle) d’abord avec un modèle nul, puis avec des modèles réduits pour tester chacun des effets d’intérêt (Forstmeier et Schielzeth 2011). Le modèle null était composé d’effets aléatoires, de variables de contrôle et d’Aucune variable prédictive. Le modèle réduit comprenait tous les effets présents dans le modèle complet, à l’exception de l’effet d’intérêt (Göckeritz et al. 2014)., Pour les corbeaux et les enfants, nous avons également analysé les données pour les variables significatives identifiées dans le GLMMs à l’aide de statistiques non paramétriques à deux queues, à savoir les tests de rangs signés Wilcoxon à 1 échantillon et les tests binomiaux exacts à deux queues exécutés dans SPSS version 21.