Gratificação adiada em corvos da Nova Caledónia e crianças: influência do tipo de recompensa e visibilidade

Temas

O pássaro sujeitos foram nove os corvos da Nova Caledónia capturados no meio selvagem na localização 21.67° S 165.68° E) em Grand Terre, Nova Caledônia, para armazenamento temporário em cativeiro na Ilha para não-invasiva de investigação comportamental fins de abril a julho de 2018. Havia cinco homens e quatro mulheres, com base no dimorfismo do tamanho sexual (Kenward et al. 2004), dos quais quatro eram adultos e cinco eram jovens (menos de 1 ano) (recurso Online 1)., As aves foram alojadas num aviário de 10 compartimentos, com compartimentos de dimensões diferentes, embora todos pelo menos 2 × 3 × 3 m, contendo uma gama de materiais de enriquecimento natural, tais como Toros, ramos e pineconas. Os indivíduos foram testados individualmente em isolamento visual temporário do grupo. As aves geralmente não eram privadas de alimentos e sua dieta diária consistia em carne, comida de cão, ovos e frutas, com água disponível ad libitum. As aves mantidas com ou acima dos pesos de captura durante a sua estadia em cativeiro., As aves foram aclimatadas aos aviários em abril e habituadas ao aparelho experimental em maio de 2018. Todas as aves completaram o estudo completo em junho-julho de 2018. Todas as aves participaram em vários outros experimentos durante a sua estadia em cativeiro, incluindo fazer duas escolhas forçadas (por exemplo, entre duas ferramentas ou tipos de alimentos) e interagir com aparelhos artificiais (por exemplo, Gruber et al. 2019). No final de sua participação na pesquisa, as aves foram liberadas em seus locais de captura., Um estudo anterior indicou que os corvos da Nova Caledónia alojados temporariamente numa situação semelhante à que o presente estudo reintegrou com êxito na natureza após o seu lançamento (Hunt 2016).

além disso, havia 61 criança indivíduos com idades entre os 3 e os 5 anos: 20 a 3 anos de idade (média: 3.65 anos; intervalo: 3.01–3.98 anos), 21 4 anos (M: 4.68 anos; R: 4.05–a 4,99 anos) e 20 de 5 anos (M: 5.34 anos; R: 5.05–5.87 anos), dos quais 31 eram do sexo masculino e 30 eram do sexo feminino., As crianças foram recrutadas e testadas em sete pré-escolas e escolas primárias em Cambridgeshire e Buckinghamshire, servindo predominantemente comunidades de classe média branca, entre março e junho de 2018. Todas as crianças testadas completaram o estudo completo; foram testadas em isolamento visual temporário de outras crianças. Para algumas das crianças mais novas, um membro da equipe estava presente na sala, mas não interagiu com a criança.,todos os procedimentos realizados em estudos envolvendo participantes humanos estavam de acordo com as normas éticas da equipa de Ética da Agência Executiva do Conselho Europeu de investigação (aplicação: 339993-CAUSCOG-ERR) e do Comité de Ética da Universidade de Cambridge (pre. 2013.109), e com a Declaração de Helsínquia de 1964 e suas alterações posteriores ou normas éticas comparáveis. O consentimento informado por escrito foi obtido de tutores legais antes da participação da criança., Os pais das crianças identificadas no filme online resources deram seu consentimento informado por escrito para que esta informação fosse publicada. Para a pesquisa em animais, foram seguidas todas as diretrizes internacionais, nacionais e/ou institucionais aplicáveis para o cuidado e uso de animais. A nova pesquisa de crow Caledoniana foi realizada sob aprovação do Comitê de ética Animal da Universidade de Auckland (número de referência 001823) e da província Sud com permissão para trabalhar em Grande Terre, Nova Caledônia, e para capturar e libertar corvos., As redes Whoosh foram usadas para capturar todas as aves em terras privadas com permissão do proprietário e foram liberadas nos locais de captura no final dos testes.

disponibilidade de dados

o conjunto completo de dados está disponível no Figshare: https://figshare.com/s/2c0c48488b4ea58adfa2.

informação adicional

os autores não declaram interesses concorrentes.

aparelho

usámos um disco rotativo elevado de 38 cm de diâmetro, montado no topo de um dispositivo de rotação que se movia a uma velocidade de 68 s por volta e operava com um comando à distância (Fig. 1)., O disco giratório estava contido dentro de uma caixa transparente de Perspex (41 cm × 34 cm × 14 cm) com uma abertura retangular de 29 cm × 7 cm na frente, para evitar que os sujeitos recebessem recompensas antes de serem localizados diretamente na frente do sujeito. Dois pequenos recipientes de plástico com as recompensas foram posicionados de modo que o primeiro recipiente no local 1 chegaria ao sujeito após 5 s, e o segundo recipiente no local 2 após 15 s. estes atrasos foram selecionados para serem comparáveis aos estudos anteriores do macaco usando um paradigma semelhante (Bramlett et al. 2012; Perdue et al. 2015)., Para os corvos, as recompensas foram colocadas diretamente na bandeja rotativa para garantir a facilidade de acesso e visibilidade. Ambos os locais foram sempre atraídos simultaneamente. Para cada ensaio, um experimentador entrou no aviário no qual o experimento ocorreu para isca o aparelho e deixar uma pequena recompensa alimentar em um poleiro na frente dele. Então, o experimentador deixou o aviário e fechou a porta, para que não pudessem ser vistos pelo sujeito., A bandeja rotativa foi iniciada via controle remoto assim que a ave se sentou no poleiro na frente do aparelho e consumiu a recompensa alimentar, garantindo que todas as aves estavam na mesma posição inicial para cada teste. A rotação foi interrompida pelo experimentador quando o sujeito recebeu a recompensa do local 1 ou 2—eles foram, portanto, apenas autorizados a fazer uma escolha. As aves geralmente chegavam ao poleiro poucos segundos depois do experimentador deixar o aviário, e os testes foram interrompidos se o pássaro se recusasse a vir por vários minutos.

Na condição de qualidade, o mais preferido item para os corvos era um pequeno pedaço de carne, e para as crianças um grande reluzente imagem adesivo, enquanto que o menos preferido item para os corvos era um pedaço pequeno de apple e para as crianças um branco, praça adesivo., Para a condição de quantidade, a maior quantidade para os corvos era um pedaço de carne aprox. 4 × o tamanho do menor pedaço de carne utilizado para a menor quantidade. Para as crianças, a quantidade maior era de quatro autocolantes mini-imagem com um autocolante mini-imagem para a quantidade menor. Para os corvos, pequenos pedaços de carne foram usados durante o treinamento. Para as crianças, nós também usamos uma recompensa ‘ ok ‘ para o treinamento, que era um adesivo amarelo smiley, para reservar os mais e menos preferidos autocolantes para testes apenas e assim manter a motivação durante o teste (como todos os ensaios foram realizados em uma sessão).,

teste de preferência

primeiro verificámos as preferências para o mais e menos preferido (qualidade) e para as quantidades grandes e pequenas (quantidade). Nós apresentamos a escolha de maior vs. menor qualidade, e Grande vs. pequena quantidade, colocando ambas as opções na mesa e permitindo ao sujeito escolher uma opção. Para os corvos, que correu para sessões de 10 tentativas por sessão, até que o assunto selecionado corretamente no 17, de 20 de ensaios em duas sessões, i.e. selecionada a melhor qualidade e em maior quantidade, até um máximo de 10 sessões por condição, que todos os corvos terminou em 2 sessões (20 tentativas)., Os corvos foram autorizados a selecionar apenas uma opção em cada ensaio pelo experimentador, abrindo a porta para o aviário e pisar dentro assim que a primeira escolha foi feita, o que causou a corvos para deixar a mesa onde as recompensas foram apresentados. Para as crianças, fizemos um teste por condição, como descobrimos em testes piloto e em estudos anteriores (não publicados) que a maioria das crianças mostrou preferências claras para a opção “melhor” em uma única escolha, e para evitar que elas perdessem o interesse nas recompensas., Em um estudo anterior, também descobrimos que as crianças selecionaram consistentemente o adesivo menos preferido na ausência do adesivo mais preferido (por exemplo, sobre um pedaço de tecido). Devido a estas diferenças metodológicas, os corvos tiveram mais experiência pré-teste com os tipos de recompensa utilizados no estudo.

Experiência 1: a influência do tipo de recompensa

treino

tanto para crianças como para corvos, fizemos testes forçados, onde uma recompensa foi colocada num único local—Local 1 ou 2, sem recompensa no outro local dentro de cada ensaio., Este passo de treinamento assegurou que os sujeitos foram capazes de recuperar a recompensa do disco rotativo, e prestou atenção quando as recompensas tornaram-se acessíveis. Para as crianças, foram dois ensaios-um por local. Para os corvos, sessões de 10 ensaios foram realizadas até que o sujeito recuperou com sucesso a recompensa em 80% dos ensaios (18/20 ensaios) em 2 sessões. Cada Corvo recebeu um máximo de 10 sessões (100 ensaios) e foi descontado de testes adicionais se eles não conseguiram alcançar o critério nesta fase. Note que todos os corvos passaram os critérios de treinamento dentro de 20-50 ensaios (recurso Online 2)., Para as crianças, também fizemos um primeiro teste de demonstração, onde o experimentador iniciou a rotação da bandeja e pediu à criança para selecionar o recipiente quando ele chegou na frente deles em seu alcance, e explicou que eles poderiam selecionar apenas um recipiente e que a bandeja giraria apenas uma vez.

Teste

Em testes, o melhor/maior recompensa foi ao local 2 e os mais pobres/menor recompensa estava no local 1, enquanto que nos ensaios de controle, este foi revertido: o melhor/maior recompensa foi no local 1 e os mais pobres/menor recompensa no local 2., Testes foram realizados para cada condição (qualidade/quantidade), com metade dos sujeitos recebendo todas as sessões de teste na condição de qualidade antes de ser testado na condição de quantidade, e vice-versa para a outra metade. Ambas as recompensas eram visíveis. Para os corvos, um total de 60 ensaios foram realizados, 30 para cada condição, composto por 3 sessões que incluíram 3 testes de controle e sete testes. Assim, foram realizados 9 ensaios de controlo e 21 ensaios de teste para cada condição. Testes de controle foram aleatoriamente intercalados através de sessões. Para passar cada condição, o sujeito Corvo era obrigado a fazer a escolha correta, I.,E. selecione a recompensa atrasada, em 16 de 21 ensaios de teste (significativo com teste Binomial exato de duas caudas). Cada ave recebeu até três sessões de teste por dia, dependendo das limitações de tempo e motivação. Para as crianças, devido ao tempo e restrições de acesso, fizemos oito ensaios no total: dois ensaios de teste e dois ensaios de controle por Condição, para ser capaz de explorar o desempenho em um nível de grupo (por exemplo, comparando grupos etários).experiência 2: a influência da visibilidade da recompensa

formação

na experiência 2, foi utilizada a mesma configuração e equipamento que na experiência 1., Para os corvos, fizemos dois passos de treino com testes forçados. No treinamento 1, uma recompensa foi colocada em um local (1 ou 2) e pequenas tampas transparentes foram colocadas em ambos os locais, cobrindo a recompensa. Isto foi feito para garantir que os corvos foram capazes de levantar os bonés e prestar atenção à recompensa debaixo deles. O sujeito foi obrigado a levantar a tampa para obter a recompensa., No estágio 2, para garantir que os sujeitos compreenderam que recompensas poderiam ser baixo ou opaco ou transparente, tampas e poderia lembrar a localização de recompensa escondida, uma recompensa foi colocado em um local (1 ou 2) com uma tampa transparente em um local e um opaco do pac em outro local. Como no treinamento da Experiência 1, Nós continuamos com treinamento até que o sujeito selecionado corretamente em 18 de 20 ensaios ao longo de duas sessões consecutivas, quando ambas as tampas eram transparentes e quando uma tampa estava clara e uma era opaca, a um máximo de 100 ensaios., Se eles não conseguiram fazê-lo dentro de 100 ensaios, eles foram descontados dos testes.

Para as crianças, fizemos quatro forçado ensaios, com uma recompensa colocado em um local em um recipiente opaco, sem recompensa no segundo local, em outro recipiente opaco para verificar que eles poderiam lembrar a localização de uma recompensa escondida. Ambos os contêineres foram tocados simultaneamente enquanto o isco e, em seguida, as tampas opacas foram fechadas de modo que a recompensa não era visível uma vez que o isco estava completo e a rotação começou. Usámos a recompensa média colocada no local 1 em dois ensaios, e o local 2 em dois ensaios., Se a criança não conseguiu localizar corretamente a recompensa escondida em qualquer um dos quatro primeiros ensaios, então dois ensaios adicionais (um no local 1, um no local 2) foram executados.

o treino de corvo diferia do treino infantil para a experiência 2, pois os corvos lutavam consideravelmente para localizar a recompensa escondida quando ambos os contentores eram opacos, embora fossem capazes de o fazer quando um contentor era opaco e o outro transparente., Os corvos eram selvagens para retenção temporária em cativeiro, e, embora fosse aquecida e confortável, movendo-se em torno do aviário e a vinda para o aparelho quando o experimentador era fora do aviário, que não iria ficar na mesa em frente do aparelho, enquanto o pesquisador estava presente baiting-lo. Portanto, a visão da isca e o atraso entre observar isca e fazer sua escolha era diferente para os corvos do que as crianças., As crianças sentavam-se à frente do aparelho durante a isca, enquanto os corvos tinham sempre a possibilidade de observar a isca, embora usualmente repousasse sobre um ramo de aprox. A 3 m da mesa do aparelho. Os corvos geralmente tinham medo que os seres humanos se aproximassem deles de perto e, portanto, não observavam iscos na maioria dos ensaios. No entanto, como já haviam participado em treinamento diário e outros estudos, eles estavam confortáveis abordando diferentes configurações na mesa experimental e interagindo com aparelhos quando nenhum experimentador estava presente no compartimento., Um estudo anterior (Jelbert et al. 2016) mostrou que os corvos podem aprender a observar a isca através de treinamento extensivo quando o experimentador estava escondido atrás de uma tela e apenas suas mãos eram visíveis, o que não foi o caso neste experimento, como os experimentadores tiveram que entrar no aviário para Iscar o aparelho.

Teste

executamos testes, com o melhor/maior recompensa no local 2 e menor/menor recompensa no local 1, e ensaios de controle, com o melhor/maior recompensa no local 1 e menor/menor recompensa no local 2, para ambas as condições (qualidade/quantidade)., Uma recompensa foi colocada em ambos os locais em vista do assunto. Na fase de ensaio 1, o recipiente no local 1 tinha uma tampa transparente, enquanto o recipiente no local 2 tinha uma tampa opaca(Fig. 2). Portanto, apenas a recompensa imediata era visível quando a rotação começou. Na fase de ensaio 2, o recipiente no local 1 tinha uma tampa opaca, e o local 2 tinha uma tampa transparente, de modo que apenas a recompensa atrasada era visível quando a rotação começou. Na etapa de ensaio 3, ambos os recipientes tinham uma tampa opaca, portanto, nenhuma recompensa foi visível quando a rotação começou., O passo de teste 3 foi executado apenas com crianças, não corvos, devido às dificuldades acima mencionadas de corvos observando o experimentador durante a isca. Metade das crianças receberam o Passo 1, depois o PASSO 2 e depois o Passo 3, a outra metade recebeu o PASSO 2, o Passo 1 e depois o Passo 3. Metade das crianças recebeu todos os ensaios de qualidade em primeiro lugar; a outra metade recebeu todos os ensaios de quantidade em primeiro lugar.

Para os corvos, os indivíduos que receberam um total de 30 ensaios ao longo de 3 sessões por condição. Cada sessão consistiu em três ensaios de controlo e sete ensaios de teste em ordem aleatória (com ensaios de controlo intercalados por sessão). Havia quatro condições: a qualidade do Passo 1, a qualidade do Passo 2, a quantidade do Passo 1 e a quantidade do Passo 2. Metade dos indivíduos receberam o Passo 1 antes do Passo 2, a outra metade recebeu o PASSO 2 antes do Passo 1., Os sujeitos Crow foram obrigados a selecionar corretamente em 16 dos 21 testes para passar cada condição. Cada ave recebeu até três sessões de teste por dia, dependendo das limitações de tempo e motivação.

para as crianças, fizemos 12 ensaios: 6 por condição, com 3 ensaios de teste e 3 ensaios de controlo por condição, e 8 ensaios no conjunto 1 e 4 ensaios no conjunto 2. Ambos os experimentos 1 e 2 deste estudo foram realizados dentro da mesma sessão, totalizando 28-30 ensaios, com duração de cerca de 20 minutos. Para os corvos, todos os indivíduos foram testados em ambas as condições (Qualidade/quantidade) na experiência 1., No entanto, se falharem em ambas as condições do Experimento 1 selecionando corretamente em menos de 16 de 21 ensaios de teste em cada condição (como isso seria não significativo com um teste Binomial exato de duas caudas), eles foram descontados do Experimento 2. Esta abordagem foi escolhida porque as aves que falharam no teste quando ambas as recompensas eram visíveis (Exp 1) eram extremamente improváveis de passar quando uma ou ambas recompensas não eram visíveis (Exp 2). Se eles não cumpriram uma condição (por exemplo, quantidade), mas passaram a outra (por exemplo, quantidade)., qualidade) na experiência 1, em seguida, eles foram testados na experiência 2 apenas na condição de que eles tinham passado anteriormente (assim qualidade, neste caso). Para as crianças, todos os indivíduos foram testados na experiência 1 e na experiência 2 para ambas as condições, independentemente do desempenho individual.

Análise de dados

registramos a escolha por teste para cada sujeito como “correto” ou “incorreto”, sendo a escolha correta a recompensa de maior qualidade ou quantidade, seja imediata (teste de controle) ou atrasada (teste de teste)., Todas as sessões de teste foram codificadas ao vivo, bem como ser gravado em vídeo (a menos que o consentimento dos pais solicitado em contrário para as crianças). 10% dos ensaios foram codificados a partir de vídeo e em comparação com a codificação ao vivo, encontrando 97,4% de acordo com os dados humanos, e 100% de acordo para os dados crow. Exemplos de experiências podem ser encontrados nos recursos Online.

we conducted Generalized Linear Mixed Models (GLMM: (Baayen 2008) using R (version 2.15.0; R Core Team 2014) to assess which factors influenced success rate in the New Caledonian crows and children., O sucesso foi uma variável binária indicando se o sujeito resolveu corretamente o teste (1) ou não (0) e foi inserido como uma variável dependente nos modelos. Para cada modelo de espécie no Experimento 1, incluímos o efeito aleatório do ID do sujeito, efeitos fixos da idade em anos (crianças: contínuas: idades 3-5 em anos individuais, corvos: adulto/juvenil), tipo de teste (controle, teste experimental), condição (qualidade, quantidade), ordem (qualidade–quantidade, quantidade–qualidade), e sexo (masculino/feminino)., Para o Experimento 2, para o GLMM para os dados da criança, incluímos os mesmos efeitos fixos que o Experimento 1, bem como adicionar os efeitos fixos do número de teste (1-12) e visibilidade (recompensa imediata visível, recompensa atrasada visível, nenhuma recompensa visível). Para os corvos, incluímos os efeitos fixos da condição, Tipo de teste, ordem e visibilidade (imediata ou diferida recompensa visível)., Usamos testes de relação de probabilidade para comparar o modelo completo (todas as variáveis de predictor, efeitos aleatórios e variáveis de Controle) primeiro com um modelo nulo, e depois com modelos reduzidos para testar cada um dos efeitos de interesse (Forstmeier e Schielzeth 2011). O modelo nulo consistia de efeitos aleatórios, variáveis de controle e sem variáveis de predictor. O modelo reduzido compreende todos os efeitos presentes no modelo completo, exceto o efeito do interesse (Göckeritz et al. 2014)., Para os corvos e crianças, também analisamos os dados para as variáveis significativas identificadas no GLMMs usando estatísticas de duas caudas não paramétricas, ou seja, 1 amostra Wilcoxon assinou testes e testes binomiais exatos de duas caudas executados na versão 21 do SPSS.