Verzögerte Befriedigung in New Caledonian crows und Kleinkinder: Einfluss von Belohnung geben und Sichtbarkeit

Themen

Der Vogel Probanden wurden neun Neue Caledonian Krähen gefangen von der wilden (am Standort 21.67° S 165.68° E) auf Grand Terre, New Caledonia, für das temporäre halten in Gefangenschaft auf der Insel für die nicht-invasive Verhaltensforschung Zwecke von April bis Juli 2018. Es gab fünf Männer und vier Frauen, basierend auf sexuellem Größendimorphismus (Kenward et al. 2004), von denen vier Erwachsene und fünf Jugendliche waren (weniger als 1 Jahr alt) (Online-Ressource 1)., Die Vögel wurden in einem 10-Fach außerhalb Voliere untergebracht, mit Fächern unterschiedlicher Größe, wenn auch alle mindestens 2 × 3 × 3 m, mit einer Reihe von natürlichen Anreicherungsmaterialien, wie Stämme, Zweige und Tannenzapfen. Die Probanden wurden einzeln getestet in temporären visuellen Trennung von der Gruppe. Die Vögel waren in der Regel nicht Nahrung beraubt und ihre tägliche Ernährung bestand aus Fleisch, Hundefutter, Eier und Obst, mit Wasser zur Verfügung ad libitum. Die Vögel, die während ihres Aufenthalts in Gefangenschaft an oder über dem Fanggewicht gehalten werden., Die Vögel wurden im April an die Volieren gewöhnt und im Mai 2018 an den Versuchsapparat gewöhnt. Alle Vögel haben die vollständige Studie im Juni–Juli 2018 abgeschlossen. Alle Vögel nahmen während ihres Aufenthalts in Gefangenschaft an mehreren anderen Experimenten teil, darunter erzwungene Zweiwahlen (z. B. zwischen zwei Werkzeugen oder Lebensmitteltypen) und die Interaktion mit künstlichen Geräten (z. Gruber et al. 2019). Am Ende ihrer Forschungsbeteiligung wurden Vögel an ihren Fangstellen freigelassen., Eine frühere Studie zeigte, dass neukaledonische Krähen vorübergehend in einer ähnlichen Situation untergebracht waren wie die vorliegende Studie, die nach ihrer Freilassung erfolgreich in die Wildnis integriert wurde (Hunt 2016).

Darüber hinaus gab es 61 Kinder zwischen 3 und 5 Jahren: 20 3-Jährige (Mittelwert: 3,65 Jahre; Bereich: 3,01–3,98 Jahre), 21 4-Jährige (M: 4,68 Jahre; R: 4,05–4,99 Jahre) und 20 5-Jährige (M: 5,34 Jahre; R: 5,05–5,87 Jahre), von denen 31 männlich und 30 weiblich waren., Kinder wurden zwischen März und Juni 2018 an sieben Vorschulen und Grundschulen in Cambridgeshire und Buckinghamshire rekrutiert und getestet, die überwiegend weißen, bürgerlichen Gemeinschaften dienen. Alle getesteten Kinder haben die vollständige Studie abgeschlossen; Sie wurden in vorübergehender visueller Isolation von anderen Kindern getestet. Für einige der jüngeren Kinder war ein Mitarbeiter im Raum anwesend, interagierte jedoch nicht mit dem Kind.,

Ethikerklärung

Alle Verfahren, die in Studien mit menschlichen Teilnehmern durchgeführt wurden, entsprachen den ethischen Standards des Ethikteams der Exekutivagentur des Europäischen Forschungsrates (Anwendung: 339993-CAUSCOG-ERR) und der Psychologischen Forschungsethikkommission der Universität Cambridge (pre. 2013.109), und mit der Helsinki-Erklärung von 1964 und Ihren späteren änderungen oder vergleichbaren ethischen standards. Informierte schriftliche Zustimmung wurde von Erziehungsberechtigten vor der Teilnahme des Kindes erhalten., Die Eltern der in den Online-Ressourcen identifizierten Kinder haben ihre informierte schriftliche Zustimmung zur Veröffentlichung dieser Informationen erteilt. Für die Tierforschung wurden alle anwendbaren internationalen, nationalen und/oder institutionellen Richtlinien für die Pflege und Verwendung von Tieren befolgt. Die neukaledonische Krähenforschung wurde unter Genehmigung der Tierethikkommission der Universität Auckland (Referenznummer 001823) und der Provinz Sud mit der Erlaubnis durchgeführt, an Grande Terre, Neukaledonien, zu arbeiten und Krähen zu fangen und freizulassen., Whoosh-Netze wurden verwendet, um alle Vögel auf privatem Land mit Erlaubnis des Grundbesitzers zu fangen, und wurden am Ende der Tests an den Fangstellen freigelassen.

Datenverfügbarkeit

Der vollständige Datensatz ist auf Figshare verfügbar: https://figshare.com/s/2c0c48488b4ea58adfa2.

Zusätzliche Informationen

Die Autoren erklären keine konkurrierenden Interessen.

Apparat

Wir verwendeten eine erhöhte Drehscheibe mit 38 cm Durchmesser, die auf einer Rotationsvorrichtung montiert war, die sich mit einer Geschwindigkeit von 68 s pro Umdrehung bewegte und mit einer Fernbedienung betrieben wurde (Abb. 1)., Die Drehscheibe befand sich in einer transparenten Plexiglas-Box (41 cm × 34 cm × 14 cm) mit einer rechteckigen Öffnung von 29 cm × 7 cm an der Vorderseite, um zu verhindern, dass Probanden Belohnungen entgegennehmen, bevor sie sich direkt vor dem Subjekt befanden. Zwei kleine Plastikbehälter, die die Belohnungen enthielten, wurden so positioniert, dass der erste Behälter an Ort 1 nach 5 s das Subjekt erreichte, und der zweite Behälter an Ort 2 nach 15 s. Diese Verzögerungen wurden so ausgewählt, dass sie mit den vorherigen Affenstudien vergleichbar waren, die ein ähnliches Paradigma verwendeten (Bramlett et al. 2012; Perdue et al. 2015)., Für die Krähen wurden die Belohnungen direkt auf das rotierende Tablett gelegt, um den Zugang und die Sichtbarkeit zu erleichtern. Beide Standorte wurden immer gleichzeitig angeflogen. Für jeden Versuch betrat ein Experimentator die Voliere, in der das Experiment stattfand, um den Apparat zu ködern und eine sehr kleine Nahrungsbelohnung auf einem Barsch davor zu belassen. Dann verließ der Experimentator die Voliere und schloss die Tür, so dass sie vom Subjekt nicht gesehen werden konnten., Das rotierende Tablett wurde per Fernbedienung gestartet, sobald der Vogel auf dem Barsch vor dem Gerät saß und die Nahrungsbelohnung konsumierte, um sicherzustellen, dass sich alle Vögel in der gleichen Ausgangsposition für jeden Versuch befanden. Die Rotation wurde vom Experimentator gestoppt, als das Subjekt die Belohnung von Ort 1 oder 2 nahm—sie durften daher nur eine Wahl treffen. Vögel kamen normalerweise innerhalb weniger Sekunden zum Barsch, nachdem der Experimentator die Voliere verlassen hatte, und die Versuche wurden abgebrochen, wenn der Vogel sich weigerte, für einige Minuten zu kommen.

Im Qualitätszustand ist die am meisten bevorzugte gegenstand für die Krähen war ein kleines Stück Fleisch und für die Kinder ein großer glitzernder Bildaufkleber, während der am wenigsten bevorzugte Gegenstand für die Krähen ein kleines Stück Apfel und für die Kinder ein weißer, quadratischer Aufkleber war., Für die Mengenbedingung war die größere Menge für die Krähen ein Stück Fleisch ca. 4 × die Größe des kleineren Fleischstücks, das für die kleinere Menge verwendet wird. Für die kinder, die größere menge war vier mini-bild aufkleber mit einem mini-bild aufkleber für die kleinere menge. Für Krähen wurden während des Trainings kleine Fleischstücke verwendet. Für die Kinder verwendeten wir auch eine “ ok “ – Belohnung für das Training, einen gelben Smiley-Aufkleber, um die am meisten und am wenigsten bevorzugten Aufkleber nur zum Testen zu reservieren und so die Motivation während des Tests aufrechtzuerhalten (da alle Versuche in einer Sitzung durchgeführt wurden).,

Präferenztest

Wir haben zuerst die Präferenzen für die am meisten und am wenigsten bevorzugte (Qualität) und große und kleine Menge (Menge) überprüft. Wir präsentierten die Auswahl der meisten vs. geringste Qualität, und große vs. kleine Menge, indem Sie beide Optionen auf dem Tisch und so dass das Thema eine Option auswählen. Für die Krähen führten wir Sitzungen mit 10 Versuchen pro Sitzung durch, bis das Subjekt in 17 von 20 Versuchen in zwei Sitzungen richtig ausgewählt wurde, dh die bessere Qualität und größere Menge auswählte, bis zu maximal 10 Sitzungen pro Zustand, die alle Krähen in 2 Sitzungen (20 Versuche) beendeten., Die Krähen durften bei jedem Versuch nur eine Option auswählen, indem der Experimentator die Tür zur Voliere öffnete und hineintrat, sobald die erste Wahl getroffen wurde, was dazu führte, dass die Krähen den Tisch verließen, an dem die Belohnungen präsentiert wurden. Für die Kinder führten wir eine Studie pro Bedingung durch, wie wir in Pilotversuchen und in früheren Studien (unveröffentlicht) festgestellt haben, dass die Mehrheit der Kinder klare Präferenzen für die „bessere“ Option in einer einzigen Wahl zeigte und um zu vermeiden, dass sie das Interesse an den Belohnungen verlieren., In einer früheren Studie haben wir auch festgestellt, dass Kinder konsequent den am wenigsten bevorzugten Aufkleber ausgewählt haben, wenn der am meisten bevorzugte Aufkleber nicht vorhanden ist (z. B. über einem Stück Gewebe). Aufgrund dieser methodischen Unterschiede hatten Krähen mehr Erfahrung mit den in der Studie verwendeten Belohnungstypen vor dem Test.

Experiment 1: der Einfluss von Lohn-Typ

Training

Für beide, Kinder und Krähen, liefen wir gezwungen Studien, in denen eine Belohnung platziert wurde, an einem Ort, nur—Lage 1 oder 2, die keine Belohnung in der anderen Lage innerhalb jeder Studie., Dieser Trainingsschritt versicherte, dass die Probanden die Belohnung von der rotierenden Scheibe abrufen konnten, und achtete darauf, wenn Belohnungen zugänglich wurden. Für die Kinder waren dies zwei Versuche—eine pro Standort. Für die Krähen, Sitzungen von 10 versuche ausgeführt wurden, bis das Thema erfolgreich abgerufen, die Belohnung, die in 80% der Studien (18/20 Studien) in 2 Sitzungen. Jede Krähe erhielt maximal 10 Sitzungen (100 Versuche) und wurde von weiteren Tests ausgeschlossen, wenn sie zu diesem Zeitpunkt das Kriterium nicht erreichten. Beachten Sie, dass alle Krähen die Trainingskriterien innerhalb von 20-50 Versuchen bestanden haben (Online-Ressource 2)., Für die Kinder führten wir auch zuerst einen Demonstrationsversuch durch, bei dem der Experimentator das Tablett rotierte und das Kind bat, den Behälter auszuwählen, wenn er in ihrer Reichweite vor ihnen ankam, und erklärte, dass sie nur einen Behälter auswählen könnten und dass sich das Tablett nur einmal drehen würde.

Testen

In Testversuchen war die bessere/größere Belohnung an Ort 2 und die ärmere / kleinere Belohnung an Ort 1, während dies in Kontrollversuchen umgekehrt wurde: Die bessere / größere Belohnung war an Ort 1 und die ärmere / kleinere Belohnung an Ort 2., – Tests ausgeführt wurden, für jeden Zustand (Qualität/Menge), mit der Hälfte der Probanden alle test-sessions in der Qualität, Zustand, bevor geprüft wird, um die Menge, Bedingung, und Umgekehrt für die andere Hälfte. Beide Belohnungen waren sichtbar. Für die Krähen wurden insgesamt 60 Versuche durchgeführt, 30 für jede Bedingung, bestehend aus 3 Sitzungen, die 3 Kontroll-und sieben Testversuche umfassten. Daher wurden 9 Kontrollversuche und 21 Testversuche für jede Bedingung durchgeführt. Kontrollversuche wurden zufällig über Sitzungen hinweg durchsetzt. Um jede Bedingung zu bestehen,musste das Krähenmotiv die richtige Wahl treffen, i.,e. Wählen Sie die verzögerte Belohnung in 16 von 21 Testversuchen aus (signifikant bei genauem Binomialtest mit zwei Schwänzen). Jeder Vogel erhielt je nach Zeitdruck und Motivation bis zu drei Testsitzungen pro Tag. Für die Kinder führten wir aufgrund von Zeit-und Zugangsbeschränkungen insgesamt acht Studien durch: zwei Testversuche und zwei Kontrollversuche pro Zustand, um die Leistung auf Gruppenebene untersuchen zu können (z. B. Altersgruppen vergleichen).

Experiment 2: der Einfluss von Belohnung Sichtbarkeit

Training

In Experiment 2, die gleiche Einrichtung und Vorrichtung verwendet wurde als in Experiment 1., Für die Krähen haben wir zwei Trainingsschritte mit Zwangsversuchen durchgeführt. In Training 1 wurde eine Belohnung an einem Ort (1 oder 2) platziert und an beiden Orten wurden kleine transparente Kappen angebracht, die die Belohnung abdeckten. Dies wurde getan, um sicherzustellen, dass die Krähen die Kappen anheben konnten und auf die Belohnung darunter achteten. Das Subjekt musste die Obergrenze anheben, um die Belohnung zu erhalten., In training 2, um sicherzustellen, dass die Probanden verstanden, dass die Belohnungen werden könnten, darunter entweder undurchsichtig oder transparent caps und sich erinnern konnte, die Lage, die versteckte Belohnung, ist eine Belohnung platziert wurde, in eine Position (1 oder 2) mit einer transparenten Kappe auf die eine Position und eine undurchsichtige Kappe über den anderen Standort. Wie im Experiment 1-Training setzten wir das Training fort, bis das Subjekt in 18 von 20 Versuchen über zwei aufeinanderfolgende Sitzungen korrekt ausgewählt wurde, wenn beide Kappen transparent waren und wenn eine Kappe klar und eine undurchsichtig war, auf maximal 100 Versuche., Wenn sie dies nicht innerhalb von 100 Versuchen taten, wurden sie vom Testen ausgeschlossen.

Für die Kinder führten wir vier Zwangsversuche durch, bei denen eine Belohnung an einer Stelle in einem undurchsichtigen Behälter platziert wurde, ohne Belohnung an der zweiten Stelle im anderen undurchsichtigen Behälter, um zu überprüfen, ob sie sich an den Ort einer versteckten Belohnung erinnern konnten. Beide Behälter wurden beim Ködern gleichzeitig berührt und dann wurden die undurchsichtigen Deckel geschlossen, so dass die Belohnung nicht sichtbar war, sobald das Ködern abgeschlossen war und die Rotation begann. Wir verwendeten die mittlere Belohnung an Ort 1 in zwei Versuchen und Ort 2 in zwei Versuchen., Wenn das Kind die versteckte Belohnung in einem der ersten vier Versuche nicht korrekt lokalisiert hat, wurden zwei zusätzliche Versuche (eine Studie an Ort 1, eine an Ort 2) durchgeführt.

Die Krähe Ausbildung Unterschied sich von der Kind-training für Experiment 2, als die Krähen kämpften deutlich mit dem Auffinden der verborgenen Belohnung, wenn beide Behälter wurden undurchsichtig, waren aber in der Lage zu tun so, wenn man container war undurchsichtig, und die anderen transparent., Die Krähen wurden wild gefangen, um sie vorübergehend in Gefangenschaft zu halten, und obwohl sie akklimatisiert und bequem waren, sich in der Voliere zu bewegen und zum Apparat zu kommen, wenn der Experimentator außerhalb der Voliere war, blieben sie nicht direkt vor dem Apparat am Tisch, während der Experimentator anwesend war, der sie köderte. Daher war die Sicht des Köderns und die Verzögerung zwischen dem Beobachten des Köderns und der Wahl ihrer Wahl für die Krähen anders als für die Kinder., Die Kinder saßen beim Ködern vor dem Gerät, während die Krähen immer die Möglichkeit hatten, das Ködern zu beobachten, saßen aber normalerweise auf einem Ast ca. 3 m vom Gerät-Tabelle. Krähen hatten im Allgemeinen Angst davor, dass sich Menschen ihnen näherten, und beobachteten daher in den meisten Versuchen kein Ködern. Da sie jedoch zuvor an täglichem Training und anderen Studien teilgenommen hatten, fühlten sie sich wohl, sich verschiedenen Setups auf dem Versuchstisch zu nähern und mit Geräten zu interagieren, wenn kein Experimentator im Abteil anwesend war., Eine frühere Studie (Jelbert et al. 2016) hat gezeigt, dass Krähen lernen können, das Ködern durch umfangreiches Training zu beobachten, wenn der Experimentator hinter einem Bildschirm versteckt war und nur ihre Hände sichtbar waren, was bei diesem Experiment nicht der Fall war, da die Experimentatoren die Voliere betreten mussten, um das Gerät zu ködern.

Testen

Wir haben Testversuche durchgeführt, mit der besseren/größeren Belohnung an Ort 2 und der schlechteren/kleineren Belohnung an Ort 1 und Kontrollversuchen, mit der besseren/größeren Belohnung an Ort 1 und ärmer/kleinere Belohnung an Ort 2, für beide Bedingungen (Qualität/Quantität)., Angesichts des Themas wurde an beiden Orten eine Belohnung ausgesetzt. Im Testschritt 1 hatte der Behälter an Stelle 1 einen transparenten Deckel, während der Behälter an Stelle 2 einen undurchsichtigen Deckel aufwies (Abb. 2). Daher war nur die sofortige Belohnung sichtbar, als die Rotation begann. Im Testschritt 2 hatte der Behälter an der Stelle 1 einen undurchsichtigen Deckel, und die Stelle 2 hatte einen transparenten Deckel, so dass nur die verzögerte Belohnung sichtbar war, als die Drehung begann. Im Testschritt 3 hatten beide Behälter einen undurchsichtigen Deckel, daher war beim Starten der Rotation kein Deckel sichtbar., Testschritt 3 wurde nur mit Kindern und nicht mit Krähen durchgeführt, da Krähen die Experimentatorin während des Köderns beobachteten. Die Hälfte der Kinder erhielt Schritt 1, dann Schritt 2 und dann Schritt 3, die andere Hälfte erhielt Schritt 2, Schritt 1 und dann Schritt 3. Die Hälfte der Kinder erhielt zuerst alle Qualitätsprüfungen; Die andere Hälfte erhielt zuerst alle Quantitätsprüfungen.

Für die Krähen erhielten die Probanden insgesamt 30 Versuche in 3 Sitzungen pro Bedingung. Jede Sitzung bestand aus drei Kontrollversuchen und sieben Testversuchen in randomisierter Reihenfolge (wobei Kontrollversuche über die gesamte Sitzung hinweg durchgeführt wurden). Es gab vier bedingungen: test schritt 1 qualität, test schritt 2 qualität, test schritt 1 menge und test schritt 2 menge. Die Hälfte der Probanden erhielt Schritt 1 vor Schritt 2, die andere Hälfte erhielt Schritt 2 vor Schritt 1., Crow Probanden wurden aufgefordert, zu wählen, richtig in 16 von 21-test Prüfungen vorbei, dass jede Bedingung. Jeder Vogel erhielt je nach Zeitdruck und Motivation bis zu drei Testsitzungen pro Tag.

Für die Kinder führten wir 12 Versuche durch: 6 pro Zustand, mit 3 Testversuchen und 3 Kontrollversuchen pro Zustand und 8 Studien in Satz 1 und 4 Studien in Satz 2. Beide Experimente 1 und 2 dieser Studie wurden in der gleichen Sitzung, in der Höhe von 28-30 Studien und dauert rund 20 min. Für die Krähen, alle Themen wurden getestet auf beide Bedingungen (Qualität/Quantität) in Experiment 1., Wenn sie jedoch beide Experiment-1-Bedingungen nicht bestanden haben, indem sie in weniger als 16 von 21 Testversuchen in jeder Bedingung korrekt ausgewählt haben (da dies bei einem exakten Binomialtest mit zwei Schwänzen nicht signifikant wäre), wurden sie von Experiment 2 ausgeschlossen. Dieser Ansatz wurde gewählt, weil Vögel, die den Test nicht bestanden haben, wenn beide Belohnungen sichtbar waren (Exp 1), äußerst unwahrscheinlich waren, wenn eine oder beide Belohnungen nicht sichtbar waren (Exp 2). Wenn sie eine Bedingung (z. B. Menge) nicht bestanden haben, aber die andere übergeben haben (z., Qualität) in Experiment 1, dann Sie getestet wurden in Experiment 2 nur in der Voraussetzung, dass Sie zuvor bestanden (so die Qualität in diesem Fall). Für die Kinder, die alle Probanden wurden getestet auf Experiment 1 und Experiment 2 für beide Bedingungen, unabhängig von der individuellen Leistung.

Datenanalyse

Wir haben die Wahl pro Versuch für jedes Subjekt als „richtig“ oder „falsch“ aufgezeichnet, wobei die richtige Wahl die Belohnung für höhere Qualität oder Quantität war, unabhängig davon, ob es sich um eine sofortige (Kontrollversuch) oder verzögerte (Testversuch)., Alle Testsitzungen wurden live codiert und auf Video aufgezeichnet (es sei denn, die Zustimmung der Eltern wurde für die Kinder anders beantragt). 10% der Studien wurden anhand von Video und im Vergleich zur Live-Codierung codiert, wobei 97,4% mit den menschlichen Daten und 100% mit den Krähendaten übereinstimmten. Beispielversuche finden Sie in den Online-Ressourcen.

Wir haben verallgemeinerte lineare Mischmodelle (GLMM: (Baayen 2008) mit R (Version 2.15.0; R Core Team 2014) durchgeführt, um zu beurteilen, welche Faktoren die Erfolgsrate bei den neukaledonischen Krähen und Kindern beeinflusst haben., Der Erfolg war eine binäre variable, die angibt, ob das Thema richtig gelöst der Prüfung (1) oder nicht (0) und gingen als abhängige Variablen in den Modellen. Für jede Art Modell in Experiment 1 haben wir die zufällige Wirkung von Subjekt-ID, fixe Effekte von Alter in Jahren (Kinder: kontinuierliche: ages 3-5 in einzelnen Jahren, crows: Erwachsene/Jugendliche), trial-Typ (Kontroll -, test-Studie), Beschaffenheit (Qualität, Quantität), Bestellung (Qualität, Anzahl, Menge, Qualität) und Geschlecht (Männlich/weiblich)., Für Experiment 2 haben wir für die GLMM für die untergeordneten Daten dieselben festen Effekte wie Experiment 1 aufgenommen und die festen Effekte der Versuchsnummer (1-12) und der Sichtbarkeit hinzugefügt (sofortige Belohnung sichtbar, verzögerte Belohnung sichtbar, keine Belohnung sichtbar). Für die Krähen haben wir die festen Auswirkungen von Zustand, Versuchstyp, Reihenfolge und Sichtbarkeit (sofortige oder verzögerte Belohnung sichtbar) berücksichtigt., Wir haben Likelihood Ratio Tests verwendet, um das vollständige Modell (alle Prädiktorvariablen, Zufallseffekte und Kontrollvariablen) zuerst mit einem Nullmodell und dann mit reduzierten Modellen zu vergleichen, um jeden der Effekte von Interesse zu testen (Forstmeier und Schielzeth 2011). Das Nullmodell bestand aus Zufallseffekten, Steuervariablen und ohne Prädiktorvariablen. Das reduzierte Modell umfasste alle im vollständigen Modell vorhandenen Effekte mit Ausnahme des Effekts von Interesse (Göckeritz et al. 2014)., Für die Krähen und Kinder analysierten wir auch die Daten für die signifikanten Variablen, die in den GLMMs identifiziert wurden, unter Verwendung nicht parametrischer Zweischwanzstatistiken, nämlich 1-Sample Wilcoxon Signed Ranks Tests und exact Two-Tailed Binomial Tests laufen in SPSS Version 21.