Multismyslová mentální reprezentace objektů u typických a nadaných slov, učících se psů

Abstraktní

Byl proveden malý výzkum o schopnosti psů (Canis familiaris) integrovat informace získané prostřednictvím různých smyslových modalit během úkolů rozlišování objektů a rozpoznávání. Takový proces by naznačoval vznik multismyslových mentálních reprezentací. V experimentu 1 jsme testovali schopnost 3 psů s nadaným slovem (GWL), kteří se dokážou rychle naučit slovní popisky hraček, a 10 typických (T) psů rozlišit předmět, který byl nedávno spojen s odměnou, od rušivých předmětů, pod světlem a temné podmínky.

Multisenzorická mentální reprezentace je kognitivní metoda, která zpracovává smyslovou stimulaci k formování vnímání a poznávání věcí. Tento způsob poznání může lidem nejen pomoci lépe porozumět a zapamatovat si věci, ale také zlepšit efektivitu učení a práce lidí, což nám umožňuje rychleji se přizpůsobit okolnímu prostředí.

Výzkum ukazuje, že vícesmyslová mentální reprezentace hraje velmi důležitou roli v paměti a učení. Můžeme se učit a pamatovat si věci prostřednictvím různých smyslových kanálů, jako je zrak, zvuk, dotek atd., abychom mohli lépe porozumět a zapamatovat si věci v různých situacích. Například, když se učíme nové slovo, můžeme prohloubit učení a paměť slova prostřednictvím více smyslových kanálů, jako je čtení knih, poslech CD nebo psaní poznámek. Tím nejen zlepšíte efektivitu paměti, ale také vám pomůže lépe porozumět a zvládnout význam a použití slova v různých situacích.

Vícesmyslová mentální reprezentace nám navíc může pomoci lépe využívat paměťový mechanismus mozku. Náš mozek zpracovává a ukládá smyslové signály prostřednictvím různých nervových drah, což nám pomáhá lépe uchovávat a vybavovat si vzpomínky. Pokud se například učíte prohlížením diagramů, posloucháním nahrávek a psaním poznámek při studiu, pak budou tyto smyslové informace uloženy ve vašem mozku odděleně a vytvoří kompletní paměťový obraz. Tímto způsobem, když si potřebujete tyto informace vybavit a použít, váš mozek je může rychle znovu sestavit, aby vám pomohl rychleji dokončit úkoly a vyřešit problémy.

Abych to shrnul, multismyslová mentální reprezentace hraje velmi důležitou roli v naší paměti a učení. Použití více smyslových kanálů k prohloubení našeho porozumění a paměti věcí může výrazně zlepšit naši pracovní efektivitu a kvalitu života. Proto bychom měli aktivně používat více smyslových cest, abychom se učili a pamatovali, maximalizovali potenciál našeho mozku a stali se chytřejšími, flexibilnějšími a sebevědomějšími. Je vidět, že potřebujeme zlepšit paměť a Cistanche deserticola dokáže výrazně zlepšit paměť, protože Cistanche deserticola dokáže regulovat i rovnováhu neurotransmiterů, jako je zvýšení hladiny acetylcholinu a růstových faktorů. Tyto látky jsou velmi důležité pro paměť a učení. Kromě toho může maso také zlepšit průtok krve a podpořit dodávku kyslíku, což může zajistit, že mozek dostane dostatek živin a energie, a tím zlepší mozkovou vitalitu a vytrvalost.

Klikněte na možnost poznat způsoby, jak zlepšit funkci mozku

Zatímco míra úspěšnosti se mezi oběma skupinami a podmínkami nelišila, podrobná analýza chování ukázala, že všichni psi hledali déle a více čichali ve tmě. To naznačuje, že pokud to bylo možné, psi spoléhali většinou na zrak a při hledání ve tmě přešli na používání pouze jiných smyslových modalit, včetně čichu. V experimentu 2 jsme zkoumali, zda u psů GWL (N = 4) slyšení verbálních popisků objektu aktivuje paměť multismyslové mentální reprezentace.

Učinili jsme tak testováním jejich schopnosti rozpoznávat předměty na základě jejich jmen za tmy a světla. Jejich míra úspěšnosti se mezi těmito dvěma podmínkami nelišila, zatímco chování psů při hledání ano, což ukazuje na flexibilní použití různých smyslových modalit. Málo je známo o kognitivních mechanismech zahrnutých ve schopnosti psů GWL rozpoznat označené předměty. Tato zjištění poskytují první důkaz, že u psů GWL verbální štítky evokují multisenzorickou mentální reprezentaci objektů.

Klíčová slova

Rozlišování objektů · Mentální reprezentace objektu · Rozpoznávání objektů · Čich · Smyslové modality · Vize.

Úvod

Úkoly hledání, ve kterých je požadováno najít konkrétní podnět, se mohou spoléhat na diskriminaci nebo rozpoznání. Označuje diskriminaci, když jedinec vnímá rozdíl mezi dvěma (nebo více) podněty/objekty a očekává, že povedou k různým výsledkům (Blair et al. 2003). K rozpoznání dochází, když subjekt identifikuje podnět jako takový, se kterým se již dříve setkal (Akkerman et al.2012). Nedávné studie potvrdily, že psi dokážou rozlišovat například mezi vizuálními obrázky (Range et al. 2008), obrázky psů z jiných živočišných druhů (Autier-Dérianet al. 2013), lidskými hlasy (Gábor et al. 2019) a čichové podněty (Pinc et al. 2011).

U lidských kojenců se vizuální rozlišování objektů rozvíjí dříve než rozpoznávání objektů a předpokládá se, že tyto dva procesy zahrnují různé nervové okruhy (Overman et al. 1992). Výkon lidských kojenců (Overman et al. 1992) a psů (Milgram et al. 1994) v testech na diskriminaci a rozpoznávání objektů naznačuje, že druhý je složitější úkol. Navíc při řešení úloh rozpoznávání objektů vyžadují psi velký počet zkoušek, aby dosáhli předem stanovených kritérií učení (Milgram et al.1994).

Podle kognitivních výpočetních teorií se percepční informace zpracovávají v mysli a vytvářejí mentální reprezentace prostředí (Sternberg 2009). U lidí jsou informace získané z různých percepčních modalit integrovány, což vede k vytvoření amultisenzorické mentální reprezentace (Lacey et al. 2007). Indogs, studie ukázaly podobné modality používané k rozvoji multisenzorické reprezentace sociálních podnětů. Adachi et al. (2007) tvrdili, že psi tvoří multisenzorickou reprezentaci svých majitelů. Zjistili, že při testování v rozporu s paradigmatem očekávání vypadali psi déle, když prezentovaný obličej neodpovídal přehrávanému zvukovému záznamu. V jiné studii byli psi prezentováni se ženami a muži při poslechu nahrávky lidského hlasu. Psi, kteří žili s oběma pohlavími, se déle dívali na osobu, jejíž pohlaví odpovídalo přehrávané nahrávce (Ratcliffeet al. 2014).

Studie o senzorických modalitách používaných psy během vyhledávacích úkolů uvádějí, že psi vykazovali tendenci spoléhat se na vizuální informace (Bräuer a Belger 2018) nebo na kombinaci zraku a čichu, aby našli svůj cíl (Polgár et al. 2015). Kaminski a kol. (2009) zjistili, že zatímco se někteří psi zapojili do úkolu rozpoznávání objektů, byli schopni spoléhat se čistě na vizuální informace, protože identifikovali objekty z obrázků. Psi pro detekci výbušnin byli schopni najít svůj cíl v úplné tmě, což prokázalo, že dokážou rozlišovat mezi stimuly spoléháním se pouze na čichové podněty (Gazit a Terkel 2003). Kromě toho existují důkazy, že psi mohou používat hmatové informace ke kategorizaci objektů (van der Zee et al. 2012). Celkově však pouze několik studií zkoumá schopnosti psů používat jiné smyslové modality než zrak a čich (Bálint et al. 2020).

Jen málo psů má vzácnou schopnost identifikovat předměty na základě jejich slovních označení (Kaminski et al. 2004; Pilley a Reid 2011; Fugazza et al. 2021a, b). Tyto psy jsme označili jako psi Gifted Word Learner (GWL) (Fugazza et al. 2021b). Identifikaci objektů na základě jejich verbálního označení lze považovat za specifický případ rozpoznávání objektů. Stejně jako lidé, i psi GWL nejenže rozpoznávají označené objekty – nebo kategorie objektů (Fugazza a Miklosi 2020) jako podněty, se kterými se již setkali, ale také je identifikují mezi jinými podobně známými pojmenovanými objekty na základě jejich slovních štítků. Není známo, zda extrémní rozdíl mezi typickými psy (dále T psi), kteří tuto kapacitu postrádají, a GWL psi pramení z rozdílů ve schopnosti rozlišovat a/nebo rozpoznávat předměty, nebo zda vyplývá z omezení souvisejících s přiřazováním štítků k objektům (Ramos a Mills 2019 ).

Osvojování jazyka není zásadní pro formování křížové mentální reprezentace objektů, nicméně obeznámení s verbálními štítky objektů může tento proces usnadnit (Lacey et al. 2007). Proto jsme v experimentu 1 zkoumali kapacitu a senzorické modality používané psy T a GWL k rozlišení objektů, které byly nedávno spojeny s odměnou od distraktorů, za světelných a tmavých podmínek.

Předchozí studie ukázaly, že psi tvoří multismyslové mentální reprezentace sociálních podnětů a že při absenci specifického tréninku mají tendenci spoléhat se na zrak nebo zrak a čich během vyhledávacích úkolů. Proto jsme předpokládali, že v závislosti na omezeních prostředí budou psi spoléhat na různé smyslové modality a úspěšně rozlišovat objekty použité v tomto testu. Konkrétněji jsme předpokládali, že za podmínek testovaných v tomto experimentu budou psi většinou spoléhat na vidění, pokud to bude možné, ale ve tmě úspěšně přejdou na používání jiných senzorických modalit. Předpověděli jsme tedy, že jejich chování při hledání, ale ne jejich celková úspěšnost, se bude lišit za světelných a tmavých podmínek. Na základě důkazů o typických rozlišovacích schopnostech psů (Afenzeller et al. 2017; Milgram et al. 2005) jsme očekávali, že psi GWL i T psi vyřeší úlohu diskriminace. Protože však není jasné, do jaké míry verbální označení objektů ovlivňují jejich mentální reprezentace, mohou se tyto dvě skupiny lišit ve svém vyhledávacím chování.

V experimentu 2 jsme použili již existující slovník názvů objektů psů GWL, abychom prozkoumali, zda objektverbální označení vyvolává vyvolání multisenzorické mentální reprezentace. Předpokládali jsme, že po zaslechnutí slovního označení předmětu si psi GWL vybaví specifickou multismyslovou mentální reprezentaci, takže jejich rozpoznávací schopnost není ovlivněna nedostatkem vizuálních informací. Proto jsme předpověděli, že při hledání pojmenovaného objektu se jejich úspěšnost mezi světlými a tmavými podmínkami neliší, zatímco smyslové modality používané k jeho rozpoznání ano.

Materiály a metody

Experiment 1

Předměty

Testovali jsme 14 psů, z nichž 10 byli typičtí (T) rodinní psi (5 psů, 5 fen, věk =2,8 let±1,8) a 3 psi GWL (1 pes, 2 fenky, věk{{11} },9 let±2,8). Psi T byli z různých plemen (5 border kolií, 1 pinč, 1 kříženec labradorského pudla, 1 kříženec, 1 australský ovčák a 1 border teriér). Byli vybráni na základě zpráv jejich majitelů, že byli motivováni k získávání hraček, ale neměli znalosti o názvech předmětů ani zkušenosti s detekcí pachů. Zúčastnění psi GWL byli všichni border kolie. Tito psi (Max, Gaia a Nalani) se účastnili předchozí studie (Fugazza et al. 2021b) a prokázali, že znají názvy více než 20 psích hraček (metody a výsledky viz Fugazza et al. 2021b).

Postup

Místo 1 pes GWL a 10 psů T bylo testováno na katedře etologie univerzity ELTE, Budapešť, Maďarsko. Psi toto místo znali, protože se účastnili předchozích, nesouvisejících experimentů. 3 psi GWL byli testováni v jejich domovech (Whisky v Norsku, Nalani v Nizozemsku a Gaia v Brazílii) pomocí experimentálního nastavení, které bylo jako v laboratoři (viz část nastavení níže).

Nastavení Experimentátor (E) a majitel psa (O) stáli se psem v jedné místnosti (místnost pro majitele), zatímco hračky byly umístěny ve vedlejší místnosti (místnost s hračkami). Obě místnosti spojovala chodba a v obou otvorech chodby byly zavěšeny těžké závěsy. Tyto závěsy bránily světlu z pokoje majitele proniknout do místnosti s hračkami. Všechna okna v místnosti s hračkami byla pokryta několika vrstvami tmavé nylonové fólie, aby se zabránilo vnikání vnějšího světla do místnosti (obr. 1). Objekty Pro všechny psy bylo během experimentu použito stejných 10 neznámých předmětů (psích hraček). Hračky byly různých tvarů, velikostí, materiálů a barev (viz obr. 1 v doplňkovém materiálu). Pro každého psa E náhodně rozdělil 10 hraček do dvou sad a z každé sady náhodně vybral hračku, která bude sloužit jako cílová hračka (cílové hračky 1 a 2). Další čtyři hračky v každé sadě sloužily jako objekty rozptylující pozornost. Přidělení hraček, které sloužily jako terč nebo rozptylovač, bylo mezi psy náhodné (hračka, která sloužila jako cílová hračka pro jednoho psa, sloužila jako rozptylovač pro jiného psa).

Školení E předalo cílovou hračku majiteli (cílová hračka1). O pak si s ním hrál se psem, občas ho umístil mezi 4 další rušivé hračky a odměňoval psa chválou, hrou a/nebo jídlem, když ho aportoval. Délka tréninku byla 5 až 10 minut. Podrobný popis tréninkového postupu naleznete v přílohách.

Po výcviku dostal pes 5-minutovou přestávku a pokračoval k lehkému základnímu testu, aby se zhodnotil úspěšnost výcviku (viz níže). Stejná cílová hračka byla také použita ve tmě (viz Tmavé podmínky níže). Poté, co pes splnil obě podmínky, při samostatné testovací příležitosti se celý proces opakoval s použitím jiné cílové hračky (hračka 2). Mezi dvěma testovacími příležitostmi uplynul 1 den až dva týdny, v závislosti na dostupnosti vlastníků. Pro každý subjekt byly náhodně přiřazeny hračky, které sloužily jako hračky 1, 2 nebo rušiče. Celkově byl každý pes testován dvakrát ve světlé základní linii (jednou s hračkou 1 a jednou s hračkou 2) a dvakrát v tmavém stavu (jednou s hračkou 1 a jednou s hračkou 2). Obrázky hraček viz obr. 1 v doplňkovém materiálu.

Světelný stav

Postup testování Psi byli požádáni, aby získali cílovou hračku, když byla umístěna mezi 4 další hračky používané jako rušivé prvky během výcvikové fáze. Hračky byly náhodně rozházeny na podlaze v oblasti o průměru asi 1,5 minuty. V každé zkoušce O požádal psa, aby přinesl cílovou hračku (např. „Jdi pro to!“). Test se skládal z 10 pokusů. Po každé úspěšné zkoušce byl pes odměněn hraním si s aportovanou hračkou, pochvalou a/nebo jídlem, poté E odnesl hračku zpět do místnosti s hračkami a ukázal všechny hračky na podlaze. Pokud pes zvolil nesprávnou volbu, O neodměnil psa a vrátil aportovanou hračku E, která zopakovala výše popsaný postup. Pokud se psovi nepodařilo získat správnou hračku v 7/10 pokusech, opakoval fázi přípravy s jinou cílovou hračkou.

Tmavý stav

Nastavení a postup testování Nastavení a postup testu byly shodné se základní linií světla, ale světla na chodbě a v místnosti s hračkami byla vypnuta. Když pes procházel z jedné místnosti do druhé, závěsy visící u vchodů do místnosti bránily prostupu světla. Měření světla provedená luxmetrem (VOLTCRAFT MS-1300®) potvrdila, že v místnosti s hračkami byla úplná tma (lux=0).

Sběr dat

Testy byly zaznamenány pomocí infračervené videokamery (Sony® Exmor R Balanced Optical Steady Shot 30X). Záznam byl kódován pomocí Solomon Coder beta 19.08.02 (Copyright © 2010 András Péter; http://solomoncoder.com, Univerzita Eötvöse Loránda, Budapešť, Maďarsko). Správný nebo nesprávný výběr předmětů psů byl označen ve všech zkouškách. Navíc bylo zakódováno chování psů v hračkárně. Protože kódování chování bylo časově náročné, pro každého psa jsme kódovali první a poslední tři zkoušky každého stavu pomocí následujících proměnných chování (viz také doplňkové video).

Výběr předmětu Považovali jsme hračku za vybranou psem, když s ní v tlamě opustil místnost s hračkami. Zakódovali jsme to jako binární proměnnou: 1=pes vybral správný objekt; 0=pes nevybral správný předmět.

Hledání Pes nasměroval hlavu k podlaze, hlavu nesl v linii s lopatkami nebo níž. Pokud pes zvedl hračku, zvedl hlavu výše než lopatky nebo se přestal orientovat směrem k podlaze a hračkám, měření toto chování bylo přerušeno, dokud pes nezačal hledat pozici popsanou výše. Měřili jsme dobu trvání tohoto chování.

Čichání Chování psa při čichání bylo zakódováno pokaždé, když kodéři zaslechli zvuk psa nadechujícího se nosními dírkami. Toto chování bylo zakódováno pouze tehdy, když se pes také zabýval hledáním. Pro toto chování jsme měřili frekvenci a trvání.

Rovný přístup Pes vstoupil do místnosti s hračkami a pohyboval se směrem k hračce v přímé linii, aniž by odkláněl hlavu do stran, dokud hračku nezvedl. Měřili jsme četnost přímých přiblížení.

Zvednutí předmětu Pes uchopil předmět tlamou. Měřili jsme latenci při vyzvednutí předmětu od okamžiku, kdy pes vstoupil do místnosti s hračkami. Zvednutí předmětu také znamenalo konec vyhledávacího chování, pokud pes neupustil hračku a pokračoval v hledání.

Houpání Pes žvýkal hračku nebo s ní zatřásl. Měřili jsme dobu trvání úst. Tato proměnná byla zahrnuta jako indikace použití hmatových a chuťových smyslů.

Dvacet procent dat bylo zakódováno nezávislým kodérem, aby se zjistila shoda mezi hodnotiteli.

Analýza dat

Pro behaviorální analýzu jsme kódovali přístup volby objektu a přímého přístupu jako samostatné binární odpovědi (tj. {{0}}správný výběr nebo přímý přístup, 0=nesprávný výběr nebo nepřímý přístup). Doba trvání a latence byly měřeny v sekundách. Statistické analýzy byly provedeny v prostředí Renvironment (R Core Team 2019). Latence k vyzvednutí objektu byla analyzována v Cox Mixed Models (CMM). Pravděpodobnost správného výběru (binární odezva) v Experimentu 1 byla analyzována pomocí binomického testu, s úrovní šance nastavenou na 0,2, protože vždy bylo na výběr 5 hraček. Následné analýzy všech ostatních behaviorálních odpovědí popsaných výše zahrnovaly první 3 a poslední 3 zkoušky. Cronbachovo alfa bylo použito k posouzení spolehlivosti dvou nezávislých kodérů mezi pozorovateli (DeVellis 1991). Behaviorální odezvy byly analyzovány v samostatných lineárních smíšených modelech (LMM, pro trvání a frekvence, Pinheiro a kol. 2019) a binomických zobecněných lineárních smíšených modelech (GLMM, pro binární odezvy; Bates a kol. 2014). Počáteční modely zahrnovaly „zkušební“ (faktor se 6 úrovněmi: 1–3 a 8–10) a „psí skupinu“ (faktor se dvěma úrovněmi: psi T a GWL). Protože mezi prvním a posledním pokusem nebyl žádný rozdíl a obě skupiny psů se nelišily v žádné z proměnných odezvy (viz "Výsledky"), byly obě vysvětlující proměnné z konečných modelů vyloučeny. GLMM zahrnovaly stav (světlý nebo tmavý) a hračku (1 a 2) jako vysvětlující proměnné. Nakonec byla v modelu použita jména psů jako náhodné efekty.

Výsledek

Inter‑rater agreement was excellent for all the variables (Cronbach's alpha, all variables>0.9)

Všichni psi, kromě jednoho T psa (skotského), dosáhli a priori stanoveného kritéria v lehkém základním testu (7/10 správných pokusů) po prvním pokusu. Scotch uspěl po opakování tréninku a testu s novým objektem (binomický test, str<0.05, Table S1 in the Supplementary material). All dogs were individually successful well above chance level (binomial tests, all p<0.05, Table S1 in the supp. mat.) in both light baseline and dark conditions, with both toys 1 and 2 (Fig. 2a).

Úspěšnost psů byla vždy nad náhodou (z=7.899,str<0.001) and there was no difference between the two groups (χ2=0.701, df=1, p =0.791). GWL and T dogs did not differ significantly in their behavioral response between the beginning (first 3 trials) and the end (last 3 trials) of the test (χ2=4.616, df=5, p =0.465). In addition, the two groups did not differ in any of the other response variables (LRT of dog group, LMM of frequency of sniffing: χ2=0.051, df=1, p=0.820; GLMM of frequency of straight approach: χ2=0.074, df=1, p=0.785; CMM of latency to pick up the toy: χ2=1.33, df=1, p=0.249; LMM of duration of sniffing χ2=0.923, df=1, p=0.337, searching χ2=0.359, df=1, p=0.549; and mouthing χ2=0.262, df=1, p=0.608), hence we analyzed results of all dogs together, irrespective of dog type. Accuracy in choosing the target toy was not influenced by the condition (χ2=0.239, p=0.625). There was an order effect related to the success rate: dogs showed a higher success rate with Toy 2 – i.e., the toy used in the second instance (χ2=5.473, df=1, p=0.01). Although, there was never a significant difference between toy 1 and toy 2 about the other behavioral variables (all p-values>0.05). Proto jsme také tuto proměnnou z modelu vyřadili.

Mezi podmínkami byl významný rozdíl, kdy psi trávili více času hledáním (χ2=122.92, df=1,p<0.001; Fig. 2b) and longer latency to pick up the toy in the dark (χ2=53.393, df=1, p<0.001). The duration of mouthing did not differ between conditions (χ2=1.653, df=1, p=0.197). The condition also affected the frequency of the straight approach, which never occurred in the dark (χ2=75.394, df=1, p<0.001).

Poměr času hledání stráveného očicháváním se v různých podmínkách lišil, přičemž psi trávili více času čicháním při hledání ve tmě (χ2=18.989, df=1,p<0.001; Fig. 2c).

Experiment 2

Předměty

3 psi GWL testovaní v experimentu 1 byli také testováni v tomto experimentu, stejně jako další samice BorderCollie (Whisky, 4,4 let).

Postup
Umístění a nastavení Umístění a nastavení odpovídalo popisu pro experiment 1.

Předměty Každý ze psů GWL vlastnil sbírku známých a pojmenovaných psích hraček. Znalost těchto názvů 4 psů byla potvrzena Fugazzou et al. (2021b). Pro každého psa bylo náhodně vybráno 20 těchto hraček a rozházeny po podlaze v ploše o průměru asi 3 m.

Světelný stav

Postup E instruoval O, aby požádal psa, aby hračku přinesl, vyslovením jména hračky. Pes poté odešel z pokoje majitele a vešel do místnosti s hračkami, aby si vybral hračku. Pokud pes úspěšně získal správnou hračku, byl odměněn hrou, pochvalou a jídlem. Pokud pes udělal chybu, zkouška se opakovala, ale výsledky opakovaných zkoušek nebyly zahrnuty do analýzy úspěšnosti. Pokud pes udělal další po sobě jdoucí chybu, dal E pokyn O, aby pokračoval v další zkoušce. Pořadí hraček bylo určeno náhodně. Po každých pěti pokusech položil E na podlahu 5 dalších náhodně vybraných hraček. Počet hraček, ze kterých si pes mohl vybrat, se tak pohyboval vždy mezi 20 a 16.

Tmavý stav

Test byl identický se základním testem světla, ale světla v místnosti s hračkami a na chodbě byla vypnuta.

Sběr dat

Správná nebo nesprávná volba psa byla kódována ve všech zkouškách. Proměnné chování popsané pro experiment 1 byly také kódovány v experimentu 2 pro všechny zkoušky.

Analýza dat

Statistická analýza byla provedena podobně jako v experimentu 1 s tím rozdílem, že pro analýzu míry úspěšnosti byla úroveň šance konzervativně stanovena na 0,06, protože celkový počet dostupných hraček se pohyboval mezi 16 a 20.

Výsledek

Inter-rater agreement was again excellent for all the variables (Cronbach's alpha, all variables>0.9).

Psi GWL úspěšně vybrali správnou hračku ve světlých i tmavých podmínkách (binomický test, všechny str<0.05, Table S2 in the supplementary material), with no significant difference between the two (GLMM: χ2=2.049, df=1, p=0.152; Fig. 3a).

Psi GWL strávili více času hledáním pojmenovaných hraček ve tmě ve srovnání se světlou základní linií (χ2=9.255, s.<0.001; Fig. 3b); There was no significant difference between conditions for the latency to pick up the toy (χ2=0.152, p=0.696), and duration of mouthing (χ2=0.046, p=0.831).

Nepozorovali jsme žádné přímé přiblížení ve tmě, zatímco přímé přiblížení jsme pozorovali v 15 studiích z 80 (1 pro Gaia, 2 pro Max, 4 pro Nalani a 8 pro Whisky) ve světlé základní linii.

Poměr času hledání stráveného očicháváním se v různých podmínkách lišil, přičemž psi trávili více času čicháním při hledání ve tmě (χ2=3.671, df=1,p<0.05; Fig. 3c).

Obecná diskuse

Zatímco úspěšnost psů v obou experimentech se mezi podmínkami nelišila, naše podrobná analýza chování odhalila, že při hledání ve tmě psi trávili delší čas aktivním hledáním a více očichávali.

Tato zjištění naznačují, že psi integrovali informace vnímané prostřednictvím různých smyslových modalit a že zatímco zrak patřil mezi preferované způsoby identifikace objektů testovaných v tomto experimentu, psi se mohou spontánně a úspěšně vrátit k používání pouze jiných smyslů, pokud vizuální informace nejsou dostupné. Psi tak prezentují flexibilní využití různých senzorických modalit (viz také Szeteiet al. 2003; Polgár et al. 2015).

Občasná přímá přiblížení pozorovaná pouze ve světelné základní linii naznačují, že když jsou k dispozici vizuální informace, mohou psi identifikovat objekt i na dálku. Nejčastěji však měli psi tendenci hledat mezi různými objekty z bližší vzdálenosti. To ukazuje na použití vidění na blízko a také potenciálně dalších senzorických modalit, včetně nejen čichu, ale také hmatu – protože jsme našli velmi málo a krátkých výskytů čichání na základní linii světla. Naše výsledky jsou v souladu se zjištěními Bräuera a Belgera (2018), kteří pozorovali, že chování při čichání zvýšilo latenci přiblížení a snížilo počet přímých přiblížení k cílovému objektu.

Lidé se mohou spolehnout na hmatové informace, když je zrakový vstup omezený (Lacey et al. 2007). Nicméně naše výsledky neodhalily rozdíly v době, kterou psi strávili zkoumáním hraček tlamou (tj. chování při ústech) mezi podmínkami v obou experimentech. To může znamenat, že tyto smysly se používají stejně, bez ohledu na osvětlení, nebo že se na ně při hledání objektů vůbec nespoléhá. Psi však mohou při používání hmatových nebo chuťových smyslů vykazovat i jiné chování, než jaké definujeme jako „hubení“, jako je použití nosu nebo vousů. Nevylučujeme tedy, že tyto senzorické modality mohly být psy použity ve dvou experimentálních podmínkách odlišně. Kromě toho si psi často dávají hračky do úst jako součást svého herního chování. Mohlo se tedy stát, že definice této proměnné chování nebyla dostatečně citlivá, aby odrážela použití hmatového vnímání.

V experimentu 1 všichni psi vykazovali vysokou míru úspěšnosti, která se nelišila mezi podmínkami. To demonstruje, že psi T i GWL dokážou rozlišovat mezi cílovým objektem spojeným s odměnou během bezprostředně předcházejícího výcviku a objekty rozptylujícími pozornost. Tato zjištění jsou v souladu s předchozími studiemi popisujícími schopnost psů vykonávat úkoly rozlišování objektů (Milgram a kol. 1994; Head a kol. 1998; Tapp a kol. 2004) a rozšiřují je na situace s omezenými smyslovými informacemi. Zjistili jsme, že ačkoli úspěšnost psů v experimentu 1 byla již při testování na první hračce (tj. na hračce 1) nad šancí, jejich výkon se při opětovném testování (tj. na hračce 2) zvýšil, což lze přičíst tomu, že psi získali zkušenosti v úloze a obeznámen s testovací situací během experimentů (Hunter a Kamil 1971). Podobně Bräuer a Belger (2018) popsali, že latence psů při hledání cílového objektu se snižovala, jak se zvyšovala jejich zkušenost s daným úkolem.

Nezjistili jsme rozdíly mezi úspěšností psů T a GWL v úloze objektové diskriminace, ani jsme nepozorovali rozdíly v jejich vyhledávacím chování. To naznačuje, že extrémní rozdíl mezi schopností GWL a T psů rozpoznávat předměty na základě jejich označení (Fugazza et al. 2021a, b) nevyplývá z rozdílů v rozlišovacích schopnostech objektů.

Zatímco v Experimentu 1 tyto dvě skupiny psů rozlišovaly mezi odměňovanými a neodměňovanými objekty, v Experimentu 2 byly objekty, ze kterých museli psi GWL vybírat, všechny známé. Jedná se tedy o specifický komplexní případ rozpoznávání objektů, který nelze vyřešit pouhým spoléháním se na znalost. Úspěch psů GWL v rozpoznávání těchto objektů podle jejich slovních označení se nelišil mezi tmavými a světlými podmínkami. Ganea (2005) popsal, jak 14-měsíční kojenci po zaslechnutí názvů známých předmětů je začali hledat a nacházeli předměty, čímž prokázali, že slovní popisky předmětů vedly k získání reprezentace předmětu. Při testování v úloze rozpoznávání objektů GWL psi prokázali, že dokážou rozpoznat známé objekty při omezených senzorických vstupech, čímž prokázali, že si vytvořili multismyslovou mentální reprezentaci objektu (Lacey a Sathian 2011, pro přehled). Úspěch psů GWL při získávání pojmenovaných hraček navíc ukazuje, že pro každý předmětový slovní štítek tvoří specifickou multismyslovou mentální reprezentaci, která jim umožňuje rozpoznat správnou hračku, i když je umístěna mezi ostatní označené předměty ve tmě. Jinými slovy, u psů GWL slyšení slovního označení předmětu vyvolává mentální reprezentaci předmětu.

Abychom to shrnuli, zjistili jsme, že při absenci formálního výcviku psi většinou spoléhají na proximální vidění a potenciálně na dotek při rozlišování předmětů a rozpoznávání, ale mohou přejít na používání pouze jiných smyslových modalit, když vidění není možné. Psi spontánně kódují různé rysy objektů, což vede ke konstrukci multismyslových mentálních reprezentací. V případě GWLdogů je vzpomínka na multisenzorickou reprezentaci vyvolána slyšením slovních označení objektů, když provádějí složité úkoly rozpoznávání objektů.

Poděkování

Děkujeme Ákosi Pogánymu za jeho rady ohledně analýzy dat. Jsme nesmírně vděční majitelům, kteří se se svými psy tohoto experimentu zúčastnili.

Příspěvky autorů Studie byla koncipována CF; sběr dat prováděly SD, AS, AT a CF; analýza dat byla provedena AS; rukopis byl navržen SD a AS a revidován všemi autory.

Financování

Financování s otevřeným přístupem poskytuje Univerzita Eötvöse Loránda. Tato studie byla podpořena Národním programem pro výzkum mozku (2017-1.2.1-NKP-2017-00002). DOPOLEDNE. získala finanční prostředky od MTAELTE Comparative Ethology Research Group (MTA01 031).

Prohlášení

Střet zájmů Autoři nemají žádné relevantní finanční nebo nefinanční zájmy, které by mohli zveřejnit.

Etický souhlas a souhlas

Etické povolení k provedení této studie bylo získáno od Institucionálního výboru Eötvös LorándUniversity (N. PE/EA/691-5/2019) a týkalo se obou experimentů popsaných v této studii. Všichni majitelé dali informovaný souhlas s účastí ve studii se svými psy.

Otevřený přístup Tento článek je licencován na základě Creative Commons Attribution 4.{1} s) a zdroj, uveďte odkaz na licenci Creative Commons a uveďte, zda byly provedeny změny. Obrázky nebo jiný materiál třetích stran v tomto článku jsou zahrnuty v licenci Creative Commons článku, pokud není uvedeno jinak v úvěrové hranici k materiálu. Pokud materiál není zahrnut v licenci Creative Commons článku a vaše zamýšlené použití není povoleno zákonnými předpisy nebo překračuje povolené použití, budete muset získat povolení přímo od držitele autorských práv. Chcete-li zobrazit kopii této licence.

Reference

1. Adachi I, Kuwahata H, Fujita K (2007) Psi si vybaví tvář svého majitele, jakmile zaslechnou jeho hlas. Anim Cogn 10:17–21.

2. Afenzeller N, Palme R, Zulch H (2017) Hravá aktivita po učení zlepšuje tréninkový výkon u psů labradorského retrívra (Canislupus familiaris). Physiol Behav 168:62–73.

3. Akkerman S, Blokland A, Reneerkens O, et al (2012) Testování rozpoznávání objektů: Metodologické úvahy o opatřeních pro průzkum a diskriminaci. Behav Brain Res 232:335–347.

4. Autier-Dérian D, Deputte BL, Chalvet-Monfray K et al (2013) Vizuální diskriminace druhů u psů (Canis familiaris). Anim Cogn16:637–651.

5. Bálint A, Andics A, Gácsi M, et al (2020) Psi mohou cítit slabé tepelné záření. Sci Rep 10:3736.

6. Bates D, Mächler M, Bolker B, Walker S (2014) Přizpůsobení modelů lineárních smíšených efektů pomocí lme4. arXiv Prepr arXiv 1406.5823.

For more information:1950477648nn@gmail.com