Etol; gia Biblioteca de manuale digitale

În descrierea mecanismelor de învățare de până acum, am văzut rolul important al diferiților stimuli cheie în procesele de învățare. Animalele sunt factori genetici în procesele perceptive, folosind memoria genetică pentru a recunoaște culori, forme sau alte trăsături specifice care ghidează o acțiune sau un proces de învățare într-o acțiune care este importantă pentru susținerea vieții lor. Sunt cunoscute și mecanismele care nu au sau doar o componentă genetică foarte subordonată. Un exemplu este imaginea de căutare, care a fost descrisă în detaliu cu mecanisme centrale de filtrare. Neurofiziologul georgian Beritashvili (1971) descoperă o „memorie vizuală” diferită de imaginea de căutare.

El a efectuat experimente similare cu broaște în sec. Broaștele își amintesc timp de câteva minute în ce cameră găsiseră anterior hrană. De asemenea, țestoasele și-au amintit cam atât de mult.

În experimentele cu porumbei, au descoperit că și-au amintit locul mâncării prezentate odată timp de 2-3 minute, dar dacă puteau merge la ea și să o consume, de data aceasta a crescut considerabil: după câteva zile și-au amintit locul mâncării .

Figura 164 - Amplasarea echipamentului experimental utilizat în studiul memoriei vizuale a mamiferelor în experimentele lui Beritashvili - Animalul a fost plasat într-o cușcă și un vas de hrănire care conțin alimente a fost scos din spatele unuia dintre ecranele din cameră (1-6, 1 „-4”) și chemat atrag atenția animalului. După o anumită perioadă de timp, a fost eliberat și a fost observat căutând mâncare returnată în spatele ecranului (Beritashvili, 1971).

Memoria babuinilor s-a dovedit și mai bună. Odată ce au reușit să mănânce alimente în spatele unui paravan, chiar și după șase săptămâni și-au amintit exact unde era mâncarea.

Învățarea unui loc

Învățare locală bazată pe memoria mediului

Majoritatea animalelor superioare își memorează mediul prin crearea unei hărți cognitive. Acest lucru nu este doar pentru orientare, așa cum am arătat mai devreme, ci și pentru ca animalul să memoreze unele dintre rezultatele propriei sale activități și să le folosească ulterior pe baza urmelor de memorie. Procesele de învățare ale animalelor care ascund hrana au fost studiate pe larg.

Englezul Cowie și colab. (1981) au studiat comportamentul de a ascunde mâncarea marelui tit. S-a observat în trecut că, atunci când iepurașul unui prieten apare la un hrănitor de păsări în timpul iernii, rareori rămâne acolo pentru a roade, preferând să ridice un ochi și să zboare cu el într-un tufiș din apropiere. Acolo ascunde prada și se întoarce deja pentru următorul. Cercetătorii s-au întrebat dacă pasărea își va aminti locurile ascunse sau doar va găsi semințele ascunse la întâmplare mai târziu. De asemenea, s-au gândit că, chiar dacă îl găsești, poate este doar pentru că îl ascunzi întotdeauna în locuri privilegiate unde îl vei căuta mai târziu, astfel încât memoria nu joacă un rol în comportamentul tău.

Figura 165 - Locuri de ascundere pentru doi muguri - În majoritatea cazurilor, mugurii nu consumă imediat semințele găsite la locul de hrănire, ci le ascund pe rând de concurenții lor. Își amintesc de ascunzătoare și consumă treptat proviziile ascunse în câteva zile. Cu ajutorul semințelor de floarea-soarelui marcate cu tehnetiu radioactiv, a fost posibil să se studieze amploarea și acuratețea memoriei într-un mediu natural. În figură, cercurile negre și goale arată locația spațială a ascunzătorilor celor două țâțe studiate (Cowie și colab., 1981).

Comportamentul de ascundere a nutrienților zincului prieten și rolul învățării în el au fost relativ ușor de observat. Comportamentul similar al ciocănitorului de pin american (Nucifraga columbiana) a ridicat mult mai multe probleme (Shettleworth, 1983; Sherry, 1985). Arborele de pin deschide în principal conurile molidului și scoate semințele din el. Are o geantă specială din piele „sublinguală” în care poți strânge până la o sută de ochi, ca un hamster în geanta obrazului. Cu prada, apoi zboară departe către locuri sterpe potrivite, unde, de altfel, face mii de depozite de alimente și le vizitează numai în 6-7 luni. Cu acest comportament de colectare și stocare, îi permite să înceapă să se reproducă încă de la sfârșitul iernii, în februarie, și, de asemenea, își hrănește puii din semințele stocate. Etologii erau foarte interesați dacă învățarea joacă un rol major și aici. Această pasăre este capabilă să-și amintească mii de locuri și să le amintească mai mult de jumătate de an?

Primele observații au fost făcute în mediul natural. Atât de mult încât s-a dovedit că păsările probabil că nu își caută aleatoriu teritoriul, ci zboară foarte hotărât într-un loc la un moment dat și, de obicei, găsesc ascunzătoarea imediat.

Observațiile de laborator au fost făcute într-o aviație de dimensiuni mai mari. Unele dintre gaurile de pin de aici au umplut cu bucurie semințele oferite, dar au existat și unele care doar căutau. Rezultatul primei observații a fost că păsările ascunse, dacă ar fi căutat, au găsit ceva în peste 70%, în timp ce indivizii care nu au ascuns nimic pe cont propriu au avut doar 10% succes în căutările lor. Acest rezultat a fost cu siguranță în favoarea ciocănitorului de pin amintindu-și, de asemenea, unde își ascunde mâncarea.

Figura 166 - Examinarea memoriei Nucifraga columbiana - În timpul experimentelor în volieră, se poate observa că păsările selectează ascunzători lângă repere clar vizibile (A). Prin rearanjarea terenului experimental (B), se poate verifica că fiecare ascunzătoare este memorată și stocată în memoria sa pe baza relației sale cu obiecte din apropiere, clar vizibile (după Shettleworth, 1983).

Învățarea spațială bazată pe memoria tiparelor de stimul intern

Depozitarea organelor senzoriale, în special a modelelor de stimul extern dobândite prin vedere, în memorie este doar un mijloc de orientare a animalelor. De asemenea, suntem conștienți de formele de orientare în care înregistrarea tiparelor de stimul intern în memorie joacă un rol major. Cel mai cunoscut exemplu în acest sens este sistemul de orientare al albinelor, furnicilor și al multor alte animale, care la un animal care se îndepărtează de habitatul său înregistrează continuu poziția corpului față de un anumit punct de referință extern, în cazul nostru Soarele, și folosește modelul de stimul intern rezultat la întoarcere. Deci animalul nu își amintește mediul extern, ci o variabilă generată din interior.

Lucrul despre animalele care folosesc o „busolă ușoară” este complicat de faptul că Soarele se mișcă aparent pe cer, schimbându-și poziția cu aproximativ 15 grade pe oră. Ce se întâmplă dacă punem o furnică în întuneric câteva ore și apoi o eliberăm din nou? În timp ce era întuneric, Soarele „a continuat”. Este capabil să țină cont de acest lucru sau se mișcă în funcție de starea sa inițială? Ei bine, depinde de ce fel de experiență fac furnicile experimentul. În acest caz diferă semnificativ de drumul spre casă, deoarece își direcționează traseul prin însumarea unghiurilor corespunzătoare poziției soarelui înainte de apus. Acest lucru nu este cazul cu furnicile experimentate.Au aflat deja că Soarele își schimbă constant poziția pe cer și folosind ceasul lor intern foarte precis pentru a corecta poziția soarelui în funcție de realitate, adică nu numai abaterile unghiulare ale distanței parcurse, ci și timpul de pornire sunt amintite. Insectele care se orientează cu ajutorul soarelui sunt capabile să determinați locația exactă a soarelui pe cerul înnorat, deoarece detectează și lumina polarizată.

Figura 167 - Experiment care examinează orientarea hamsterului de aur (Mesocricetus auratus) și colab., 1986)

Diferitele metode de orientare sunt de obicei utilizate împreună de animale, în conformitate cu unele subordonări specifice speciei. Animalele din timpul zilei se bazează în principal pe modele de percepție vizuale, dar le completează sau, dacă este necesar, le înlocuiesc complet cu Soarele sau gravitația, posibil, pentru unele specii de păsări, cu informații externe despre câmpul magnetic și ceasurile biologice interne, mecanisme de însumare și alte funcții interne similare. stimuli.date furnizate și urme de memorie ale acelei informații.

Învățarea joacă un rol crucial în aceste comportamente, deoarece animalul trebuie să memoreze datele specifice furnizate de diferitele mecanisme de orientare, precum și propriile ceasuri interne pe parcurs. De asemenea, necesită învățarea de la animalul tânăr pentru a înțelege funcționarea fiecărui mecanism de orientare, așa cum am văzut în cazul furnicilor.

Recunoașterea elementelor noi ale mediului prin învățare

Pe baza diferitelor studii, se pare că este important nu numai pentru vertebratele mai avansate să aibă o memorie a localizării spațiale a obiectelor de o importanță deosebită pentru ele, ci și să le cunoască mediul în general. Acest lucru poate fi dedus din faptul că majoritatea animalelor sunt curioase și examinează cu atenție orice obiect nou care intră în mediul lor permanent. Acest comportament poate fi detectat de la pești la maimuțe și este, desigur, strâns legat de procesele de învățare, deoarece animalul decide dacă un obiect este sau nu nou pe baza informațiilor stocate în memoria sa.

Figura 168 - Investigația comportamentului de recunoaștere a peștilor de tomate (Macropodus opercularis) - Peștii de tomate încep o recunoaștere sistematică atunci când intră într-un mediu nou. Folosind strategia de mers aleatoriu în mediul prezentat în figură, doar 11 noi ar fi incluse în primele 25 de vizite în cameră și 14 dintre cei deja vizitați ar ieși. Observațiile au confirmat că peștii nu au folosit o strategie de accesare cu crawlere aleatorie: în medie au fost vizitate 17 camere noi în timpul primelor 25 de intrări, ceea ce reprezintă o diferență foarte mare, semnificativă. A existat și un animal care a înotat în 23 de locuri noi, așa că a ajuns aproape la cea mai bună strategie teoretic posibilă (bazată pe Székely și colab., 1978)

Am determinat prin simulare computerizată cum ar trebui să fie descoperirea dacă ar fi într-adevăr complet aleatorie. În cazul unui târâtor aleatoriu, animalul ar putea vizita adesea o cameră deja familiară. Conform simulării, dacă primele 25 de camere ar fi vizitate, doar 11 noi ar fi incluse și 14 dintre cele deja vizitate ar ieși. Era evident că acest lucru nu a fost cazul cu peștii noștri, deoarece în medie au fost vizitate 17 camere noi în timpul primelor 25 de intrări, ceea ce reprezintă o diferență foarte mare, semnificativă. A existat și un animal care a înotat în 23 de locuri noi, așa că a ajuns aproape la cea mai bună strategie posibilă teoretic. Incidența unor astfel de indivizi deosebit de performanți a fost, de asemenea, mult mai mare decât s-ar putea presupune din experimentele de simulare și traversarea aleatorie.

S-a dovedit, de asemenea, că peștele cu roșii petrec disproporționat mai mult timp în camerele de pe marginea șahului decât în interior. Dacă au fost lăsați în echipament pentru o lungă perioadă de timp, au fost examinați în principal pe margini după mai multe runde aprofundate. Uneori, s-a încercat să sară din echipament, iar aceste încercări au fost făcute întotdeauna în camerele de pe margine. Deci, peștele de roșii a recunoscut cumva ce foaie separatoare este în interior și care este în exterior. Folosind aceste date, au fost efectuate simulări suplimentare pe computer. S-a dovedit că, dacă presupunem, de asemenea, în timpul simulării, că animalul este mai înclinat să cerceteze în zonele exterioare decât în cele interioare, lăsând deschisă întrebarea ce recunoaște, se ridică la 13/25 prin „peștele” simulat. valoarea așteptată a numărului de camere noi vizitate, dar încă mult sub performanța peștilor reali. Dintre numeroasele modele de simulare, au fost date doar valorile apropiate de realitate, pe care le-am construit presupunând că peștele de roșii recunoaște camerele pe care le-a vizitat deja și le intră cu o probabilitate foarte mică.

Dacă este atât de important ca micii pești de roșii să descopere locuri noi și obiecte noi în împrejurimile sale, atunci într-un animal mult mai dezvoltat care trăiește într-un spațiu de asemenea divizat, spunem un cimpanzeu, trebuie să găsim acest comportament într-o formă mai dezvoltată . Aici ne referim la experimentele lui Emil Menzel (1978) cu puii de cimpanzei tineri de trei ani, prezentate mai devreme.