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Touch-screen experiments: Common Marmosets (Callithrix jacchus) can discriminate between positive and negative stimuli, but can they also reason by exclusion?

Denise Kurz

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Ludwig Huber

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DOI

10.25365/thesis.13902

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29328.30358.703665-2

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Das Ziel dieser Studie war es die kognitiven Fähigkeiten von Weißbüscheläffchen (Callithrix jacchus) im Rahmen von „Touch-screen-Experimenten“, zu testen. Die verwendeten acht Versuchstiere waren mit Computer-kontrollierten Aufgaben noch nicht vertraut. Die Weißbüscheläffchen mussten lernen verschiedene Stimuli (S+/S-) am Bildschirm zu diskriminieren. Damit wollte ich untersuchen, ob sie Assoziationen zwischen positiven und negativen Bildern im Zusammenhang mit Belohnung verknüpfen können und ob sie die Fähigkeit besitzen, logisch nach Ausschlussprinzip zu handeln. Außerdem wurde das Lernverhalten der unterschiedlichen Geschlechter und Altersgruppen verglichen. Für das Training wurden S+ und S- immer gemeinsam am Computerbildschirm präsentiert. S+ wurde als positiver Stimulus belohnt und S- blieb als negativer Stimulus immer unbelohnt. Außerdem hatten die Tiere bei Fehlversuchen die Möglichkeit, sich selbst zu korrigieren (Versuchs-Irrtums-Methode). Alle, bis auf ein Tier, zeigten keine Schwierigkeiten die unterschiedlichen Trainingsbilder zu erlernen. Es wurden auch keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf Geschlecht oder Alter, gefunden. Nach dem Erlernen der unterschiedlichen Stimuli wurden die Tiere mit Hilfe von zwei Tests auf logisches Handeln nach Ausschlussprinzip getestet. Für den ersten Test (Test 1-Wahl nach Ausschlussverfahren) mussten die Versuchstiere acht Sessions durchlaufen. Jede Session bestand aus 28 Training- (S+/S-) und 4 Test-trials (S´/S-). Die Testbilder (S´) waren neue, noch unbekannte Stimuli. Aufgrund ihrer gelernten Erfahrung, sollten die Tiere nun den negativen, bekannten Stimulus, ausschließen und den fehlenden positiven (S+) durch den neuen Stimulus (S´) ersetzen. Im zweiten Test (Test 2-Lernen nach Ausschlussverfahren) wurden zusätzlich zu den S´, wieder neue, bis dato, noch unbekannte, Stimuli (S´´) gezeigt. Die Testtrials bestanden nun aus einer Kombination von S´- und S´´- Paaren. Tiere, die im ersten Test S´ signifikant bevorzugten, sollten diesen auch im zweiten Test bevorzugen, da der Stimulus von ihnen bereits als positiv definiert wurde. Jene Tiere, die in beiden Tests S´ signifikant wählten, könnten logisch nach Ausschlussprinzip gehandelt haben. Der Grund für die Durchführung von Test 2 war, dass neben dem Handeln nach Ausschlussprinzip auch noch alternative Strategien hinter einem signifikanten S´-Ergebnis stehen können, wie zum Beispiel neophiles Verhalten. Neophilie bezeichnet die Vorliebe für neue Dinge. Hätten meine Versuchstiere aufgrund von Neophilie gehandelt, hätten sie auch im zweiten Test den neuen S´´- Stimulus signifikant wählen müssen, weil S´ zu diesem Zeitpunkt bekannter als S´´ war und die Tiere es vorgezogen hätten den neuen Stimulus auszuprobieren. Damit wäre die These, dass Tiere nach Ausschlussprinzip handeln, wiederlegt. Der gegenteilige Mechanismus zu Neophilie ist Neophobie. Auch diese Strategie sollte untersucht werden. Eine abwehrende Haltung gegen alles Neue bezeichnet neophobes Verhalten. Die Tiere, die diese Strategie angewendet hätten, würden in Test 1 wie auch in Test 2 die neuen Stimuli signifikant vermeiden, da sie ja eine Scheu vor unbekannten Dingen hätten. Die Ergebnisse meiner Studie erbrachten keinen Beweis, dass die Versuchstiere logisch nach Ausschlussprinzip gehandelt hätten. Neophiles und neophobes Verhalten kann aber, mit Ausnahme von einem Tier, als Grund für die Ergebnisse ausgeschlossen werden. Daher muss ich sagen, dass hinter den negativen Resultaten wahrscheinlich ein anderes Problem stand. Es scheint, als habe die unbelohnte Testsituation einen negativen Einfluss auf das spontane Verhalten der Tiere gehabt. Während den Test-trials (S´/S-) wirkten die Tiere irritiert und suchten nach einer Problemlösung, welche für sie nur als richtig schien, wenn sie dafür auch Belohnung erhalten würden. Bei korrekter Antwort in S+/S- -trials (Training-trials) bekamen die Tiere Belohnung, jedoch in S´/S- -trials (Test-trials) blieb die Belohnung aus, unabhängig davon welcher der beiden Stimuli ausgewählt wurde. Obwohl die Tiere in den Training-trials S- erfolgreich ausschlossen, fingen sie in den Test-trials an, S´ und S- willkürlich zu wählen, als ob sie die gelernte negative Assoziation von S- (keine Belohnung) verdrängten. Auch in S´/S´´ -trials wählten die Affen willkürlich, ohne einer klaren Regel. Auch wenn die beiden Tests keinen Beweis dafür lieferten, dass die Affen logisch nach Ausschlussprinzip gehandelt haben, zeigt sich ein Trend in diese Richtung und vielleicht liefert eine veränderte Methode des Belohnungssystems und eine größerer Anzahl an Versuchstieren in der Zukunft positive Ergebnisse. Es wären also weitere Tests nötig, um Klarheit darüber zu erlangen, ob Weißbüscheläffchen fähig sind nach dem Ausschlussprinzip zu handeln.

Abstract

(Englisch)

Common Marmosets (Callithrix jacchus) are small New World monkeys that live in a cooperative (social) breeding system. Several studies have previously investigated social learning mechanisms (e.g. social facilitation, imitation) in Common Marmosets (Bugnyar and Huber 1997, Voelkl and Huber 2000; 2007). However, they were not designed to explicitly examine the capacity to think logically, especially to infer reasoning by exclusion. To test the marmoset’s level of cognitive behavior, for example, recognition and understanding of a relationship between two components, I used 8 Common Marmoset individuals in a computer-controlled two-choice procedure. The animals performed on a touch-sensitive screen and had to learn several pairs of images (S+/S-) whereby positive and negative feedback was given for the choice of each stimulus, respectively. In Test 1-Choosing by exclusion, the familiar negative stimuli (S-) were presented simultaneously with novel ones (S´). By excluding the negative class membership, animals should be able to replace the missing S+ with the novel stimulus (S´). Animals who significantly chose the novel stimulus over S- , also participated in a second test, which assessed their ability for inferential reasoning by exclusion. The previously used novel stimuli (S´) were presented simultaneously with undefined new stimuli (S´´). Animals, which employed reasoning by exclusion in Test 1-Choosing by exclusion, were expected to continue to recognize the S´ as positive in the Test 2-Learning by exclusion. However, it was not clear if the marmosets defined the novel stimuli as positive stimuli. Thus Training trials were rewarded and Test trials were not, i.e., the monkeys may have expected a solution which received a reward during the Test trials. It seemed as if they had difficulties to apply the desired method in the Tests. They preferred the trial and error method during the Test trials and seemed to continue to use this method which they learned from the Training.

Autor*innen

Denise Kurz

Haupttitel (Englisch)

Touch-screen experiments: Common Marmosets (Callithrix jacchus) can discriminate between positive and negative stimuli, but can they also reason by exclusion?

Publikationsjahr

2011

Umfangsangabe

50 S.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Ludwig Huber

Klassifikation

30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines

AC Nummer

AC08513269

Utheses ID

12493

Studienkennzahl

UA | 439 | | |

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Schlagwörter