Πολυαισθητηριακή διανοητική αναπαράσταση αντικειμένων σε τυπικούς και προικισμένους σκύλους που μαθαίνουν λέξεις

Αφηρημένη

Ελάχιστη έρευνα έχει διεξαχθεί σχετικά με την ικανότητα των σκύλων (Canis familiaris) να ενσωματώνουν πληροφορίες που λαμβάνονται μέσω διαφορετικών αισθητηριακών τρόπων κατά τη διάρκεια εργασιών διάκρισης και αναγνώρισης αντικειμένων. Μια τέτοια διαδικασία θα έδειχνε το σχηματισμό πολυαισθητηριακών νοητικών αναπαραστάσεων. Στο Πείραμα 1, δοκιμάσαμε την ικανότητα 3 σκύλων με χαρισματικό εκμάθηση λέξεων (GWL) που μπορούν να μάθουν γρήγορα τις λεκτικές ετικέτες των παιχνιδιών και 10 Τυπικών (Τ) σκύλων να διακρίνουν ένα αντικείμενο που συσχετίστηκε πρόσφατα με μια ανταμοιβή, από αντικείμενα που αποσπούν την προσοχή, υπό φως και σκοτεινές συνθήκες.

Η πολυαισθητηριακή νοητική αναπαράσταση είναι μια γνωστική μέθοδος που επεξεργάζεται την αισθητηριακή διέγερση για να σχηματίσει την αντίληψη και τη γνώση των πραγμάτων. Αυτός ο τρόπος γνώσης όχι μόνο μπορεί να βοηθήσει τους ανθρώπους να κατανοήσουν καλύτερα και να θυμηθούν τα πράγματα, αλλά και να βελτιώσουν τη μάθηση και την αποτελεσματικότητα της εργασίας των ανθρώπων, επιτρέποντάς μας να προσαρμοστούμε στο περιβάλλον γρηγορότερα.

Η έρευνα δείχνει ότι η πολυαισθητηριακή νοητική αναπαράσταση παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη μνήμη και τη μάθηση. Μπορούμε να μάθουμε και να θυμόμαστε πράγματα μέσω διαφορετικών αισθητηριακών καναλιών όπως η όραση, ο ήχος, η αφή κ.λπ. ώστε να μπορούμε να κατανοούμε και να θυμόμαστε καλύτερα πράγματα σε διαφορετικές καταστάσεις. Για παράδειγμα, όταν μαθαίνουμε μια νέα λέξη, μπορούμε να εμβαθύνουμε τη μάθηση και τη μνήμη της λέξης μέσω πολλαπλών αισθητηριακών καναλιών, όπως η ανάγνωση βιβλίων, η ακρόαση CD ή η σύνταξη σημειώσεων. Με αυτόν τον τρόπο όχι μόνο θα βελτιώσετε την αποτελεσματικότητα της μνήμης, αλλά θα σας βοηθήσει επίσης να κατανοήσετε καλύτερα και να κατακτήσετε το νόημα και τη χρήση της λέξης σε διαφορετικές καταστάσεις.

Επιπλέον, η πολυαισθητηριακή νοητική αναπαράσταση μπορεί επίσης να μας βοηθήσει να χρησιμοποιήσουμε καλύτερα τον μηχανισμό μνήμης του εγκεφάλου. Ο εγκέφαλός μας επεξεργάζεται και αποθηκεύει αισθητήρια σήματα μέσω διαφορετικών νευρικών οδών, και κάτι τέτοιο μας βοηθά να διατηρούμε και να ανακαλούμε καλύτερα τις αναμνήσεις. Για παράδειγμα, εάν μαθαίνετε κοιτάζοντας διαγράμματα, ακούγοντας ηχογραφήσεις και γράφοντας σημειώσεις ενώ μελετάτε, τότε αυτές οι αισθητηριακές πληροφορίες θα αποθηκευτούν στον εγκέφαλό σας ξεχωριστά και θα σχηματίσουν μια πλήρη εικόνα μνήμης. Με αυτόν τον τρόπο, όταν χρειάζεται να ανακαλέσετε και να χρησιμοποιήσετε αυτές τις πληροφορίες, ο εγκέφαλός σας μπορεί να επανασυναρμολογήσει γρήγορα τις πληροφορίες για να σας βοηθήσει να ολοκληρώσετε εργασίες και να λύσετε προβλήματα πιο γρήγορα.

Συνοψίζοντας, η πολυαισθητηριακή νοητική αναπαράσταση παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη μνήμη και στη μάθησή μας. Η χρήση πολλαπλών αισθητηριακών καναλιών για την εμβάθυνση της κατανόησης και της μνήμης των πραγμάτων μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα της εργασίας και την ποιότητα ζωής μας. Ως εκ τούτου, θα πρέπει να χρησιμοποιούμε ενεργά πολλαπλές αισθητηριακές οδούς για να μαθαίνουμε και να θυμόμαστε, να μεγιστοποιούμε τις δυνατότητες του εγκεφάλου μας και να κάνουμε τον εαυτό μας πιο έξυπνο, πιο ευέλικτο και με μεγαλύτερη αυτοπεποίθηση. Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη και το Cistanche deserticola μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη, επειδή το Cistanche deserticola μπορεί επίσης να ρυθμίσει την ισορροπία των νευροδιαβιβαστών, όπως η αύξηση των επιπέδων ακετυλοχολίνης και αυξητικών παραγόντων. Αυτές οι ουσίες είναι πολύ σημαντικές για τη μνήμη και τη μάθηση. Επιπλέον, το κρέας μπορεί επίσης να βελτιώσει τη ροή του αίματος και να προωθήσει την παροχή οξυγόνου, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει ότι ο εγκέφαλος λαμβάνει επαρκή θρεπτικά συστατικά και ενέργεια, βελτιώνοντας έτσι τη ζωτικότητα και την αντοχή του εγκεφάλου.

ways to improve memory

Κάντε κλικ στο Μάθετε τρόπους για να βελτιώσετε τη λειτουργία του εγκεφάλου

Ενώ το ποσοστό επιτυχίας δεν διέφερε μεταξύ των δύο ομάδων και συνθηκών, μια λεπτομερής ανάλυση συμπεριφοράς έδειξε ότι όλα τα σκυλιά έψαχναν για περισσότερη ώρα και μύριζαν περισσότερο στο σκοτάδι. Αυτό υποδηλώνει ότι, όταν ήταν δυνατόν, οι σκύλοι βασίζονταν κυρίως στην όραση και στράφηκαν στη χρήση μόνο άλλων αισθητηριακών τρόπων, συμπεριλαμβανομένης της όσφρησης, όταν έψαχναν στο σκοτάδι. Στο Πείραμα 2, ερευνήσαμε εάν, για τους σκύλους GWL (N = 4), η ακρόαση των λεκτικών ετικετών του αντικειμένου ενεργοποιεί μια μνήμη μιας πολυαισθητηριακής νοητικής αναπαράστασης.

Το κάναμε δοκιμάζοντας την ικανότητά τους να αναγνωρίζουν αντικείμενα με βάση τα ονόματά τους σε συνθήκες σκότους και φωτός. Το ποσοστό επιτυχίας τους δεν διέφερε μεταξύ των δύο συνθηκών, ενώ η συμπεριφορά αναζήτησης των σκύλων διέφερε, υποδεικνύοντας μια ευέλικτη χρήση διαφορετικών αισθητηριακών τρόπων. Λίγα είναι γνωστά για τους γνωστικούς μηχανισμούς που εμπλέκονται στην ικανότητα των σκύλων GWL να αναγνωρίζουν αντικείμενα με ετικέτα. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν την πρώτη απόδειξη ότι για τους σκύλους GWL, οι λεκτικές ετικέτες προκαλούν μια πολυαισθητηριακή νοητική αναπαράσταση των αντικειμένων.

Λέξεις-κλειδιά

Διάκριση αντικειμένων · Διανοητική αναπαράσταση αντικειμένου · Αναγνώριση αντικειμένου · όσφρηση · αισθητηριακές μορφές · όραση.

Εισαγωγή

Οι εργασίες αναζήτησης, στις οποίες ζητείται από κάποιον να βρει ένα συγκεκριμένο ερέθισμα, μπορεί να βασίζονται στη διάκριση ή την αναγνώριση. Αναφερόμαστε στη διάκριση όταν ένα άτομο αντιλαμβάνεται τη διαφορά μεταξύ δύο (ή περισσότερων) ερεθισμάτων/αντικειμένων και αναμένει από αυτά να έχουν διαφορετικά αποτελέσματα (Blair et al. 2003). Η αναγνώριση λαμβάνει χώρα όταν το υποκείμενο προσδιορίζει ένα ερέθισμα με το οποίο έχει συναντήσει προηγουμένως (Akkerman et al.2012). Πρόσφατες μελέτες επιβεβαίωσαν ότι οι σκύλοι μπορούν να κάνουν διακρίσεις, για παράδειγμα, μεταξύ οπτικών εικόνων (Range et al. 2008), εικόνων σκύλων από άλλα ζωικά είδη (Autier-Dérianet al. 2013), ανθρώπινων φωνών (Gábor et al. 2019) και οσφρητικά ερεθίσματα (Pinc et al. 2011).

Στα ανθρώπινα βρέφη, η διάκριση οπτικών αντικειμένων αναπτύσσεται νωρίτερα από την αναγνώριση αντικειμένων και υποτίθεται ότι αυτές οι δύο διαδικασίες περιλαμβάνουν διαφορετικά νευρωνικά κυκλώματα (Overman et al. 1992). Η απόδοση τόσο των ανθρώπινων βρεφών (Overman et al. 1992) όσο και των σκύλων (Milgram et al. 1994) των δοκιμών διάκρισης και αναγνώρισης αντικειμένων υποδηλώνει ότι το τελευταίο είναι πιο περίπλοκο έργο. Επιπλέον, όταν λύνουν εργασίες αναγνώρισης αντικειμένων, οι σκύλοι απαιτούν μεγάλο αριθμό δοκιμών για να επιτύχουν προκαθορισμένα κριτήρια μάθησης (Milgram et al.1994).

Σύμφωνα με τις γνωστικές υπολογιστικές θεωρίες, οι αντιληπτικές πληροφορίες επεξεργάζονται στο μυαλό για να σχηματίσουν νοητικές αναπαραστάσεις του περιβάλλοντος (Sternberg 2009). Στους απάνθρωπους, οι πληροφορίες που λαμβάνονται από διαφορετικές αντιληπτικές μεθόδους ενσωματώνονται, οδηγώντας στο σχηματισμό μιας πολυαισθητηριακής νοητικής αναπαράστασης (Lacey et al. 2007). Στους Ινδιάνους, μελέτες έχουν δείξει παρόμοιες μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη πολυαισθητηριακής αναπαράστασης κοινωνικών ερεθισμάτων. Οι Adachi et al. (2007) υποστήριξαν ότι οι σκύλοι σχηματίζουν μια πολυαισθητηριακή αναπαράσταση των ιδιοκτητών τους. Διαπίστωσαν ότι, όταν δοκιμάστηκαν σε παραβίαση του παραδείγματος των προσδοκιών, τα σκυλιά έμοιαζαν περισσότερο όταν το παρουσιαζόμενο πρόσωπο δεν ταίριαζε με την ηχογράφηση που παιζόταν. Σε μια άλλη μελέτη, οι σκύλοι παρουσιάστηκαν με γυναίκες και άνδρες ενώ άκουγαν μια ηχογράφηση ανθρώπινης φωνής. Οι σκύλοι που ζούσαν και με τα δύο φύλα κοιτούσαν περισσότερο το άτομο του οποίου το φύλο ταίριαζε με την ηχογράφηση που παιζόταν (Ratcliffeet al. 2014).

Μελέτες σχετικά με τις αισθητηριακές μεθόδους που χρησιμοποιήθηκαν από τους σκύλους κατά τη διάρκεια εργασιών αναζήτησης ανέφεραν ότι οι σκύλοι έδειχναν την τάση να βασίζονται σε οπτικές πληροφορίες (Bräuer and Belger 2018) ή σε συνδυασμό όρασης και όσφρησης για να βρουν τον στόχο τους (Polgár et al.2015). Οι Kaminski et al. (2009) διαπίστωσε ότι ενώ συμμετείχαν σε μια εργασία αναγνώρισης αντικειμένων, ορισμένα σκυλιά ήταν σε θέση να βασίζονται αποκλειστικά σε οπτικές πληροφορίες, καθώς αναγνώριζαν αντικείμενα από εικόνες. Οι σκύλοι ανίχνευσης εκρηκτικών μπόρεσαν να βρουν τον στόχο τους κάτω από το απόλυτο σκοτάδι, αποδεικνύοντας ότι μπορούσαν να κάνουν διάκριση μεταξύ των ερεθισμάτων βασιζόμενοι μόνο στα οσφρητικά σημάδια (Gazit και Terkel 2003). Επιπλέον, υπάρχουν στοιχεία ότι οι σκύλοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν απτικές πληροφορίες για να κατηγοριοποιήσουν αντικείμενα (van der Zee et al. 2012). Ωστόσο, συνολικά, μόνο λίγες μελέτες διερευνούν τις ικανότητες των σκύλων να χρησιμοποιούν αισθητηριακές μεθόδους εκτός της όρασης και της όσφρησης (Bálint et al. 2020).

Λίγοι σκύλοι παρουσιάζουν τη σπάνια ικανότητα αναγνώρισης αντικειμένων με βάση τις λεκτικές τους ετικέτες (Kaminski et al. 2004; Pilley and Reid2011; Fugazza et al. 2021a, b). Ονομάσαμε αυτούς τους σκύλους ως σκύλους με χαρισμένους εκμάθησης λέξεων (GWL) (Fugazza et al. 2021b). Η αναγνώριση αντικειμένων με βάση τις λεκτικές τους ετικέτες μπορεί να θεωρηθεί μια συγκεκριμένη περίπτωση αναγνώρισης αντικειμένων. Ακριβώς όπως οι άνθρωποι, οι σκύλοι GWL όχι μόνο αναγνωρίζουν τα ερεθίσματα που έχουν ήδη συναντήσει τα αντικείμενα-ή κατηγορίες αντικειμένων (Fugazza and Miklosi 2020), αλλά τα ταυτοποιούν μεταξύ άλλων αντικειμένων με παρόμοια γνωστά ονόματα, με βάση τις λεκτικές τους ετικέτες. Είναι άγνωστο εάν η ακραία διαφορά μεταξύ των τυπικών σκύλων (στο εξής, T dogs) που στερούνται αυτής της ικανότητας, και των GWL σκύλων προκύπτει από διαφορές στην ικανότητα διάκρισης ή/και αναγνώρισης αντικειμένων ή εάν προέρχεται από περιορισμούς που σχετίζονται με τη συσχέτιση αντικειμένων ετικετών (Ramos and Mills 2019 ).

Η κατάκτηση της γλώσσας δεν είναι θεμελιώδης για τη διαμόρφωση μιας διατροπικής νοητικής αναπαράστασης αντικειμένων, ωστόσο, η εξοικείωση με τις λεκτικές ετικέτες των αντικειμένων μπορεί να διευκολύνει τη διαδικασία (Lacey et al. 2007). Ως εκ τούτου, στο Πείραμα 1, διερευνήσαμε την ικανότητα και τις αισθητηριακές μεθόδους που χρησιμοποιούνται από τα σκυλιά T και GWL για να διακρίνουν αντικείμενα που σχετίστηκαν πρόσφατα με ανταμοιβή από διασπαστές, υπό συνθήκες φωτός και σκοταδιού.

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι οι σκύλοι σχηματίζουν πολυαισθητηριακές διανοητικές αναπαραστάσεις κοινωνικών ερεθισμάτων και ότι, ελλείψει ειδικής εκπαίδευσης, τείνουν να βασίζονται στην όραση ή την όραση και την όσφρηση κατά τη διάρκεια των εργασιών αναζήτησης. Επομένως, υποθέσαμε ότι ανάλογα με τους περιβαλλοντικούς περιορισμούς, οι σκύλοι θα βασίζονται σε διαφορετικές αισθητηριακές μεθόδους και θα διακρίνουν με επιτυχία τα αντικείμενα που χρησιμοποιούνται σε αυτό το τεστ. Πιο συγκεκριμένα, υποθέσαμε ότι υπό τις συνθήκες που δοκιμάστηκαν σε αυτό το πείραμα οι σκύλοι θα βασίζονται κυρίως στην όραση, όταν είναι δυνατόν, αλλά θα στραφούν με επιτυχία στη χρήση άλλων αισθητηριακών μεθόδων στο σκοτάδι. Έτσι, προβλέψαμε ότι η συμπεριφορά αναζήτησης τους, αλλά όχι το συνολικό ποσοστό επιτυχίας τους, θα διέφερε μεταξύ συνθηκών φωτός και σκότους. Με βάση τα στοιχεία για τις τυπικές ικανότητες διάκρισης των σκύλων (Afenzeller et al. 2017· Milgram et al.2005), περιμέναμε ότι τόσο οι σκύλοι GWL όσο και T θα έλυναν το πρόβλημα της διάκρισης. Ωστόσο, καθώς δεν είναι σαφές σε ποιο βαθμό οι λεκτικές ετικέτες των αντικειμένων επηρεάζουν τις νοητικές τους αναπαραστάσεις, οι δύο ομάδες μπορεί να διαφέρουν ως προς τη συμπεριφορά αναζήτησης.

Στο Πείραμα 2, χρησιμοποιήσαμε το προϋπάρχον λεξιλόγιο των ονομάτων αντικειμένων των σκύλων GWL για να εξετάσουμε εάν η αντικειμενική λεκτική ετικέτα προκαλεί την ανάκληση μιας πολυαισθητηριακής νοητικής αναπαράστασης. Υποθέσαμε ότι ακούγοντας τη λεκτική ετικέτα ενός αντικειμένου, τα σκυλιά GWL ανακαλούν μια συγκεκριμένη πολυαισθητηριακή νοητική αναπαράσταση, έτσι ώστε η ικανότητα αναγνώρισής τους να μην επηρεάζεται από την έλλειψη οπτικών πληροφοριών. Ως εκ τούτου, προβλέψαμε ότι, κατά την αναζήτηση ενός κατονομαζόμενου αντικειμένου, το ποσοστό επιτυχίας τους δεν διαφέρει μεταξύ φωτεινών και σκοτεινών συνθηκών, ενώ οι αισθητηριακές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την αναγνώρισή του διαφέρουν.

improve your memory

Υλικά και μέθοδοι

Πείραμα 1

μαθήματα

Δοκιμάσαμε 14 σκύλους, 10 από τους οποίους ήταν τυπικοί (Τ) σκύλοι οικογένειας (5 αρσενικά, 5 θηλυκά, ηλικία=2.8 ετών±1,8) και 3 ήταν σκύλοι GWL (1 αρσενικό, 2 θηλυκά, ηλικία{{11} }.9 έτη±2.8). Τα σκυλιά T ήταν από διάφορες ράτσες (5 Border Collies, 1 Pinscher, 1 Labrador-poodle cross, 1 mixer, 1 Australian Shepherd, και 1 Border Terrier). Επιλέχθηκαν με βάση τις αναφορές των ιδιοκτητών τους ότι είχαν κίνητρο να ανακτήσουν παιχνίδια, αλλά δεν είχαν γνώση ονομάτων αντικειμένων ή εμπειρία στην ανίχνευση αρωμάτων. Τα σκυλιά GWL που συμμετείχαν ήταν όλα Μπόρντερ Κόλεϊ. Αυτοί οι σκύλοι (Max, Gaia και Nalani) είχαν συμμετάσχει σε προηγούμενη μελέτη (Fugazza et al. 2021b) και απέδειξαν ότι γνώριζαν τα ονόματα περισσότερων από 20 παιχνιδιών για σκύλους (για τις μεθόδους και τα αποτελέσματα βλέπε Fugazza et al. 2021b).

Διαδικασία

Τοποθεσία 1 σκύλος GWL και 10 σκύλοι T δοκιμάστηκαν στο Τμήμα Ηθολογίας στο Πανεπιστήμιο ELTE, Βουδαπέστη, Ουγγαρία. Τα σκυλιά ήταν εξοικειωμένα με αυτήν την τοποθεσία καθώς είχαν συμμετάσχει σε προηγούμενα, άσχετα πειράματα. 3 από τα σκυλιά GWL δοκιμάστηκαν στα σπίτια τους (Whisky στη Νορβηγία, Nalani στην Ολλανδία και Gaia στη Βραζιλία) χρησιμοποιώντας μια πειραματική εγκατάσταση που ήταν σαν αυτή που ήταν διαθέσιμη στο εργαστήριο (δείτε την ενότητα ρύθμισης παρακάτω).

Ρύθμιση Ο πειραματιστής (Ε) και ο ιδιοκτήτης του σκύλου (Ο) στέκονταν μαζί με τον σκύλο σε ένα δωμάτιο (δωμάτιο ιδιοκτήτη) ενώ τα παιχνίδια τοποθετήθηκαν σε ένα διπλανό δωμάτιο (δωμάτιο παιχνιδιών). Ένας διάδρομος ένωνε τα δύο δωμάτια και βαριές κουρτίνες ήταν κρεμασμένες στα δύο ανοίγματα του διαδρόμου. Αυτές οι κουρτίνες εμπόδιζαν το φως από το δωμάτιο του ιδιοκτήτη να εισέλθει στο δωμάτιο των παιχνιδιών. Όλα τα παράθυρα στο δωμάτιο των παιχνιδιών ήταν καλυμμένα με πολλαπλά στρώματα σκούρων νάιλον φύλλων για να εμποδίσουν το εξωτερικό φως να εισέλθει στο δωμάτιο (Εικ. 1). Αντικείμενα Για όλους τους σκύλους, χρησιμοποιήθηκαν τα ίδια 10 άγνωστα αντικείμενα (παιχνίδια για σκύλους) κατά τη διάρκεια του πειράματος. Τα παιχνίδια ήταν διαφορετικών σχημάτων, μεγεθών, υλικών και χρωμάτων (βλ. Εικ. 1 στο συμπληρωματικό υλικό). Για κάθε σκύλο, ο Ε χώρισε τυχαία τα 10 παιχνίδια σε δύο σετ και επέλεξε τυχαία ένα παιχνίδι από κάθε σετ για να χρησιμεύσει ως παιχνίδι στόχος (παιχνίδια στόχου 1 και 2). Τα επιπλέον τέσσερα παιχνίδια σε κάθε σετ χρησίμευαν ως αντικείμενα που αποσπούν την προσοχή. Η κατανομή των παιχνιδιών για να χρησιμεύσει ως στόχος ή αποσπάτης προσοχής ήταν τυχαία μεταξύ των σκύλων (ένα παιχνίδι που χρησίμευε ως παιχνίδι στόχος για έναν σκύλο χρησίμευε ως αποσπάτης προσοχής για έναν διαφορετικό σκύλο).

Η εκπαίδευση Ε έδωσε το παιχνίδι-στόχο στον ιδιοκτήτη (toy-στόχος1). Στη συνέχεια, ο O έπαιξε μαζί του με το σκύλο, τοποθετώντας το περιστασιακά ανάμεσα στα 4 άλλα παιχνίδια που αποσπούν την προσοχή και επιβραβεύοντας το σκυλί με έπαινο, παιχνίδι ή/και φαγητό, όταν το ανακτούσε. Η διάρκεια της προπόνησης ήταν μεταξύ 5 και 10 λεπτών. Για μια λεπτομερή περιγραφή της διαδικασίας εκπαίδευσης, δείτε τα παραρτήματα.

Μετά την εκπαίδευση, ο σκύλος έλαβε ένα διάλειμμα 5-λεπτών και συνέχισε στο ελαφρύ τεστ βασικής γραμμής για να αξιολογήσει την επιτυχία της εκπαίδευσης (βλ. παρακάτω). Το ίδιο παιχνίδι στόχος χρησιμοποιήθηκε επίσης στη σκοτεινή κατάσταση (βλ. Σκοτεινή κατάσταση παρακάτω). Αφού ο σκύλος συμπλήρωσε και τις δύο συνθήκες, σε μια ξεχωριστή περίσταση δοκιμής, η όλη διαδικασία επαναλήφθηκε χρησιμοποιώντας ένα παιχνίδι διαφορετικού στόχου (παιχνίδι 2). Μεταξύ των δύο περιπτώσεων δοκιμών μεσολάβησε 1 ημέρα έως δύο εβδομάδες, ανάλογα με τη διαθεσιμότητα των ιδιοκτητών. Για κάθε θέμα, τα παιχνίδια ανατέθηκαν τυχαία για να χρησιμεύσουν ως παιχνίδια 1, 2 ή αποσπάσματα της προσοχής. Συνολικά, κάθε σκύλος σπαταλήθηκε δύο φορές στη γραμμή βάσης του φωτός (μία με το παιχνίδι 1 και μία με το παιχνίδι 2) και δύο φορές στη σκοτεινή κατάσταση (μία με το παιχνίδι 1 και μία με το παιχνίδι 2). Για φωτογραφίες των παιχνιδιών δείτε το Σχ. 1 στο συμπληρωματικό υλικό.

Κατάσταση φωτός

Διαδικασία δοκιμής Ζητήθηκε από τους σκύλους να ανακτήσουν το παιχνίδι-στόχο όταν αυτό τοποθετήθηκε μεταξύ 4 άλλων παιχνιδιών που χρησιμοποιήθηκαν ως αποσπάσματα κατά το στάδιο της εκπαίδευσης. Τα παιχνίδια διασκορπίστηκαν τυχαία στο πάτωμα σε μια περιοχή διαμέτρου περίπου 1,5 λεπτού. Σε κάθε δοκιμή, ο Ο ζήτησε από τον σκύλο να φέρει το παιχνίδι-στόχο (π.χ. "Πήγαινε να το πάρεις!"). Το τεστ αποτελούνταν από 10 δοκιμές. Μετά από κάθε επιτυχημένη δοκιμή, ο σκύλος ανταμείβονταν παίζοντας με το ανακτημένο παιχνίδι, έπαινο και/ή φαγητό, μετά ο Ε έπαιρνε το παιχνίδι πίσω στο δωμάτιο των παιχνιδιών και έδειξε όλα τα παιχνίδια στο πάτωμα. Εάν ο σκύλος έκανε λάθος επιλογή, ο Ο δεν ανταμείβει τον σκύλο και έδωσε το ανακτημένο παιχνίδι στον Ε, ο οποίος επανέλαβε τη διαδικασία που περιγράφεται παραπάνω. Εάν ο σκύλος απέτυχε να ανακτήσει το σωστό παιχνίδι σε 7/10 δοκιμές, επαναλάμβανε το στάδιο προεκπαίδευσης με διαφορετικό παιχνίδι στόχο.

boost memory

Σκοτεινή κατάσταση

Διαδικασία εγκατάστασης και δοκιμής Η ρύθμιση και η διαδικασία δοκιμής ήταν πανομοιότυπες με τη γραμμή βάσης του φωτός, αλλά τα φώτα στο διάδρομο και στο δωμάτιο των παιχνιδιών ήταν κλειστά. Όταν ο σκύλος περνούσε από το ένα δωμάτιο στο άλλο, οι κουρτίνες που κρέμονταν στις εισόδους του δωματίου εμπόδιζαν τη μετάδοση του φωτός. Οι μετρήσεις φωτός που πραγματοποιήθηκαν με Luxmeter (VOLTCRAFT MS-1300®) επιβεβαίωσαν ότι υπήρχε απόλυτο σκοτάδι (lux=0) στο δωμάτιο των παιχνιδιών.

Συλλογή δεδομένων

Οι δοκιμές καταγράφηκαν με χρήση κάμερας υπέρυθρης ακτινοβολίας (Sony® Exmor R Balanced Optical Steady Shot 30X). Το βίντεο κωδικοποιήθηκε χρησιμοποιώντας Solomon Coder beta 19.08.02 (Πνευματικά δικαιώματα © 2010 András Péter; http://solomoncoder.com, Πανεπιστήμιο Eötvös Loránd, Βουδαπέστη, Ουγγαρία). Οι σωστές ή λανθασμένες επιλογές αντικειμένων των Thedogs επισημάνθηκαν για όλες τις δοκιμές. Επιπλέον, κωδικοποιήθηκε η συμπεριφορά των σκύλων στην αίθουσα παιχνιδιών. Καθώς η κωδικοποίηση συμπεριφοράς ήταν χρονοβόρα, για κάθε σκύλο, κωδικοποιήσαμε την πρώτη και τις τρεις τελευταίες δοκιμές κάθε κατάστασης, χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες μεταβλητές συμπεριφοράς (δείτε επίσης Συμπληρωματικό βίντεο).

Επιλογή αντικειμένου Θεωρήσαμε ότι ένα παιχνίδι επιλέγεται από τον σκύλο όταν έβγαινε από το δωμάτιο του παιχνιδιού με το στο στόμα του. Το κωδικοποιήσαμε ως δυαδική μεταβλητή: 1=ο σκύλος επέλεξε το σωστό αντικείμενο. 0=ο σκύλος δεν επέλεξε το σωστό αντικείμενο.

Αναζήτηση Ο σκύλος προσανατολίζει το κεφάλι του προς το πάτωμα, κουβαλώντας το κεφάλι του στην ευθεία με τις ωμοπλάτες ή χαμηλότερα. Εάν ο σκύλος πήρε ένα παιχνίδι, σήκωσε το κεφάλι του ψηλότερα από τις λεπίδες του ώμου ή σταμάτησε να προσανατολίζεται προς το πάτωμα και τα παιχνίδια, η μέτρηση του αυτή η συμπεριφορά διακόπηκε έως ότου ο σκύλος επανέλαβε τη θέση αναζήτησης που περιγράφεται παραπάνω. Μετρήσαμε τη διάρκεια αυτής της συμπεριφοράς.

Sniffing Η συμπεριφορά του σκύλου στο sniffing κωδικοποιήθηκε κάθε φορά που ο ήχος του σκύλου που εισέπνευσε από τα ρουθούνια ακουγόταν από τους κωδικοποιητές. Αυτή η συμπεριφορά κωδικοποιήθηκε μόνο όταν ο σκύλος συμμετείχε επίσης σε συμπεριφορά αναζήτησης. Για αυτήν τη συμπεριφορά, μετρήσαμε τη συχνότητα και τη διάρκεια.

Ευθεία προσέγγιση Ο σκύλος μπήκε στο δωμάτιο του παιχνιδιού και κινήθηκε προς ένα παιχνίδι σε ευθεία γραμμή, χωρίς να εκτρέψει το κεφάλι στα πλάγια, μέχρι να σηκώσει το παιχνίδι. Μετρήσαμε τη συχνότητα των ευθύγραμμων προσεγγίσεων.

Μαζεύοντας ένα αντικείμενο Ο σκύλος σήκωσε ένα αντικείμενο με το στόμα του. Μετρήσαμε την καθυστέρηση για να σηκώσουμε το αντικείμενο από τη στιγμή που ο σκύλος μπήκε στο δωμάτιο του παιχνιδιού. Η παραλαβή ενός αντικειμένου σήμανε επίσης το τέλος της συμπεριφοράς αναζήτησης, εκτός αν ο σκύλος άφησε το παιχνίδι και συνέχισε να ψάχνει.

Στόμα Ο σκύλος μάσησε ένα παιχνίδι ή το κούνησε. Μετρήσαμε τη διάρκεια του στόματος. Αυτή η μεταβλητή συμπεριλήφθηκε ως ένδειξη της χρήσης των απτικών και γευστικών αισθήσεων.

improving brain function

Το είκοσι τοις εκατό των δεδομένων κωδικοποιήθηκαν από έναν ανεξάρτητο κωδικοποιητή για να καθοριστεί η συμφωνία μεταξύ των αξιολογητών.

Ανάλυση δεδομένων

Για τη συμπεριφορική ανάλυση, κωδικοποιήσαμε την επιλογή αντικειμένου και την ευθεία προσέγγιση ως ξεχωριστές δυαδικές αποκρίσεις (δηλαδή, {{0}}σωστή επιλογή ή ευθεία προσέγγιση, 0=λανθασμένη επιλογή ή μη ευθεία προσέγγιση). Οι διάρκειες και οι καθυστερήσεις μετρήθηκαν σε δευτερόλεπτα. Πραγματοποιήθηκαν στατιστικές αναλύσεις στο Renvironment (R Core Team 2019). Η καθυστέρηση για την παραλαβή ενός αντικειμένου αναλύθηκε στα μικτά μοντέλα Cox (CMM). Η πιθανότητα σωστής επιλογής (δυαδική απόκριση) στο Πείραμα 1 αναλύθηκε χρησιμοποιώντας ένα διωνυμικό τεστ, με το επίπεδο ευκαιρίας να ορίζεται στο 0,2 καθώς υπήρχαν πάντα 5 παιχνίδια για να διαλέξετε. Οι επόμενες αναλύσεις όλων των άλλων συμπεριφορικών αποκρίσεων που περιγράφονται παραπάνω περιλάμβαναν τις πρώτες 3 και τις τελευταίες 3 δοκιμές. Το άλφα του Cronbach χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας μεταξύ των παρατηρητών των δύο ανεξάρτητων κωδικοποιητών (DeVellis 1991). Οι συμπεριφορικές αποκρίσεις αναλύθηκαν σε ξεχωριστά γραμμικά μικτά μοντέλα (LMM, για διάρκειες και συχνότητες, Pinheiro et al. 2019) και διωνυμικά γενικευμένα γραμμικά μικτά μοντέλα (GLMM, για δυαδικές αποκρίσεις, Bates et al. 2014). Τα αρχικά μοντέλα περιελάμβαναν τη «δοκιμή» (παράγοντας με 6 επίπεδα: 1–3 και 8–10) και την «ομάδα σκύλων» (παράγοντας με δύο επίπεδα: σκύλοι T και GWL). Δεδομένου ότι δεν υπήρχε διαφορά μεταξύ της πρώτης και της τελευταίας δοκιμής και οι δύο ομάδες σκύλων δεν διέφεραν σε καμία από τις μεταβλητές απόκρισης (βλ. "Αποτελέσματα"), και οι δύο επεξηγηματικές μεταβλητές εξαιρέθηκαν από τα τελικά μοντέλα. Τα GLMM περιλάμβαναν την κατάσταση (Φως ή Σκοτάδι) και το παιχνίδι (1 και 2) ως επεξηγηματικές μεταβλητές. Τέλος, τα ονόματα των σκύλων χρησιμοποιήθηκαν ως τυχαία εφέ στο μοντέλο.

Αποτελέσματα

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

Όλοι οι σκύλοι, εκτός από έναν σκύλο T (Scotch), πέτυχαν το κριτήριο προτεραιότητας στη δοκιμή βασικής γραμμής ελαφριάς (7/10 σωστές δοκιμές) μετά την πρώτη προσπάθεια. Ο Scotch πέτυχε αφού επανέλαβε την προπόνηση και τη δοκιμή με ένα νέο αντικείμενο (διωνυμική δοκιμή, σελ<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).

10 ways to improve memory

Το ποσοστό επιτυχίας των σκύλων ήταν πάντα πάνω από την πιθανότητα (z=7.899,σ<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). Έτσι, απορρίψαμε επίσης αυτή τη μεταβλητή από το μοντέλο.

Υπήρχε σημαντική διαφορά μεταξύ των συνθηκών, με τους σκύλους να αφιερώνουν περισσότερο χρόνο στην αναζήτηση (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).

Η αναλογία του χρόνου αναζήτησης που αφιερώθηκε στο sniffing ήταν διαφορετική μεταξύ των συνθηκών, με τους σκύλους να περνούν περισσότερο χρόνο μυρίζοντας ενώ έψαχναν στο σκοτάδι (χ2=18.989, df=1,p<0.001; Fig. 2c).