Eksperiment afslører strategisk tænkning hos mus

Er mus kloge nok til at være strategiske? Kishore Kuchibhotla, en neuroforsker fra Johns Hopkins University, som studerer læring hos mennesker og dyr, og som længe har arbejdet med mus, undrede sig over, hvorfor gnavere ofte klarede sig dårligt i test, når de vidste, hvordan de skulle klare sig godt. Med et simpelt eksperiment og ved at fungere som "en lille smule af en musepsykolog" fandt han og hans team ud af det.

"Det ser ud til, at en stor del af denne kløft mellem viden og ydeevne er, at dyret engagerer sig i en form for udforskning - det dyret laver er meget smart," sagde han. "Det er svært at sige, at dyr laver hypoteser, men vores opfattelse er, at dyr, ligesom mennesker, kan lave hypoteser, og de kan teste dem og kan bruge højere kognitive processer til at gøre det."

Arbejdet, som uddyber vores forståelse af dyrekognition og kan føre til at identificere det neurale grundlag for strategisering, blev offentliggjort i Current Biology .

Kuchibhotlas laboratorium fandt tidligere ud af, at dyr ved meget mere om opgaver, end de demonstrerer i forsøg. Holdet havde to teorier om, hvad der kunne ligge bag dette hul. Enten lavede musene fejl, fordi de var stressede, eller også gjorde de noget mere målrettet:at udforske og teste deres viden.

For at finde ud af det fandt Kuchibhotla og Ziyi Zhu, en kandidatstuderende på neurovidenskab, et nyt eksperiment.

Mus hørte to lyde. For én lyd skulle de dreje et hjul til venstre. For den anden lyd ville de dreje hjulet til højre. Når musene fungerede korrekt, blev de belønnet.

Forskerne observerede, hvordan musene, når de hørte en af ​​lydene i på hinanden følgende forsøg, drejede hjulet til venstre et stykke tid og derefter skiftede til at dreje det til højre, tilsyneladende lavede fejl, men faktisk var målrettede.

"Vi opdager, at når dyret udforsker, engagerer de sig i en virkelig simpel strategi, som er, "Jeg vil gå til venstre et stykke tid, finde ud af tingene, og så skifter jeg og går til højre for en mens," sagde Kuchibhotla. "Mus er mere strategiske, end nogle måske tror."

Zhu tilføjede:"Fejl under dyrs indlæring betragtes ofte som fejl. Vores arbejde bringer ny indsigt i, at ikke alle fejl er ens."

Holdet lærte endnu mere om gnavernes handlinger ved at tage belønningen ud af ligningen.

Når en mus fungerede korrekt og ikke blev belønnet, fordoblede den straks det korrekte svar, da den blev gentestet.

"Hvis dyret har en intern model af opgaven, bør den manglende belønning være i strid med dets forventning. Og hvis det er tilfældet, bør det påvirke adfærden ved efterfølgende forsøg. Og det er præcis, hvad vi fandt. Ved efterfølgende forsøg gør dyret bare meget bedre," sagde Kuchibhotla. "Dyret er ligesom, 'Hej, jeg havde forventet at blive belønnet, det blev jeg ikke, så lad mig teste min viden, lad mig bruge den viden, jeg har, og se, om den er korrekt.'"

Hvis dyret ikke havde en intern model af opgaven, ville der ikke være nogen forventninger til at overtræde, og musene ville blive ved med at præstere dårligt.

"På et meget tidligt tidspunkt i indlæringen har dyret en forventning, og når vi overtræder den, ændrer det sin strategi," sagde Kuchibhotla. "Det var overraskende strategisk."

Denne musestrategi kan sammenlignes med, hvordan nonverbale menneskelige babyer lærer. Begge er meget undersøgende, og begge kan teste hypoteser på forskellige måder, sagde Kuchibhotla.

Under eksperimenterne sagde Kuchibhotla, at han blev "lidt af en musepsykolog" til at fortolke deres adfærd. Ligesom at arbejde med et nonverbalt spædbarn, måtte han og Zhu udlede de underliggende mentale processer fra adfærden alene.

"Det var det, der var virkelig sjovt i dette projekt, at prøve at finde ud af, hvad musen tænker," sagde han. "Du skal tænke på det fra dyrets perspektiv."

Dernæst håber holdet at bestemme det neurale grundlag for strategisk tænkning, og hvordan disse strategier kan sammenlignes på tværs af forskellige dyr.

Flere oplysninger: Ydeevnefejl under gnaverindlæring afspejler en dynamisk valgstrategi, Current Biology (2024). DOI:10.1016/j.cub.2024.04.017. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(24)00457-3

Journaloplysninger: Nuværende biologi

Leveret af Johns Hopkins University