Wetenschap
Experiment onthult strategisch denken bij muizen
Zijn muizen slim genoeg om strategisch te zijn? Kishore Kuchibhotla, een neurowetenschapper aan de Johns Hopkins Universiteit die het leren bij mensen en dieren bestudeert en lang met muizen heeft gewerkt, vroeg zich af waarom knaagdieren vaak slecht presteerden in tests als ze wisten hoe ze goed moesten presteren. Met een eenvoudig experiment en door op te treden als "een beetje een muizenpsycholoog", kwamen hij en zijn team erachter.
"Het lijkt erop dat een groot deel van deze kloof tussen kennis en prestatie bestaat uit het feit dat het dier zich bezighoudt met een vorm van onderzoek - wat het dier doet is heel slim," zei hij. "Het is moeilijk te zeggen dat dieren hypothesen maken, maar wij zijn van mening dat dieren, net als mensen, hypothesen kunnen maken en deze kunnen testen, en dat ze hiervoor hogere cognitieve processen kunnen gebruiken."
Het werk, dat ons begrip van de cognitie van dieren verdiept en zou kunnen leiden tot het identificeren van de neurale basis voor het bepalen van strategieën, werd gepubliceerd in Current Biology .
Het laboratorium van Kuchibhotla ontdekte eerder dat dieren veel meer over taken weten dan ze in tests aantonen. Het team had twee theorieën over wat er achter deze kloof zou kunnen zitten. Ofwel maakten de muizen fouten omdat ze gestrest waren, ofwel deden ze iets doelgerichters:hun kennis verkennen en testen.
Om erachter te komen, bedachten Kuchibhotla en Ziyi Zhu, een afgestudeerde student die neurowetenschappen studeert, een nieuw experiment.
Muizen hoorden twee geluiden. Voor één geluid moesten ze een wiel naar links draaien. Voor het andere geluid draaiden ze het stuur naar rechts. Als de muizen correct presteerden, werden ze beloond.
De onderzoekers observeerden hoe de muizen, bij het horen van een van beide geluiden tijdens opeenvolgende pogingen, het stuur een tijdje naar links draaiden en vervolgens overschakelden naar rechts, waarbij ze ogenschijnlijk fouten maakten maar feitelijk doelgericht waren.
"We merken dat wanneer het dier aan het verkennen is, ze een heel eenvoudige strategie toepassen, namelijk:"Ik ga een tijdje naar links, zoek dingen uit, en dan ga ik wisselen en een tijdje naar rechts gaan." terwijl'', zei Kuchibhotla. 'Muizen zijn strategischer dan sommigen misschien denken.'
Zhu voegde hieraan toe:"Fouten tijdens het leren van dieren worden vaak als fouten beschouwd. Ons werk brengt nieuw inzicht met zich mee dat niet alle fouten hetzelfde zijn."
Het team leerde nog meer over de acties van de knaagdieren door de beloning buiten beschouwing te laten.
Als een muis correct presteerde en niet werd beloond, verdubbelde hij onmiddellijk het juiste antwoord als hij opnieuw werd getest.
"Als het dier een intern model van de taak heeft, zou het gebrek aan beloning zijn verwachting moeten schenden. En als dat het geval is, zou dit het gedrag bij volgende proeven moeten beïnvloeden. En dat is precies wat we ontdekten. Bij volgende proeven doet het dier dat gewoon." veel beter”, zei Kuchibhotla. "Het dier zegt:'Hé, ik verwachtte een beloning, maar dat was niet zo. Dus laat me mijn kennis testen, laat me de kennis die ik heb gebruiken en kijken of het klopt.'"
Als het dier geen intern model van de taak zou hebben, zouden er geen verwachtingen zijn die geschonden zouden kunnen worden en zouden de muizen slecht blijven presteren.
"Al heel vroeg in het leren heeft het dier een verwachting en als we die schenden, verandert het zijn strategie", zegt Kuchibhotla. "Het was verrassend strategisch."
Deze muisstrategieën zijn vergelijkbaar met de manier waarop non-verbale menselijke baby's leren. Beide zijn zeer verkennend en beide kunnen hypothesen op verschillende manieren testen, zei Kuchibhotla.
Tijdens de experimenten zei Kuchibhotla dat hij "een beetje een muizenpsycholoog" werd om hun gedrag te interpreteren. Net als bij het werken met een non-verbaal kind, moesten hij en Zhu de onderliggende mentale processen alleen uit het gedrag afleiden.
"Dat is wat echt leuk was aan dit project, proberen erachter te komen wat de muis denkt", zei hij. "Je moet erover nadenken vanuit het perspectief van het dier."
Vervolgens hoopt het team de neurale basis voor strategisch denken te bepalen, en hoe deze strategieën zich bij verschillende dieren kunnen vergelijken.