8 Minute
Cuttlefish and the 'Marshmallow' Paradigm
Un experiment adaptat după clasicul test cognitiv uman cunoscut sub numele de „testul marshmallow” a oferit dovezi convingătoare că sepiile posedă abilități avansate de luare a deciziilor. Inițial conceput pentru a măsura amânarea gratificării și alegerile orientate spre viitor la copii, paradigma marshmallow poate fi adaptată pentru animale nonverbale prin înlocuirea recompenselor cu hrană și prin utilizarea unor semnale învățate care indică momentul în care recompensele devin disponibile. Când cercetătorii au aplicat un astfel de protocol la sepie comună, rezultatele au adăugat dovezi la un corp tot mai mare de lucrări care arată o cogniție sofisticată în rândul cefalopodelor.
Sepiile sunt cunoscute pentru schimbările rapide de culoare, camuflajul complex și strategiile flexibile de vânătoare. Aceste comportamente sugerează calcule neuronale care susțin percepția, memoria și controlul comportamental. Studiul discutat aici a examinat dacă sepiile pot renunța la un exemplar de pradă imediat disponibil, de valoare mai mică, în favoarea unei prăzi vii de valoare superioară oferite cu întârziere — un test direct al întârzierii gratificării, anticipării recompensei viitoare și autocontrolului adaptativ la un nevertebrat.
Experiment Design and Methods
Echipa de cercetare a plasat șase sepie comune într-un bazin experimental echipat cu două camere transparente și închise. Fiecare cameră conținea un tip de hrană: un crevete regal crud, mai puțin preferat, într-o cameră și o crevete vie de iarbă, mult mai preferată, în cealaltă. Camerele erau separate de animale prin uși transparente care afișau simboluri distincte, învățate: un cerc semnaliza că uşa se va deschide imediat; un triunghi indica o ușă care urma să se deschidă după un interval (între 10 și 130 de secunde); iar un pătrat, folosit doar în încercările de control, indica că uşa va rămâne închisă și prada inaccesibilă.
Condiția-cheie de test a prezentat crevetul crud în spatele ușii cu deschidere imediată (cerc) și creveta vie în spatele ușii întârziate (triunghi). Dacă o sepie intra și consuma crevetul înainte ca uşa întârziată să se deschidă, creveta vie era îndepărtată și devenea inaccesibilă. În încercările de control, creveta era prezentată în spatele unei uși permanent închise (pătrat), astfel încât animalele o puteau vedea, dar nu o puteau accesa. Acest design a împiedicat ca simpla preferință pentru prada vizibilă să influențeze evaluările comportamentului de a aștepta.
Cercetătorii au rulat, de asemenea, o sarcină separată de învățare asociativă pentru a evalua flexibilitatea cognitivă. Animalele au fost antrenate să asocieze un indiciu vizual cu o recompensă și, după ce au atins criteriul, contingenta recompensei a fost inversată. Timpul de reacție, acuratețea alegerilor și numărul de încercări necesare pentru a învăța asocierea inversată au oferit metrici ale vitezei de învățare și ale flexibilității cognitive.
Results: Delays, Learning, and Correlations
Sepiile din condiția cu recompensă întârziată au așteptat constant pentru creveta vie, tolerând întârzieri între 50 și 130 de secunde în multe încercări. În schimb, cele din condiția de control nu au manifestat același comportament de a aștepta atunci când obiectul preferat era demonstrabil inaccesibil. Acest tipar indică faptul că animalele nu erau pur și simplu obișnuite să aștepte, ci luau decizii în funcție de anticiparea disponibilității unei recompense superioare.
Performanța sepiilor la sarcina de inversare a învățării asociative a variat între indivizi. Notabil, indivizii care s-au adaptat cel mai rapid la schimbarea indiciului vizual (adică au învățat rapid noua contingentă) erau, de asemenea, cei mai predispuși să aștepte mai mult pentru creveta întârziată. Această corelație sugerează o asociere între flexibilitatea cognitivă și toleranța la amânarea gratificării: indivizii cu schimbare de reguli mai rapidă pot exercita, de asemenea, un control comportamental mai puternic în urmărirea rezultatelor viitoare.
Schema experimentală și ilustrația stimulilor sunt prezentate în publicația originală și au fost redactate astfel:
The experimental setup. (Schnell et al., Proc. R. Soc. B, 2021)
Interpretation and Comparative Context
Cercetătorii au subliniat că duratele de întârziere tolerate de sepii sunt comparabile cu cele raportate la vertebrate cu creier mare, precum cimpanzeii, corvidele și papagalii. La speciile în care amânarea gratificării a fost legată de utilizarea uneltelor, depozitarea hranei sau comportamente sociale complexe, factorii evolutivi sunt relativ intuitivi: planificarea, memoria pentru resursele stocate sau coordonarea socială pot recompensa răbdarea. Sepiile, însă, nu folosesc în mod tipic unelte sau nu depozitează hrana, și nu sunt puternic sociale, astfel încât explicațiile convenționale sunt mai puțin aplicabile.
Echipa a propus o ipoteză ecologică: sepiile petrec perioade îndelungate camuflate și nemișcate în așteptarea momentului de a ataca prada. Ruperea camuflajului în timpul forțării active crește expunerea la prădători. Selecția ar putea favoriza, prin urmare, reținerea și reguli decizionale optimizate care minimizează evenimentele de vânătoare inutile și prioritizează prada de calitate superioară atunci când este disponibilă. În această perspectivă, amânarea gratificării apare ca un produs adaptativ al strategiei de hrănire „așteaptă și atacă” și al gestionării riscului de prădare.
Au fost raportate și dovezi ale memoriei de tip episodic la sepie, iar studii ulterioare au sugerat dinamici mai complexe ale memoriei, inclusiv rapoarte despre fenomene asemănătoare memoriei false în 2024. Împreună, aceste rezultate conturează o minte de cefalopod capabilă de învățare flexibilă, decizii bazate pe memorie și inhibiție comportamentală.
Expert Insight
Dr. Elena Morales, ecolog cognitiv (ficțională), comentează: "Aceste date ajută la repoziționarea cefalopodelor în peisajul cognitiv comparativ. Combinația dintre toleranța la întârzieri și învățarea asociativă rapidă sugerează mecanisme neuronale pentru un comportament asemănător planificării, chiar și în absența presiunilor sociale sau de depozitare tipice mamiferelor. Cercetările viitoare ar trebui să investigheze corelații neuronale și dacă sepiile pot folosi indicii prospective pentru a planifica acțiuni în mai mulți pași."
Această perspectivă a expertului subliniază două priorități de cercetare: legarea comportamentului de procesele neuronale la cefalopode și testarea dacă alegerile întârziate reflectă o planificare veritabilă pentru viitor sau o strategie computațională diferită, precum estimarea valorii actualizate pe baza contingențelor învățate.
Implications and Future Directions
Studiul evidențiază evoluția convergentă a cogniției: taxonomiile disparate pot dezvolta strategii similare de luare a deciziilor atunci când presiunile ecologice favorizează anumite soluții comportamentale. Pentru cercetătorii în cefalopode, aceste constatări motivează experimente care să testeze întârzieri mai lungi, modalități alternative de recompensă și măsura în care sepiile pot generaliza comportamentul de a aștepta în contexte noi. Studii neurobiologice pot identifica circuitele care susțin inhibiția și evaluarea prospectivă la cefalopode, oferind perspective comparative asupra modului în care apare cogniția complexă în sisteme nervoase diverse.
Cercetătorii recomandă și studii longitudinale și de dezvoltare pentru a determina când apare toleranța la întârziere în ontogeneza sepiei și dacă experiența sau temperamentul individual prezic răbdarea și viteza de învățare. Abordările integrative care combină comportamentul, ecologia și neurofiziologia vor fi esențiale pentru a stabili dacă sepiile planifică pentru stări viitoare într-un mod analog unor vertebrate sau folosesc mecanisme proximate diferite pentru a obține rezultate similare.
Sepiile își pot schimba, de asemenea, patternurile de culoare ale corpului pentru a se camufla sau a semnaliza.
Conclusion
Această adaptare a paradigmei marshmallow pentru sepie oferă dovezi robuste că Sepia officinalis poate amâna gratificarea pentru o recompensă alimentară superioară și că această abilitate corelează cu flexibilitatea cognitivă. Rezultatele extind înțelegerea noastră despre inteligența animală și ilustrează cum constrângerile ecologice — strategia de hrănire și riscul de prădare — pot modela evoluția autocontrolului și a deciziilor orientate spre viitor. Lucrări experimentale și neurobiologice suplimentare vor clarifica dacă sepiile planifică cu adevărat pentru stări viitoare anticipate sau obțin rezultate similare prin procese cognitive alternative.
Sursa: sciencealert
Comentarii