avagy képes- e a madárelme számosság spontán reprezentációjára? Csóka – Matek, avagy képes- e a madárelme számosság spontán reprezentációjára? Ujfalussy Dorottya Júlia*, Dr. Thomas Bugnyar #, Dr. Miklósi Ádám* #Konrad Lorenz Kutatóállomás és Bécsi Egyetem, Elméleti Biológia tanszék *Eötvös Loránd Tudományegyetem , Etológia tanszék

Numerikus kompetencia – A számosság reprezentációja Emberi numerikus kompetencia, a matematikai gondolkodás képessége Egyedülálló Kulturális befolyás alatt Nyelvi kompetenciával szoros kapcsolat (Gordon, 2004.) Ám emberszabásúakkal, majmokkal és csecsemőkkel végzett kísérletekből kiderül , hogy nyelvtől független alapvető mechanizmusokon alapszik (Gelman és Gallistel, 2004.,Hauser 2000., Feigenson 2002.a, Uller 2001., Wynn, 1992., etc.)

Madarak numerikus kompetenciája Vajon milyen evolúciós távolságban fellelhetőek még ezek az alapvető mechanizmusok? – homológ eredet? Madarak – emlősök 320 millió év Az evolúció során több vonalon megjelentek-e hasonló megoldások numerikus problémák megoldására? – konvergencia? Az eltérő agyszerkezet (cortex – hyperstriatum) eredményez-e alapvető különbségeket, vagy a mechanizmusok mégis hasonlóak?

Hogyan tudunk ezekre a kérdésekre válaszolni? Vizsgálhatjuk a spontán numerikus reprezentációt több faj (emberek, majmok) esetében már bevett azonos módszer használatával: Szabad keresés módszer „Manual search paradigm” (Santos et al. 2000, Van de Walle 2000) Elvárás megsértési módszer „Violation of expectancy looking time paradigm” (Feigenson 2002b, Hauser et al. 1996, Uller et al.2001, Wynn, 1992) Tréning nélküli két utas választás „Two-box spontaneous choice paradigm” (Feigenson et al. 2002a, Hauser et al.2000)

Ígéretes alanyok-e a csókák? Madarak taníthatóak számossággal kapcsolatos problémák megoldására (Dehaene,2001., Emmerton, 1997., Smirnova, 2000., etc.) Alex - afrikai szürke papagáj (Psittacus erithacus) – nyelvi + numerikus kompetencia (Pepperberg, 2005.) Corvidae – Varjúfélék szociális és tárgyi kogníciója igen fejlett (Emery és Clayton, 2004., Bugnyar és Kotrschal, 2002.) Csókák – Otto Köhler sikeres numerikus kísérletek csókákkal – „matching-to-sample” (Köhler, 1941.)

A Konrad Lorenz Kutatóállomás Szociális mechanizmusok és Szociális kogníció kutatása Nyári ludak (Anser anser) Hollók (Corvus corax) Csókák (Corvus monedula) Visszatelepítési program Tarvarjak (Geronticus eremita)

Alanyok: 2005 tavaszán 20 csókafiókát (Corvus monedula) (8 tojó, 12 hím) neveltünk kézből, körülbelül 2 hetes kortól A madarak 2 különböző németországi kolóniából származnak (Stralsund, Baden- Würtenberg)

A vizsgálat előzményei: Egy és kettő közötti választás A választás pillanatában is látható jutalomfalatok alkalmazásával Egy alkalom / 8 próba 13 madár Az alanyok szignifikánsan a kettőt választják ( N= 13, Wilcoxon signed rank test, p= 0.0002) *

A vizsgálat előzményei: Tárgyállandósági kísérletek „Scale 1” (Uzgiris és Hunt, 1975) – 15 feladat, megfeleltethetőek a Piaget 1-6 szinteknek Dumas, 1995.-galambok, Pepperberg, 1997.-papagáj Pollock, 2000.-szarkák Alanyaink kb. 80 napos korukig képessé válnak a láthatatlan áthelyezések nyomon követésére N= 20 (Ujfalussy, 2005. kézirat)

Különböző mennyiségek közötti spontán választás Más fajok (Rhesus majmok és csecsemők) esetében már sikerrel használt kísérleti módszer adaptációja (Hauser 2000., Feigenson 2002.a) Két utas választás Szekvenciális lehelyezés nem átlátszó edényekbe A választás pillanatában mindkét mennyiség láthatatlan – a nagyobb mennyiség sikeres kiválasztásához valamilyen szintű mentális reprezentáció szükséges A mi esetünkben: 1 és 5 között az összes lehetséges kombináció x 2 oldal (20 féle választás) Két választás/madár/szám pár ( A és B oldal kiegyensúlyozva)

Eredmények * * * * * * * * Wilcoxon signed rank test, 1-5 p=0,0002, 2-5 p=0,0005, 1-4 p=0,0002, 2-4 p=0,002, 2-3 p=0,002, 1-3 p=0,001, 1-2 p=0,002

Számosság nyelvi képességektől független mentális reprezentációja Lehetséges magyarázatok: Folyamatos mennyiség kódolása történik „Continous quantity hypothesis” Esetünkben például a különböző mennyiségű jutalomfalat lehelyezése nem azonos mennyiségű időt vesz igénybe, illetve több mozdulat jobban felkeltheti az alany figyelmét – így folyamatos (nem numerikus) változó alapján is dönthettek alanyaink - Ez kontrollálható

A kontroll vizsgálat A kontroll vizsgálatban (tréning után) apró kavicsokkal kiegyenlítettük a lehelyezendő darabszámot: ***1-4 - Még mindig szignifikánsan a 4-et választják? *1-2 - Még mindig szignifikánsan a 2-őt választják? *3-4 - Javul az eredmény? Akkor valószínűleg csupán elkerülik a kavicsos oldalt… Trükk feladat: *3-2 - Nem csupán elkerülik az oldalt kaviccsal?

Eredmények * * * Wilcoxon signed rank test, ***1-4 p=0,004, *1-2 p=0,008, *3-2 p=0,004

Számosság nyelvi képességektől független mentális reprezentációja Analóg mennyiség reprezentáció „Number analog magnitude hypothesis” – az akkumulátor modell (Meck and Church, 1983.) Weber törvénye szerint működik: a számosság növekedésével nagyobb különbség szükséges a pontos megkülönböztetéshez, a meghatározó tényező tehát az összehasonlítandó mennyiségek aránya * * * * * * *

Számosság nyelvi képességektől független mentális reprezentációja Tárgy file rendszer „Object file hypothesis” - (Kahneman, 1992.) Minden tárgyhoz külön mentális „file” nyílik, ám ezek száma korlátozott, a meghatározó tényező ebben az esetben tehát a választható tárgyak mennyisége Itt: Választás random, ha mindkét oldalon 3 vagy több tárgy szerepel 1-2-sok rendszer alapján magyarázhatóak az eredmények * * * * * * *

Összefoglalás: A csókák, a kisgyermekekhez és Rhesus majmokhoz hasonlóan, képesek spontán (tréning nélküli) mennyiségi összehasonlításokra Eredményeik hasonlóak a Rhesus majmok és kisgyermekek eredményeihez – a madarak esetében merőben más mechanizmust nem találtunk Eredményeinket mindkét modellel magyarázhatjuk, az itt bemutatott módszerrel nem zárható ki egyik sem - További kísérletek szükségesek a választható mennyiségek arányának változtatásával Numerikus képességek homológ eredetét nem zárhatjuk ki, az esetleges homológ eredet felderítéséhez más, evolúciósan köztes fajok vizsgálata lenne szükséges, hasonló módszer használatával

Köszönöm a figyelmet! A szerzők köszönettel tartoznak a madaraknak, a Magyar – Osztrák Akció Alapítványnak a kutatás anyagi támogatásáért, Bruna Bonechi-nek, Christine Pribersky-Schwab-nak, valamint Julian Hoskowitz-nek és a KLF összes munkatársának nélkülözhetetlen segítségükért.

Babák (Feigenson, 2002.b) – object file with object properties bound(analog magnitudes!) - set size limitation at 3 Rhesus majmok (Hauser, 2000.) – object file – set size limitation at 4 Csókák (Ujfalussy) – ? object file set size limitation at 3, also analog magnituges, with growing ratio performance declines