Kishore Kuchibhotla, un neuroscienziato della Johns Hopkins University che studia l’apprendimento negli esseri umani e negli animali e che ha lavorato a lungo con i topi, si è chiesto perché i roditori spesso ottengono risultati scarsi nei test quando sanno come comportarsi bene. Con un semplice esperimento e agendo come “un po’ uno psicologo dei topi”, lui e il suo team hanno capito tutto.
“Sembra che gran parte di questo divario tra conoscenza e prestazione sia dovuto al fatto che l’animale è impegnato in una forma di esplorazione: ciò che l’animale sta facendo è molto intelligente”, ha detto. “È difficile dire che gli animali stiano facendo ipotesi, ma la nostra opinione è che gli animali, come gli esseri umani, possono fare ipotesi e possono testarle e possono utilizzare processi cognitivi più elevati per farlo.”
Il lavoro, che approfondisce la nostra comprensione della cognizione animale e potrebbe portare a identificare le basi neurali per la strategia, pubblicato su Biologia attuale.
Il laboratorio di Kuchibhotla aveva precedentemente scoperto che gli animali sanno molto di più sui compiti di quanto dimostrano nei test. Il team aveva due teorie su cosa potrebbe esserci dietro questo divario. O i topi stavano commettendo errori perché erano stressati, oppure stavano facendo qualcosa di più mirato: esplorare e testare le loro conoscenze.
Per capirlo Kuchibhotla e Ziyi Zhu, uno studente laureato che studia neuroscienze, hanno ideato un nuovo esperimento.
I topi hanno sentito due suoni. Per un suono avrebbero dovuto girare una ruota a sinistra. Per l’altro suono, giravano il volante a destra. Quando i topi si comportavano correttamente venivano ricompensati.
I ricercatori hanno osservato come, dopo aver sentito uno dei due suoni nel corso di prove consecutive, i topi giravano la ruota a sinistra per un po’, poi passavano a girarla a destra, apparentemente commettendo errori ma in realtà con determinazione.
“Abbiamo scoperto che quando l’animale sta esplorando, si impegna in una strategia davvero semplice, che è, ‘vado a sinistra per un po’, capisco le cose, e poi cambio e vado a destra per un po’.” mentre'”, ha detto Kuchibhotla. “I topi sono più strategici di quanto alcuni potrebbero credere.”
Zhu ha aggiunto: “Gli errori durante l’apprendimento degli animali sono spesso considerati errori. Il nostro lavoro porta nuove informazioni sul fatto che non tutti gli errori sono uguali”.
Il team ha imparato ancora di più sulle azioni dei roditori eliminando la ricompensa dall’equazione.
Quando un topo si comportava correttamente e non veniva premiato, raddoppiava immediatamente la risposta corretta quando veniva ripetuto.
“Se l’animale ha un modello interno del compito, la mancanza di ricompensa dovrebbe violare le sue aspettative. E se è così, dovrebbe influenzare il comportamento nelle prove successive. Ed è esattamente quello che abbiamo scoperto. Nelle prove successive l’animale semplicemente fa molto meglio”, ha detto Kuchibhotla. “L’animale dice: ‘Ehi, mi aspettavo di essere ricompensato, ma non è così, quindi lasciami mettere alla prova le mie conoscenze, lasciami usare la conoscenza che ho e vedere se è corretta.'”
Se l’animale non avesse un modello interno del compito, non ci sarebbero aspettative da violare e i topi continuerebbero a comportarsi male.
“In un momento molto precoce dell’apprendimento, l’animale ha un’aspettativa e quando la violiamo, cambia la sua strategia”, ha detto Kuchibhotla. “Era sorprendentemente strategico.”
Questa strategia dei topi è paragonabile al modo in cui apprendono i bambini umani non verbali. Entrambi sono altamente esplorativi e possono verificare le ipotesi in vari modi, ha affermato Kuchibhotla.
Durante gli esperimenti Kuchibhotla ha detto di essere diventato “un po’ uno psicologo dei topi” per interpretare il loro comportamento. Come lavorando con un bambino non verbale, lui e Zhu dovevano dedurre i processi mentali sottostanti solo dal comportamento.
“Questo è stato davvero divertente in questo progetto, cercare di capire cosa sta pensando il topo”, ha detto. “Devi pensarci dal punto di vista dell’animale.”
Successivamente il team spera di determinare le basi neurali del pensiero strategico e come tali strategie potrebbero essere confrontate tra diversi animali.
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