Csóka – Matek,

1. 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

2. 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.)

3. 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?

4. 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)

5. 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.)

6. 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)

7. 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)

8. 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: Egy és kettő közötti választás *

9. „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) A vizsgálat előzményei: Tárgyállandósági kísérletek

10. 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)

12. 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

13. 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

14. 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?

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

16. 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 * * * * * * *

17. 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 * * * * * * *

18. 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

19. 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.

20. 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