Srovnání úspěšnosti jedinců v rámci diskriminačních úloh s ohledem na hierarchické postavení ve skupině

• Thesis title in Czech: Srovnání úspěšnosti jedinců v rámci diskriminačních úloh s ohledem na hierarchické postavení ve skupině
• Thesis title in English: Comparison of individual's performance in a discrimination tasks with respect to the hierarchy status
• Key words: diskriminační úlohy, hierarchie,test přeučování
• English key words: discrimination, pigeon, hierarchy
• Academic year of topic announcement: 2014/2015
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Zoology (31-170)
• Supervisor: RNDr. Eva Landová, Ph.D.
• Author: Mgr. Zuzana Kocourková - assigned by the advisor
• Date of registration: 04.11.2014
• Date of assignment: 19.12.2014
• Date of electronic submission: 15.08.2016
• Date of proceeded defence: 12.09.2016
• Opponents: RNDr. Petr Veselý, Ph.D.

Preliminary scope of work

Komparativní psychologové vyslovili hypotézu teorie obecné inteligence „general intelligence“ u zvířat, která může být ověřena testováním schopností zvířat řešit různé typy úloh a testováním jejich schopností asociativního učení. Vzájemná korelace mezi různými kognitivními schopnostmi (a testy) je zřejmou podmínkou platnosti této teorie. Nejčastěji používaným testem v komparativních studiích je test diskriminačního učení. Cílem této práce je otestování interindividuálních rozdílů pomocí různých variant diskriminačních testů.a analyzovat možný vztah takto zjištěné výkonnosti v jednoduché kognitivní úloze s hierarchickým postavením zvířete ve skupině. Jde o to zjistit, zda jedinci úspěšnější v diskriminačních testech mají vyšší postavení ve skupině, tedy vyšší dominananční index (otestovaný pomocí dyadických interakcí každého s každým). Obecně se testuje předpoklad, že dominantnější jedinci budou méně neofobní a zároveň jim jejich postavení umožňí častější přístup k novým situacím i mimo experimenty. Takové chování předpokládá i více příležitostí k učení v různých kontextech, což by mohlo pozitivně korelovat s úspěšností v diskriminačních testech. Naopak, u několika druhů ptáků bylo prokázáno, že submisivnější jedinci jsou v řadě testů učení a paměti přesnější, pokud nepůsobí neofobie a úloha není závislá na reakční rychlosti. Vzájemná souvislost ani polarita mezi kognitivními schopnostmi a dominančním postavením tedy není jasná a bude hlavním předmětem této práce.
Každé zvíře bude testováno nejprve v testu neofobiie z nového prostředí (novel enviroment test), protože iniciální míra neofobie může ovlivnit pozdější výkonost v následných testech diskriminačního učení. Poté budou všichni jedinci trénováni v základním diskriminačním testu, kde se učí rozlišovat bílý (S+) a černý (S-) stimulus . Test bude probíhat ve dvou variantách: ve Skinerově boxu (2D stimuly) a v reálném prostoru na dně klece. Na tento test budou navazovat testy diskriminace dvou diskrétních bodů, a diskriminace absolutní početnosti (dva vs tři stimuly). V obou posledních úlohách budou probíhat i tzv. kontrolní sezení, kde jsou prezentovány zároveň oba stimuly S+ (očekávají se dvě správné odpovědi) nebo zároveň dva S- stimuly (očekává se, že zvířata nebudou odpovídat). Běžnou součástí testování kognitivních schopností a jejich flexibility jsou pak tkzv. "learning reversals", kdy se mění odměňovaný stimulus (S+), který se stává najednou neodměňovaným (S-). Rychlost tohoto přeučení může být také testována. Závěrem se porovná úspěšnost jedince v diskriminačním testu a jeho postavení v hierarchii s ohledem na jeho pohlaví.
Doporučená literatura:
Bovet, D., & Vauclair, J. (2000). Picture recognition in animals and humans.Behavioural brain research, 109(2), 143-165.
Delius, J. D. (1992). Categorical discrimination of objects and pictures by pigeons. Animal Learning & Behavior, 20(3), 301-311.
Roth, G., & Dicke, U. (2005). Evolution of the brain and intelligence. Trends in cognitive sciences, 9(5), 250-257.
Ryan, C. M., & Lea, S. E. (1994). Images of conspecifics as categories to be discriminated by pigeons and chickens: slides, video tapes, stuffed birds and live birds. Behavioural Processes, 33(1), 155-175.

Preliminary scope of work in English

Comparative psychologists developed the theory of general intelligence that can be verified through testing animals for general problem solving and associative-learning abilities. The mutual correlation among these various cognitive abilities (and tests) is apparent precondition of validity of this hypothesis. The most commonly used test in the comparative studies is a test of discrimination learning. The main goal of this thesis is to test inter-individual differences using different variants ofdiscrimination learning test and analyse a possible relationship between a high successes reate in a simple cognitive task with a hierarchic position of the individual in a group. The goal is to find out, whether the individuals, who are more successful in the discrimination tasks, have also high position in the hierarchy (measured as index of dominance by testing the dyadic interaction among ndividuals). The assumption is, the more dominant the individual is, the less neofobic is. The higher position in hierarchy may allow individual to encounter new situations more frequently and thus more learning opportunities. On the other hand, this was dissapproved in several bird species, where the submisive individuals were more successful and accurate in the learning and memory tests. These tasks were not based on reaction speed and neophobia was eliminated. The main goal of this thesis is to analyse the relationship among individual cognitive performance in discrimination learning task and its dominance index, becouse its mutual relationship and its polarity remain unknown.
To test this relationship, each individual will be tested in three stages. The first stage is to test each individual on neophobia from a new environment (novel environment test), as the initiative level of neofobia might influence the success rate in the tests of discrimination learning. The second stage is a set of discrimination learning tests. First, animals will be tested in a simple discrimination task, where the discrimination between white (S+) and black (S-) colors is required. This task consists of two variants. Half of the animals will be tested in the Skinner box (2D stimuli on touch screen) and the second half of the animals will be tested in a real space on the bottom of a cage (3D environment). Taking this test as a cornerstone, the following procedures will test discrimination of 2 discrete points and a discrimination of absolute numerousness (2 vs 3 stimuli). In both procedures, we are going to implement "a control sessions", in which both two sitmuli S+ (2 correct answers are expected) and two S- stimuli (no response is expected) will be presented simultanously. The tests of learning flexibility contains usually „learning reversals". Learning reversal means that the rewarded stimuli (S+) is switched to unrewarded one (S-). The speed of re-learning will be tested as well. In the end, the success rate of the individuals in cognitive tests will be compared to the dominatory index considering the individuals sex.

Recommended literature:
Bovet, D., & Vauclair, J. (2000). Picture recognition in animals and humans.Behavioural brain research, 109(2), 143-165.
Delius, J. D. (1992). Categorical discrimination of objects and pictures by pigeons. Animal Learning & Behavior, 20(3), 301-311.
Roth, G., & Dicke, U. (2005). Evolution of the brain and intelligence. Trends in cognitive sciences, 9(5), 250-257.
Ryan, C. M., & Lea, S. E. (1994). Images of conspecifics as categories to be discriminated by pigeons and chickens: slides, video tapes, stuffed birds and live birds. Behavioural Processes, 33(1), 155-175.