Representación mental multisensorial de objetos en perros típicos y superdotados que aprenden palabras

Abstracto

Se han realizado pocas investigaciones sobre la capacidad de los perros (Canis familiaris) para integrar información obtenida a través de diferentes modalidades sensoriales durante tareas de reconocimiento y discriminación de objetos. Tal proceso indicaría la formación de representaciones mentales multisensoriales. En el Experimento 1, probamos la capacidad de 3 perros Superdotados Aprendices de Palabras (GWL) que pueden aprender rápidamente las etiquetas verbales de los juguetes, y 10 perros Típicos (T) para discriminar un objeto recientemente asociado con una recompensa, de objetos distractores, bajo luz y condiciones de oscuridad.

La representación mental multisensorial es un método cognitivo que procesa la estimulación sensorial para formar la percepción y cognición de las cosas. Esta forma de cognición no solo puede ayudar a las personas a comprender y recordar mejor las cosas, sino que también puede mejorar el aprendizaje y la eficiencia laboral de las personas, permitiéndonos adaptarnos más rápidamente al entorno que nos rodea.

Las investigaciones muestran que la representación mental multisensorial juega un papel muy importante en la memoria y el aprendizaje. Podemos aprender y recordar cosas a través de diferentes canales sensoriales como la visión, el sonido, el tacto, etc. para que podamos comprender y recordar mejor las cosas en diferentes situaciones. Por ejemplo, cuando estamos aprendiendo una palabra nueva, podemos profundizar el aprendizaje y la memoria de la palabra a través de múltiples canales sensoriales, como leer libros, escuchar CD o escribir notas. Hacerlo no sólo mejorará la eficiencia de la memoria, sino que también le ayudará a comprender y dominar mejor el significado y el uso de la palabra en diferentes situaciones.

Además, la representación mental multisensorial también puede ayudarnos a utilizar mejor el mecanismo de memoria del cerebro. Nuestros cerebros procesan y almacenan señales sensoriales a través de diferentes vías neuronales, y hacerlo nos ayuda a retener y recordar mejor los recuerdos. Por ejemplo, si aprende mirando diagramas, escuchando grabaciones y escribiendo notas mientras estudia, entonces esta información sensorial se almacenará en su cerebro por separado y formará una imagen de memoria completa. De esta manera, cuando necesite recordar y utilizar esta información, su cerebro puede volver a ensamblarla rápidamente para ayudarlo a completar tareas y resolver problemas más rápido.

En resumen, la representación mental multisensorial juega un papel muy importante en nuestra memoria y aprendizaje. El uso de múltiples canales sensoriales para profundizar nuestra comprensión y memoria de las cosas puede mejorar enormemente nuestra eficiencia laboral y calidad de vida. Por lo tanto, deberíamos utilizar activamente múltiples vías sensoriales para aprender y recordar, maximizar el potencial de nuestro cerebro y volvernos más inteligentes, más flexibles y más seguros. Se puede ver que necesitamos mejorar la memoria, y Cistanche deserticola puede mejorar significativamente la memoria, porque Cistanche deserticola también puede regular el equilibrio de los neurotransmisores, como aumentar los niveles de acetilcolina y factores de crecimiento. Estas sustancias son muy importantes para la memoria y el aprendizaje. Además, la carne también puede mejorar el flujo sanguíneo y promover el suministro de oxígeno, lo que puede garantizar que el cerebro reciba suficientes nutrientes y energía, mejorando así la vitalidad y la resistencia del cerebro.

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Si bien la tasa de éxito no difirió entre los dos grupos y condiciones, un análisis de comportamiento detallado mostró que todos los perros buscaron durante más tiempo y olfatearon más en la oscuridad. Esto sugiere que, cuando era posible, los perros dependían principalmente de la visión y pasaban a utilizar sólo otras modalidades sensoriales, incluido el olfato, cuando buscaban en la oscuridad. En el Experimento 2, investigamos si, para los perros GWL (N = 4), escuchar las etiquetas verbales del objeto activa un recuerdo de una representación mental multisensorial.

Lo hicimos probando su capacidad para reconocer objetos según sus nombres en condiciones de luz y oscuridad. Su tasa de éxito no difirió entre las dos condiciones, mientras que el comportamiento de búsqueda de los perros sí lo hizo, lo que indica un uso flexible de diferentes modalidades sensoriales. Se sabe poco sobre los mecanismos cognitivos implicados en la capacidad de los perros GWL para reconocer objetos etiquetados. Estos hallazgos proporcionan la primera evidencia de que, para los perros GWL, las etiquetas verbales evocan una representación mental multisensorial de los objetos.

Palabras clave

Discriminación de objetos · Representación mental de objetos · Reconocimiento de objetos · Olfato · Modalidades sensoriales ·Visión.

Introducción

Las tareas de búsqueda, en las que se pide encontrar un estímulo específico, pueden depender de la discriminación o el reconocimiento. Nos referimos a discriminación cuando un individuo percibe la diferencia entre dos (o más) estímulos/objetos y espera que den lugar a resultados diferentes (Blair et al. 2003). El reconocimiento ocurre cuando el sujeto identifica un estímulo como uno que ha encontrado previamente (Akkerman et al.2012). Estudios recientes han confirmado que los perros pueden discriminar, por ejemplo, entre imágenes visuales (Range et al. 2008), imágenes de perros de otras especies animales (Autier-Dérianet al. 2013), voces humanas (Gábor et al. 2019) y estímulos olfativos (Pinc et al. 2011).

En los bebés humanos, la discriminación visual de objetos se desarrolla antes que el reconocimiento de objetos y se plantea la hipótesis de que estos dos procesos implican circuitos neuronales diferentes (Overman et al. 1992). La realización tanto de bebés humanos (Overman et al. 1992) como de perros (Milgram et al. 1994) en pruebas de reconocimiento y discriminación de objetos sugiere que este último es una tarea más compleja. Además, al resolver tareas de reconocimiento de objetos, los perros requieren una gran cantidad de pruebas para alcanzar criterios de aprendizaje predeterminados (Milgram et al.1994).

Según las teorías cognitivas computacionales, la información perceptiva se procesa en la mente para formar representaciones mentales del entorno (Sternberg 2009). En los humanos, la información obtenida de diferentes modalidades perceptivas se integra, lo que lleva a la formación de una representación mental multisensorial (Lacey et al. 2007). En perros, los estudios han demostrado que se utilizan modalidades similares para desarrollar una representación multisensorial de estímulos sociales. Adachi et al. (2007) argumentaron que los perros forman una representación multisensorial de sus dueños. Descubrieron que, cuando se los probó en violación del paradigma de las expectativas, los perros parecían más largos cuando la cara presentada no coincidía con la grabación de audio que se reproducía. En otro estudio, a los perros se les presentaron mujeres y hombres mientras escuchaban una grabación de una voz humana. Los perros que vivían con ambos sexos miraban durante más tiempo a la persona cuyo género coincidía con la grabación reproducida (Ratcliffe et al. 2014).

Los estudios sobre las modalidades sensoriales utilizadas por los perros durante las tareas de búsqueda informaron que los perros mostraban una tendencia a confiar en la información visual (Bräuer y Belger 2018) o en una combinación de visión y olfato para encontrar su objetivo (Polgár et al.2015). Kaminski et al. (2009) descubrieron que mientras realizaban una tarea de reconocimiento de objetos, algunos perros podían confiar únicamente en información visual, ya que identificaban objetos a partir de imágenes. Los perros detectores de explosivos pudieron encontrar su objetivo en completa oscuridad, demostrando que podían discriminar entre estímulos basándose únicamente en señales olfativas (Gazit y Terkel 2003). Además, existe evidencia de que los perros pueden utilizar información táctil para categorizar objetos (van der Zee et al. 2012). Sin embargo, en general, solo unos pocos estudios investigan las capacidades de los perros para utilizar modalidades sensoriales distintas de la visión y el olfato (Bálint et al. 2020).

Pocos perros presentan la rara capacidad de identificar objetos basándose en sus etiquetas verbales (Kaminski et al. 2004; Pilley y Reid 2011; Fugazza et al. 2021a, b). Etiquetamos a estos perros como perros dotados para aprender palabras (GWL) (Fugazza et al. 2021b). La identificación de objetos en función de sus etiquetas verbales puede considerarse un caso específico de reconocimiento de objetos. Al igual que los humanos, los perros GWL no solo reconocen los objetos etiquetados, o categorías de objetos (Fugazza y Miklosi 2020), como estímulos que ya han encontrado, sino que también los identifican entre otros objetos con nombres similares, basándose en sus etiquetas verbales. Se desconoce si la diferencia extrema entre los perros típicos (en adelante, perros T) que carecen de esta capacidad y los perros GWL surge de diferencias en la capacidad de discriminar y/o reconocer objetos, o si se deriva de restricciones relacionadas con la asociación de etiquetas a objetos (Ramos y Mills 2019). ).

La adquisición del lenguaje no es fundamental para formar una representación mental intermodal de objetos; sin embargo, la familiarización con las etiquetas verbales de los objetos podría facilitar el proceso (Lacey et al. 2007). Por lo tanto, en el Experimento 1, investigamos la capacidad y las modalidades sensoriales utilizadas por los perros T y GWL para discriminar objetos recientemente asociados con una recompensa de distractores, en condiciones de luz y oscuridad.

Estudios anteriores han demostrado que los perros forman representaciones mentales multisensoriales de estímulos sociales y que, en ausencia de un entrenamiento específico, tienden a depender de la visión o de la visión y el olfato durante las tareas de búsqueda. Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que, dependiendo de las limitaciones ambientales, los perros dependerán de diferentes modalidades sensoriales y discriminarán con éxito los objetos utilizados en esta prueba. Más específicamente, planteamos la hipótesis de que, en las condiciones probadas en este experimento, los perros dependerán principalmente de la visión, cuando sea posible, pero cambiarán con éxito al uso de otras modalidades sensoriales en la oscuridad. Por lo tanto, predijimos que su comportamiento de búsqueda, pero no su tasa de éxito general, diferiría entre condiciones de luz y oscuridad. Con base en la evidencia de las capacidades de discriminación típicas de los perros (Afenzeller et al. 2017; Milgram et al.2005), esperábamos que tanto los perros GWL como los T resolvieran la tarea de discriminación. Sin embargo, como no está claro hasta qué punto las etiquetas verbales de los objetos influyen en sus representaciones mentales, los dos grupos pueden diferir en su comportamiento de búsqueda.

En el Experimento 2, utilizamos el vocabulario preexistente de nombres de objetos de los perros GWL para examinar si la etiqueta verbal del objeto provoca el recuerdo de una representación mental multisensorial. Nuestra hipótesis es que al escuchar la etiqueta verbal de un objeto, los perros GWL recuerdan una representación mental multisensorial específica, de modo que su capacidad de reconocimiento no se ve afectada por la falta de información visual. Por lo tanto, predijimos que, cuando se busca un objeto con nombre, su tasa de éxito no difiere entre condiciones de luz y oscuridad, mientras que las modalidades sensoriales utilizadas para reconocerlo sí lo hacen.

Materiales y métodos

Experimento 1

Asignaturas

Probamos 14 perros, 10 de los cuales eran perros familiares típicos (T) (5 machos, 5 hembras, edad=2.8 años ±1,8) y 3 eran perros GWL (1 macho, 2 hembras, edad{{11} }.9 años±2,8). Los perros T eran de varias razas (5 Border Collies, 1 Pinscher, 1 cruce de labrador-caniche, 1 mestizo, 1 pastor australiano y 1 Border Terrier). Fueron seleccionados basándose en los informes de sus propietarios de que estaban motivados para recuperar juguetes pero que no tenían conocimiento de los nombres de los objetos ni experiencia en la detección de olores. Los perros de GWL que participaron fueron todos Border Collies. Estos perros (Max, Gaia y Nalani) habían participado en un estudio previo (Fugazza et al. 2021b) y demostraron conocer los nombres de más de 20 juguetes para perros (para conocer los métodos y resultados, consulte Fugazza et al. 2021b).

Procedimiento

Ubicación Se probaron 1 perro GWL y 10 perros T en el Departamento de Etología de la Universidad ELTE, Budapest, Hungría. Los perros estaban familiarizados con este lugar ya que habían participado en experimentos anteriores no relacionados. Se probaron 3 de los perros GWL en sus hogares (Whisky en Noruega, Nalani en Holanda y Gaia en Brasil) utilizando una configuración experimental similar a la disponible en el laboratorio (consulte la sección de configuración a continuación).

Configuración El experimentador (E) y el dueño del perro (O) permanecieron con el perro en una habitación (habitación del dueño) mientras los juguetes se colocaban en una habitación adyacente (sala de juguetes). Un pasillo conectaba las dos habitaciones y en ambas aberturas se colgaban pesadas cortinas. Estas cortinas impedían que la luz de la habitación del propietario entrara en la sala de juguetes. Todas las ventanas de la sala de juguetes estaban cubiertas con múltiples capas de láminas de nailon oscuro para evitar que la luz externa entrara en la habitación (Fig. 1). Objetos Para todos los perros, durante el experimento se utilizaron los mismos 10 objetos desconocidos (juguetes para perros). Los juguetes eran de diferentes formas, tamaños, materiales y colores (ver Fig. 1 en el material complementario). Para cada perro, E dividió aleatoriamente los 10 juguetes en dos conjuntos y seleccionó al azar un juguete de cada conjunto para que sirviera como juguete objetivo (juguetes objetivo 1 y 2). Los cuatro juguetes adicionales en cada conjunto sirvieron como objetos distractores. La asignación de los juguetes para que sirvieran como objetivo o distractor fue aleatoria entre los perros (un juguete que sirvió como objetivo para un perro sirvió como distractor para otro perro).

El entrenamiento E le dio el juguete objetivo al propietario (juguete objetivo 1). Luego, O jugó con él con el perro, colocándolo ocasionalmente entre los otros 4 juguetes distractores y recompensando al perro con elogios, juegos y/o comida cuando lo recuperaba. La duración del entrenamiento fue entre 5 y 10 min. Para obtener una descripción detallada del procedimiento de capacitación, consulte los apéndices.

Después del entrenamiento, el perro recibió un descanso de 5-minutos y continuó con la prueba de referencia con luz para evaluar el éxito del entrenamiento (ver más abajo). El mismo juguete objetivo también se usó en condiciones de oscuridad (consulte Condición de oscuridad a continuación). Después de que el perro completó ambas condiciones, en una ocasión de prueba separada, se repitió todo el proceso usando un juguete objetivo diferente (juguete 2). Entre las dos ocasiones de prueba transcurrieron de 1 día a dos semanas, dependiendo de la disponibilidad de los propietarios. Para cada sujeto, los juguetes fueron asignados aleatoriamente para que sirvieran como juguetes 1, 2 o distractores. En general, cada perro desperdició dos veces en la línea base de luz (una vez con el juguete 1 y otra con el juguete 2) y dos veces en condiciones de oscuridad (una vez con el juguete 1 y otra con el juguete 2). Para ver fotografías de los juguetes, consulte la Fig. 1 en el material complementario.

condición de luz

Procedimiento de prueba Se pidió a los perros que recuperaran el juguete objetivo cuando se colocó entre otros 4 juguetes utilizados como distractores durante la etapa de entrenamiento. Los juguetes se esparcieron aleatoriamente sobre el suelo en un área de aproximadamente 1,5 min de diámetro. En cada prueba, O le pidió al perro que fuera a buscar el juguete objetivo (p. ej., "¡Ve a buscarlo!"). La prueba constó de 10 ensayos. Después de cada prueba exitosa, el perro fue recompensado jugando con el juguete recuperado, elogios y/o comida, luego E llevó el juguete a la sala de juguetes y mostró todos los juguetes en el suelo. Si el perro tomaba una decisión incorrecta, O no lo recompensaba y le devolvía el juguete recuperado a E, quien repetía el procedimiento descrito anteriormente. Si el perro no lograba recuperar el juguete correcto en 7 de 10 intentos, repetía la etapa de preentrenamiento con un juguete objetivo diferente.

condición oscura

Configuración y procedimiento de prueba La configuración y el procedimiento de prueba fueron idénticos a la línea base de iluminación, pero las luces del pasillo y la sala de juguetes estaban apagadas. Cuando el perro pasaba de una habitación a otra, las cortinas que colgaban en las entradas de la habitación impedían la transmisión de luz. Las mediciones de luz realizadas con Luxmeter (VOLTCRAFT MS-1300®) confirmaron que había oscuridad total (lux=0) en la sala de juguetes.

Recopilación de datos

Las pruebas se grabaron utilizando una cámara de vídeo infrarroja (Sony® Exmor R Balanced Optical Steady Shot 30X). El metraje se codificó utilizando Solomon Coder beta 19.08.02 (Copyright © 2010 András Péter; http://solomoncoder.com, Universidad Eötvös Loránd, Budapest, Hungría). Las elecciones de objetos correctas o incorrectas de los perros se marcaron para todas las pruebas. Además, se codificó el comportamiento de los perros en la sala de juguetes. Como la codificación del comportamiento consumía mucho tiempo, para cada perro codificamos la primera y las últimas tres pruebas de cada condición, utilizando las siguientes variables de comportamiento (ver también el video complementario).

Elección de objeto Consideramos que un juguete debe ser elegido por el perro cuando sale de la sala de juguetes con él en la boca. Codificamos esto como una variable binaria: 1=el perro seleccionó el objeto correcto; 0=el perro no seleccionó el objeto correcto.

Buscar El perro orientó su cabeza hacia el suelo, llevando la cabeza en línea con los omóplatos o más abajo. Si el perro cogió un juguete, levantó la cabeza por encima de los omóplatos, o dejó de orientar hacia el suelo y los juguetes, la medida de este comportamiento fue interrumpido hasta que el perro retomó la posición de búsqueda descrita anteriormente. Medimos la duración de este comportamiento.

Olfatear El comportamiento de olfateo del perro se codificó cada vez que los codificadores escucharon el sonido del perro inhalando a través de las fosas nasales. Este comportamiento se codificó sólo cuando el perro también realizaba un comportamiento de búsqueda. Para este comportamiento, medimos la frecuencia y la duración.

Aproximación recta El perro entró en la sala de juguetes y avanzó hacia un juguete en línea recta, sin desviar la cabeza hacia los lados, hasta recoger el juguete. Medimos la frecuencia de aproximaciones rectas.

Recoger un objeto El perro cogió un objeto con la boca. Medimos la latencia para recoger el objeto desde el momento en que el perro entró en la sala de juguetes. Recoger un objeto también marcaba el final de la conducta de búsqueda, a menos que el perro dejara caer el juguete y siguiera buscando.

Bocar El perro mastica un juguete o lo sacude. Medimos la duración de la boca. Esta variable se incluyó como indicación del uso de los sentidos táctiles y gustativos.

El veinte por ciento de los datos fue codificado por un codificador independiente para determinar el acuerdo entre evaluadores.

Análisis de los datos

Para el análisis de comportamiento, codificamos la elección de objeto y el enfoque directo como respuestas binarias separadas (es decir, {{0}}elección correcta o enfoque directo, 0=elección incorrecta o enfoque no directo). Las duraciones y latencias se midieron en segundos. Los análisis estadísticos se realizaron en Renvironment (R Core Team 2019). La latencia para recoger un objeto se analizó en Cox Mixed Models (CMM). La probabilidad de elección correcta (respuesta binaria) en el Experimento 1 se analizó mediante una prueba binomial, con el nivel de probabilidad establecido en 0,2, ya que siempre había 5 juguetes para elegir. Los análisis posteriores de todas las demás respuestas conductuales descritas anteriormente incluyeron las 3 primeras y las 3 últimas. ensayos. Se utilizó el alfa de Cronbach para evaluar la confiabilidad interobservador de los dos codificadores independientes (DeVellis 1991). Las respuestas de comportamiento se analizaron en modelos lineales mixtos separados (LMM, para duraciones y frecuencias, Pinheiro et al. 2019) y modelos lineales mixtos generalizados binomiales (GLMM, para respuestas binarias; Bates et al. 2014). Los modelos iniciales incluían 'prueba' (factor con 6 niveles: 1-3 y 8-10) y 'grupo de perros' (factor con dos niveles: perros T y GWL). Como no hubo diferencias entre el primer y el último ensayo y los dos grupos de perros no difirieron en ninguna de las variables de respuesta (ver "Resultados"), ambas variables explicativas fueron excluidas de los modelos finales. Los GLMM incluyeron condición (claro u oscuro) y juguete (1 y 2) como variables explicativas. Finalmente, los nombres de los perros se utilizaron como efectos aleatorios en el modelo.

Resultados

Inter‑rater agreement was excellent for all the variables (Cronbach's alpha, all variables>0.9)

Todos los perros, excepto un perro T (escocés), alcanzaron el criterio a priori en la prueba de referencia de luz (7 de 10 ensayos correctos) después del primer intento. Scotch tuvo éxito después de repetir el entrenamiento y la prueba con un nuevo objeto (prueba binomial,p<0.05, Table S1 in the Supplementary material). All dogs were individually successful well above chance level (binomial tests, all p<0.05, Table S1 in the supp. mat.) in both light baseline and dark conditions, with both toys 1 and 2 (Fig. 2a).

La tasa de éxito de los perros siempre estuvo por encima del azar (z=7.899,p<0.001) and there was no difference between the two groups (χ2=0.701, df=1, p =0.791). GWL and T dogs did not differ significantly in their behavioral response between the beginning (first 3 trials) and the end (last 3 trials) of the test (χ2=4.616, df=5, p =0.465). In addition, the two groups did not differ in any of the other response variables (LRT of dog group, LMM of frequency of sniffing: χ2=0.051, df=1, p=0.820; GLMM of frequency of straight approach: χ2=0.074, df=1, p=0.785; CMM of latency to pick up the toy: χ2=1.33, df=1, p=0.249; LMM of duration of sniffing χ2=0.923, df=1, p=0.337, searching χ2=0.359, df=1, p=0.549; and mouthing χ2=0.262, df=1, p=0.608), hence we analyzed results of all dogs together, irrespective of dog type. Accuracy in choosing the target toy was not influenced by the condition (χ2=0.239, p=0.625). There was an order effect related to the success rate: dogs showed a higher success rate with Toy 2 – i.e., the toy used in the second instance (χ2=5.473, df=1, p=0.01). Although, there was never a significant difference between toy 1 and toy 2 about the other behavioral variables (all p-values>0.05). Por lo tanto, también descartamos esta variable del modelo.

Hubo una diferencia significativa entre las condiciones, y los perros pasaron más tiempo buscando (χ2=122.92, df=1,p<0.001; Fig. 2b) and longer latency to pick up the toy in the dark (χ2=53.393, df=1, p<0.001). The duration of mouthing did not differ between conditions (χ2=1.653, df=1, p=0.197). The condition also affected the frequency of the straight approach, which never occurred in the dark (χ2=75.394, df=1, p<0.001).

La proporción del tiempo de búsqueda dedicado a olfatear fue diferente entre las condiciones, y los perros pasaron más tiempo olfateando mientras buscaban en la oscuridad (χ2=18.989, df=1,p<0.001; Fig. 2c).

Experimento 2

Asignaturas

En este experimento también se probaron los 3 perros GWL evaluados en el experimento 1, así como una hembra Border Collie adicional (Whisky, 4,4 años).

Procedimiento
Ubicación y configuración La ubicación y la configuración fueron las descritas para el experimento 1.

Objetos Cada uno de los perros de GWL poseía una colección de juguetes para perros familiares y con nombres. El conocimiento de los cuatro perros sobre los nombres de estos objetos fue confirmado por Fugazza et al. (2021b). Para cada perro, se eligieron al azar 20 de estos juguetes y se esparcieron por el suelo en una superficie de aproximadamente 3 m de diámetro.

condición de luz

El procedimiento E indicó a O que le pidiera al perro que recuperara un juguete pronunciando su nombre. Luego, el perro salió de la habitación del dueño y entró en la sala de juguetes para seleccionar un juguete. Si el perro recuperaba con éxito el juguete correcto, era recompensado con juegos, elogios y comida. Si el perro cometía un error, se repetía la prueba, pero los resultados de las pruebas repetidas no se incluían en el análisis de la tasa de éxito. Si el perro cometía otro error consecutivo, E le indicaba a O que procediera con la siguiente prueba. El orden de los juguetes se determinó al azar. Después de cada cinco intentos, E colocó 5 juguetes adicionales seleccionados al azar en el suelo. De esta forma, el número de juguetes entre los que el perro podía elegir oscilaba siempre entre 20 y 16.

condición oscura

La prueba fue idéntica a la prueba de referencia de iluminación, pero las luces de la sala de juguetes y del pasillo estaban apagadas.

Recopilación de datos

La elección correcta o incorrecta del perro se codificó en todos los ensayos. Las variables de comportamiento descritas para el experimento 1 también se codificaron en el experimento 2 para todos los ensayos.

Análisis de los datos

El análisis estadístico se llevó a cabo de manera similar al Experimento 1, excepto que, para el análisis de la tasa de éxito, el nivel de probabilidad se fijó de manera conservadora en 0.06 porque el número total de juguetes disponibles oscilaba entre 16 y 20.

Resultados

Inter-rater agreement was again excellent for all the variables (Cronbach's alpha, all variables>0.9).

Los perros GWL seleccionaron con éxito el juguete correcto tanto en condiciones de luz como de oscuridad (prueba binomial, todas p<0.05, Table S2 in the supplementary material), with no significant difference between the two (GLMM: χ2=2.049, df=1, p=0.152; Fig. 3a).

Los perros de GWL pasaron más tiempo buscando los juguetes con nombre en condiciones de oscuridad en comparación con la línea de base de luz (χ2=9.255, p<0.001; Fig. 3b); There was no significant difference between conditions for the latency to pick up the toy (χ2=0.152, p=0.696), and duration of mouthing (χ2=0.046, p=0.831).

No observamos ninguna aproximación recta en condiciones de oscuridad, mientras que observamos aproximaciones rectas en 15 intentos de 80 (1 para Gaia, 2 para Max, 4 para Nalani y 8 para Whisky) en la línea de fondo con luz.

La proporción del tiempo de búsqueda dedicado a olfatear fue diferente entre las condiciones; los perros pasaron más tiempo olfateando mientras buscaban en la oscuridad (χ2=3.671, df=1,p<0.05; Fig. 3c).

Discusión General

Si bien el éxito de los perros en ambos experimentos no difirió entre las condiciones, nuestro análisis de comportamiento detallado reveló que, cuando buscaban en la oscuridad, los perros pasaban más tiempo buscando activamente y olisqueaban más.

Estos hallazgos indican que los perros integraron información percibida a través de diferentes modalidades sensoriales y que, si bien la visión estaba entre las modalidades preferidas para identificar los objetos probados en este experimento, los perros pueden volver a utilizar espontáneamente y con éxito sólo otros sentidos si no hay información visual disponible. Al hacerlo, los perros presentan un uso flexible de diferentes modalidades sensoriales (ver también Szeteiet al. 2003; Polgár et al. 2015).

Los acercamientos rectos ocasionales observados sólo en la línea de base luminosa sugieren que, cuando hay información visual disponible, los perros también pueden identificar el objeto desde la distancia. Sin embargo, la mayoría de las veces, los perros tendían a buscar entre los diferentes objetos desde una distancia más cercana. Esto indica el uso de visión de cerca y también, potencialmente, otras modalidades sensoriales, incluido no solo el olfato sino también el tacto, ya que encontramos muy pocos y breves casos de olfateo en la línea de base de luz. Nuestros resultados son consistentes con los hallazgos de Bräuer y Belger (2018), quienes observaron que el comportamiento de olfateo aumentó la latencia de aproximación y disminuyó el número de aproximaciones directas hacia un objeto objetivo.

Los seres humanos pueden confiar en la información táctil cuando la información visual es limitada (Lacey et al. 2007). Sin embargo, nuestros resultados no revelaron diferencias en el tiempo que pasaron los perros explorando los juguetes con la boca (es decir, comportamiento de boca) entre las condiciones de ambos experimentos. Esto puede indicar que estos sentidos se utilizan igualmente, independientemente de la iluminación, o que no se confía en ellos en absoluto en la búsqueda de objetos. Sin embargo, los perros también pueden mostrar comportamientos distintos a los que definimos como "mover la boca" cuando utilizan los sentidos táctiles o gustativos, como usar la nariz o los bigotes. Por lo tanto, no excluimos que estas modalidades sensoriales puedan haber sido utilizadas de manera diferente por los perros en las dos condiciones experimentales. Además, los perros suelen morder juguetes como parte de su comportamiento de juego. Por lo tanto, podría ser que la definición de esta variable de comportamiento no fuera lo suficientemente sensible como para reflejar el uso de la sensación táctil.

En el Experimento 1, todos los perros mostraron una alta tasa de éxito, que no difirió entre las condiciones. Esto demuestra que tanto los perros T como los GWL pueden discriminar entre un objeto objetivo, asociado con una recompensa durante el entrenamiento inmediatamente anterior, y objetos distractores. Estos hallazgos concuerdan con estudios previos que informan sobre la capacidad de los perros para realizar tareas de discriminación de objetos (Milgram et al.1994; Head et al. 1998; Tapp et al. 2004) y los amplían a situaciones de información sensorial limitada. Nuestro hallazgo fue que, aunque la tasa de éxito de los perros en el Experimento 1 ya estaba por encima de las posibilidades cuando se probó con el primer juguete (es decir, el juguete 1), su rendimiento aumentó cuando se volvió a probar (es decir, con el juguete 2), lo que podría atribuirse a que los perros adquirieron experiencia. en la tarea y familiarizado con la situación de la prueba durante los experimentos (Hunter y Kamil 1971). De manera similar, Bräuer y Belger (2018) describieron que la latencia de los perros para encontrar un objeto objetivo disminuía a medida que aumentaba su experiencia en la tarea.

No encontramos diferencias entre la tasa de éxito de los perros T y GWL en la tarea de discriminación de objetos, ni observamos diferencias en su comportamiento de búsqueda. Esto sugiere que la diferencia extrema entre la capacidad de los perros GWL y T para reconocer objetos en función de sus etiquetas (Fugazza et al. 2021a, b) no resulta de diferencias en las capacidades de discriminación de objetos.

Mientras que en el Experimento 1, los dos grupos de perros discriminaron entre objetos recompensados ​​y no recompensados, en el Experimento 2, los objetos entre los que los perros GWL tuvieron que seleccionar eran todos familiares. Por tanto, éste es un caso específico y complejo de reconocimiento de objetos que no puede resolverse basándose simplemente en la familiaridad. El éxito de los perros GWL en reconocer estos objetos según sus etiquetas verbales no difirió entre condiciones de luz y oscuridad. Ganea (2005) describió cómo, después de escuchar los nombres de objetos familiares, bebés de 14- meses comenzaron a buscarlos y encontraron los objetos, demostrando así que las etiquetas verbales de los objetos conducían a la recuperación de la representación del objeto. Cuando se probaron en la tarea de reconocimiento de objetos, los perros GWL demostraron que pueden reconocer objetos familiares bajo entradas sensoriales limitadas, demostrando así que han formado una representación mental multisensorial del objeto (Lacey y Sathian 2011, para revisión). Además, el éxito de los perros GWL al recuperar los juguetes con nombre muestra que para la etiqueta verbal de cada objeto, forman una representación mental multisensorial específica, lo que les permite reconocer el juguete correcto incluso cuando se coloca entre otros objetos etiquetados en la oscuridad. En otras palabras, para los perros GWL, escuchar la etiqueta verbal de un objeto evoca una representación mental del objeto.

En resumen, encontramos que, en ausencia de entrenamiento formal, los perros dependen principalmente de la visión próxima y, potencialmente, del sentido del tacto en las tareas de discriminación y reconocimiento de objetos, pero pueden pasar a utilizar sólo otras modalidades sensoriales cuando la visión no es posible. Los perros codifican espontáneamente diferentes características de los objetos, lo que lleva a la construcción de representaciones mentales multisensoriales. En el caso de los perros GWL, se evoca un recuerdo de la representación multisensorial al escuchar las etiquetas verbales de los objetos mientras realizan tareas complejas de reconocimiento de objetos.

Expresiones de gratitud

Agradecemos a Ákos Pogány por sus consejos sobre el análisis de datos. Estamos inmensamente agradecidos con los dueños que participaron con sus perros en este experimento.

Contribuciones de los autores El estudio fue concebido por CF; La recolección de datos fue realizada por SD, AS, AT y CF; el análisis de los datos fue realizado por AS; El manuscrito fue redactado por SD y AS y revisado por todos los autores.

Fondos

La financiación de acceso abierto la proporciona la Universidad Eötvös Loránd. Este estudio contó con el apoyo del Programa Nacional de Investigación del Cerebro (2017-1.2.1-NKP-2017-00002). SOY. recibió financiación del Grupo de Investigación de Etología Comparada MTAELTE (MTA01 031).

Declaraciones

Conflicto de intereses Los autores no tienen intereses financieros o no financieros relevantes que revelar.

Aprobación y consentimiento ético

Se obtuvo el permiso ético para realizar este estudio del Comité Institucional de la Universidad Eötvös Loránd (N. PE/EA/691-5/2019) y cubrió ambos experimentos descritos en este estudio. Todos los propietarios dieron su consentimiento informado para participar en el estudio con sus perros.

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Referencias

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