Польські та французькі вчені показали, що пацюки вміють вимірювати плин часу та оцінювати, наскільки точно вони це роблять. На таке вказують досліди, у яких тварин спонукали взаємодіяти з механічним важелем протягом трьох секунд, а потім оцінити величину похибки у дотриманні цього інтервалу. Результати опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Pierre Vericel / New Scientist
Що призвело до цього дослідження?
Люди та примати досить непогано сприймають плин часу і можуть відносно точно оцінювати свої навички. Минулого року вчені навіть виявили в мозку людей та мишей групу нейронів, які принаймні частково відповідальні за сприйняття часу, що дає змогу правильно впорядковувати життєві події. Іншим недостатньо дослідженим питанням є можливість відстежувати часові проміжки, особливо тваринами, коли дотримання конкретних інтервалів необхідне для досягнення цілі. Це вимагає вміння оцінювати не лише плин часу, а й точність самого оцінювання. Тож група дослідників із Польської академії наук та Університету Париж-Секле вирішили дослідити, чи властиве явище відстеження часових проміжків та оцінювання своїх можливостей у таких доволі віддалених від людей тварин, як гризуни.
Які досліди проводили?
16 пацюків долучили до досліджень, в основу яких лягли досліди, у яких людей спочатку просили дотриматися певного часового інтервалу, а потім оцінити, наскільки широкі межі їхньої похибки. Завданням тварин було витримати часовий інтервал в 3,2 секунди утриманням важеля (для тварин першої групи) або подвійним його натисканням, що відмежовувало початок і кінець відліку (для тварин другої групи). За успішне виконання завдання піддослідні отримували винагороду у вигляді корму. При цьому що ближчим був витриманий інтервал до цільового, то більшою була винагорода.
Пацюки в обох групах навчилися витримувати близький до бажаного проміжок часу, вдосконалюючи вміння у процесі тренування. Коли ж вони навчилися асоціювати точність дотримання інтервалу з кількістю корму, вчені захотіли перевірити, що призвело до покращення результатів тварин: пристосування методом спроб та помилок чи краще оцінювання плину часу, зумовлене внутрішнім сприйняттям. Для цього слід було зрозуміти, чи могли пацюки взагалі оцінювати, наскільки добре дотримуються інтервалу.
Тепер тварин натренували асоціювати величину похибки із винагородою, використовуючи два порти, або апарати, роздачі їжі після кожного виконання завдання. Якщо пацюк робив велику похибку в дотриманні інтервалу (близько 500 мілісекунд), то в правому апараті йому видавали одну пелету корму, а в іншому — 0. Якщо похибка була невеликою (близько 250 мілісекунд), у лівому порту тварина могла отримати дві пелети, а в правому — 0. Оскільки піддослідні щоразу намагатимуться максимізувати вигоду, то якщо вони й справді можуть оцінювати свою похибку — уникатимуть вибору пустого порту й чесно вказуватимуть, наскільки точними вони вважають свої дії.
Як впоралися тварини із самооцінюванням?
Пацюки справді частіше обирали порт, який вказував на точність дотримання твариною часового інтервалу при виконанні завдання і забезпечував більшу вигоду (тобто хоча б одну пелету корму). Частка правильних виборів для кожної тварини складала понад 50 відсотків, що вище за показник, який спостерігали би при випадковому виборі апарату роздачі їжі. Тож результат вказує, що пацюки не лише вміють відстежувати плин часу, а й оцінювати свою точність у цьому.
Але вчені припустили, що результат міг бути зумовленим іншим — враховуванням тваринами досвіду попередніх винагород. Їхня ідея була в тому, що якщо якийсь пацюк здебільшого точно витримує цільовий інтервал взаємодії з важелем (або менш точно), то він частіше отримуватиме дві пелети в лівому порту (або одну пелету в правому, якщо він не дуже вправний), а значить частіше його обиратиме, орієнтуючись на це. Щоб перевірити гіпотезу, вчені піддали свої результати статистичному обробленню. Аналіз показав, що пацюки обирали порт, базуючись як на своєму оцінюванні точності виміру часу, так і на досвід попередніх винагород, хоча на останнє звертали менше уваги. До того ж описана навичка оцінювання своїх помилок допомагала тваринам планувати майбутні дії, щоб досягати оптимальних результатів.
Точність вибору правильного порту, тобто того, що краще позначає похибку, тваринами з двох груп. Tadeusz Władysław Kononowicz et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022
Схожий процес відстеження часу та оцінювання своєї похибки у цьому раніше вже описували у людей. Тож навичка не є унікальною для нас, чи навіть приматів, хоча поки що неможливо стверджувати, що механізми в основі явища однакові в усіх тварин.