La gratification du retard de la seiche, un signe d’intelligence -Ecologie, science


EEntrant chaque matin au laboratoire marin pour faire ses expériences, Alex Schnell a été fréquemment aspergée d’eau par l’un de ses sujets seiche – un comportement que le psychologue comparatif de l’Université de Cambridge a interprété comme un passage à l’acte. À l’heure du dîner, quand elle n’a pas fait d’expériences, le céphalopode effronté n’a jamais giclé, remarqua Schnell. «Cette éjaculation sélective m’a fait commencer à me demander si la seiche avait simplement appris à associer mes visites du matin à quelque chose de mauvais qui se passait ou s’il y avait un élément de maîtrise de soi ou de planification impliqué.

Schnell et ses collègues ont conçu une expérience pour tester si la seiche pouvait planifier à l’avance, en particulier en résistant à la tentation d’une friandise savoureuse en échange d’une encore plus savoureuse. Dans une étude publiée le 3 mars dans Actes de la Royal Society B, l’équipe a constaté que les invertébrés retardaient la gratification jusqu’à deux minutes ou plus, un exploit à égalité avec les chimpanzés et les corbeaux. Schnell parle avec Le scientifique sur ce que la maîtrise de soi de la seiche suggère à propos de la cognition des céphalopodes et de l’évolution de l’intelligence humaine.

Le scientifique: Comment vous êtes-vous intéressé à l’étude de la seiche?

Alex Schnell: J’ai une formation en sciences de la mer et je me suis vraiment intéressée au comportement des céphalopodes, à la façon dont les céphalopodes – qui comprennent la pieuvre, la seiche et le calmar – communiquent entre eux en modifiant les motifs de leur peau. En étudiant cela tout au long de mon doctorat, j’ai cherché à savoir comment ils communiquent en particulier lors d’interactions agressives et comment ils prennent des décisions sur l’opportunité de se retirer d’un combat ou de continuer à se battre. Et puis cet aspect décisionnel de mes recherches de doctorat menait davantage à leurs capacités cognitives: quel type d’apprentissage et de mémoire ces animaux pourraient avoir et s’il y a des similitudes que nous pourrions trouver entre ce groupe d’animaux et les chimpanzés les plus couramment étudiés. , corbeaux et perroquets.

Alex Schnell et l’un de ses sujets seiche

LA FONDATION GRASS

TS: Qu’est-ce qui vous a motivé à faire cette recherche particulière?

COMME: Il y a quelques années, certains de mes collègues, dont mon superviseur actuel, le professeur Nicola Clayton et mon ancien superviseur, le Dr Christelle Jozet-Alvaes, ont découvert que la seiche pouvait récupérer des expériences de mémoire uniques – j’entends par là quelque chose qui était spécifiquement arrivé à cette personne . Ils ont pu récupérer ces souvenirs et les utiliser pour affiner leur recherche de nourriture.

Ce type de mémoire est appelé mémoire épisodique, et on pensait autrefois qu’il était unique aux humains. Mais des souvenirs du passé ont depuis été découverts chez des rongeurs, des oiseaux intelligents – comme des corbeaux, des geais, des corbeaux – et des singes. Et puis, bien sûr, la seiche. On pense que le souvenir des souvenirs passés a évolué afin que les humains et les animaux puissent planifier leur avenir. Il agit essentiellement comme une base de données pour prédire les événements futurs.

Voyant que la seiche peut se souvenir des événements passés, j’ai commencé à me demander si elle pouvait planifier son avenir. C’est un type de renseignement très sophistiqué. Mais avant de poser cette question spécifique, mes collègues et moi devions d’abord nous demander si la seiche avait la capacité d’exercer une maîtrise de soi, car la maîtrise de soi est une condition préalable très importante pour la planification future. Afin de planifier l’avenir et de planifier de meilleurs résultats à l’avenir, les individus devaient résister à la tentation dans le moment présent.

TS: Les seiches ont-elles des personnalités différentes ou se comportent-elles différemment?

COMME: Oui, ils montrent beaucoup de caractère et chaque individu a des particularités différentes. Au sein de mes sujets, j’en avais des beaucoup plus patients que d’autres. Certaines personnes ont pu résister à la tentation pendant près du double de la longueur [of time compared with] d’autres individus. Nous avons également eu des différences dans leur empressement à participer à l’expérience. J’ai commencé avec une taille d’échantillon de huit, puis deux personnes ont décidé qu’elles ne voulaient pas participer à cette expérience à mi-parcours. Ils ne s’installeraient pas au fond du réservoir de l’aquarium [for the experiment to start] et a refusé tout type de nourriture. Vous voyez donc beaucoup de différences entre les sujets.

TS: Pouvez-vous me parler des expériences que vous avez faites et quelles ont été vos principales découvertes?

COMME: Le début de l’étude a commencé par un test de préférence alimentaire. . . . Nous avons compris quelle était leur première préférence et quelle était leur deuxième préférence. Ensuite, nous avons mené l’expérience de maîtrise de soi, qui est très basée sur la célèbre expérience de psychologie menée chez les enfants dans les années 1970 – le test de la guimauve – où les enfants se sont vu offrir une guimauve et ils pouvaient la manger, mais s’ils pouvaient attendre 15 minutes, ils gagneraient une deuxième guimauve. Évidemment, nous n’avons pas utilisé beaucoup de guimauves parce que la seiche ne trouverait pas cela une récompense tentante; nous avons utilisé leur deuxième préférence et leur première préférence.

Chaque individu a des particularités différentes. Au sein de mes sujets, j’en avais des beaucoup plus patients que d’autres.

Tous préféraient une crevette graminée vivante, qui est une très petite crevette transparente, mais ils aimaient aussi la viande de crevette. . . . Nous ne pouvons pas communiquer avec les seiches, nous ne pouvons donc pas leur dire que s’ils ne mangent pas la chair de crevettes, ils obtiendront les crevettes vivantes, nous avons donc dû les former pour en savoir plus sur l’accessibilité de différentes chambres claires qui ont été placés dans leur réservoir. Une chambre avec une forme visuelle particulière signifiait que dès que la nourriture était placée dans leur chambre, cette porte s’ouvrirait. Une autre chambre avec un signal visuel différent signifiait que lorsque la nourriture était placée dans cette chambre, il y aurait un délai avant que la porte de la chambre ne s’ouvre. Au départ, la seiche nageait jusqu’à cette chambre, elle voyait la nourriture à l’intérieur et elle tentait de l’attaquer. Mais au fil du temps, ils ont appris qu’une chambre signifiait un accès immédiat, et l’autre chambre signifiait un accès retardé.

Au cours de la phase de test, nous leur avons présenté les deux chambres en même temps et ils ont eu le choix de choisir l’un plutôt que l’autre. Ils pouvaient soit avoir la récompense immédiate, qui était la deuxième préférence, soit attendre leur nourriture préférée qui avait été retardée. Nous avons commencé les retards à dix secondes et augmenté ce délai par incréments de dix secondes. Je dois également mentionner que s’ils choisissaient leur récompense immédiate, la récompense préférée leur était retirée, ils ont donc rapidement appris qu’ils ne pouvaient choisir qu’une des deux options.

Dans un test de préférence alimentaire, Mica la seiche choisit une crevette graminée vivante sur un morceau de chair de crevette.

ALEX SCHNELL

TS: Dans quelle mesure étaient-ils bons pour attendre cette nourriture préférée?

COMME: Ils attendaient cent pour cent du temps à dix secondes, vingt secondes, trente secondes. En augmentant le délai au-delà de trente secondes, vous pouviez voir que certains des individus avaient du mal à résister à la tentation de ce deuxième aliment préféré, et vous les voyiez parfois attendre la moitié du temps, puis céder. Mon meilleur sujet a attendu cent trente secondes; mon pire sujet, son temps d’attente maximum était de cinquante secondes.

Dans certains cas, la seiche détournait légèrement son corps de l’option immédiate comme pour se distraire de cette tentation.

Vous voyez une gamme, et c’est assez courant chez les autres animaux. . . . Il existe des preuves de maîtrise de soi chez une gamme d’animaux divers, mais la tolérance à la tentation varie. Par exemple, les animaux comme les rats, les poulets et les pigeons ont beaucoup de mal à résister à la tentation et ils pourraient n’attendre que quelques secondes. . . tandis que les animaux comme les chimpanzés, les corbeaux et les perroquets montrent une maîtrise de soi plus avancée et peuvent attendre plusieurs minutes pour la nourriture qu’ils préfèrent. Les seiches de notre étude ont montré des niveaux comparables à ceux de ce dernier groupe, ce qui était particulièrement surprenant.

TS: Vous avez mentionné que certaines des seiches semblaient avoir du mal à retarder leur gratification. À quoi cela ressemblait-il?

COMME: Dans certains cas, la seiche détournait légèrement son corps de l’option immédiate comme pour se distraire de cette tentation. Vous voyez cela chez d’autres animaux. Les chiens et les perroquets fermeront les yeux ou détourneront le regard, et il en va de même pour les geais. Les enfants et les chimpanzés se distraient parfois en jouant avec un objet différent. C’était donc assez intéressant de voir ce comportement potentiellement auto-distrayant chez la seiche.

TS: Je pense qu’une autre de vos conclusions était que le temps d’attente était corrélé à une autre mesure de l’intelligence. Pouvez-vous me parler de ce test et pourquoi vous avez choisi cette mesure d’intelligence?

COMME: Nous avons constaté qu’il existait un lien entre les performances d’apprentissage d’une matière et sa capacité à retarder la gratification. . . . Ce lien a déjà été démontré chez les humains et les chimpanzés. Les personnes qui exercent une plus grande maîtrise de soi obtiennent généralement de meilleurs résultats dans les tests académiques ou montrent de meilleures performances cognitives dans une gamme de tests cognitifs différents.

Nous avons étudié les performances cognitives sous forme d’apprentissage. Nous avons présenté à la seiche une tâche d’apprentissage d’inversion simple où deux marqueurs en plastique ont été placés dans leur aquarium de couleur différente: l’un était gris et l’autre était blanc. La seiche a dû apprendre à associer une récompense comestible à une couleur, et une fois qu’elle a appris cette association, nous avons inversé la contingence de récompense, de sorte qu’elle a dû apprendre que la récompense comestible était maintenant associée à la couleur inverse. Ce que nous avons constaté, c’est que les personnes qui ont appris la première association et l’association inverse plus rapidement étaient également plus aptes à exercer une maîtrise de soi.

Les performances d’apprentissage sont un indicateur de l’intelligence générale, mais l’une des limites est que nous n’avons mené qu’un seul type d’expérience qui indique l’intelligence générale. Une étude qui a montré ce lien en dehors des humains chez les chimpanzés a montré que la maîtrise de soi était liée à la performance dans une gamme de tests cognitifs différents – comment les chimpanzés se comportaient dans les tests de mémoire spatiale, comment ils se comportaient dans les tests de raisonnement causal ou la permanence des objets. Le but serait de faire une chose similaire avec la seiche pour voir si nous pouvons trouver d’autres corrélations dans différents tests.

TS: Qu’est-ce que vos découvertes contribuent à notre compréhension de l’intelligence des céphalopodes?

COMME: Il contribue à bien plus que l’intelligence des céphalopodes; cela met en quelque sorte à jour notre compréhension de l’évolution de l’intelligence humaine et en particulier pourquoi et comment la maîtrise de soi a pu évoluer.

Notre compréhension actuelle est en grande partie basée sur les pressions évolutives qui sont pertinentes pour les espèces sociales à longue durée de vie. Pour les espèces sociales à longue durée de vie, les avantages de la maîtrise de soi peuvent être évidents. Par exemple, les singes et les oiseaux intelligents, y compris les corbeaux et les perroquets, vivent longtemps et sont sociables, ils peuvent donc résister à la tentation du moment présent pour obtenir de meilleurs résultats à l’avenir et vivre plus longtemps. Ces groupes d’animaux pourraient également résister à la tentation [in order] pour aider un partenaire social et cela pourrait renforcer les liens sociaux et également les aider à recevoir à l’avenir des faveurs réciproques de ce partenaire social.

Une autre théorie est que la maîtrise de soi pourrait avoir évolué en fonction de la construction d’outils. Ces animaux peuvent résister à la chasse ou à la recherche de nourriture dans le moment présent afin d’avoir le temps de construire un outil fonctionnel et d’optimiser leur comportement de chasse.

Cela ouvre également cette voie pour commencer à rechercher différents types de cognition chez la seiche qui sont très classés comme une intelligence plus sophistiquée.

Toutes ces théories ne s’appliquent pas à la seiche parce qu’elle n’a pas subi les mêmes pressions. Trouver la maîtrise de soi chez la seiche est un exemple vraiment extrême d’évolution convergente, car leur histoire évolutive est vraiment différente de celle des espèces sociales à long terme les plus couramment étudiées. Ils sont de courte durée, ils ne sont pas sociaux et ils ne créent pas d’outils. Nous pensons que la seiche a peut-être évolué dans la maîtrise de soi pour affiner son alimentation. Les seiches sont camouflées la plupart de leur temps, elles restent immobiles pour éviter d’être détectées par les prédateurs. Ces très longues périodes de camouflage sont interrompues lorsque l’animal a besoin de manger, alors peut-être ont-ils évolué la maîtrise de soi pour optimiser ces excursions de chasse car attendre la nourriture préférée pourrait accélérer leurs excursions de chasse et également limiter leur exposition aux prédateurs.

Cela ouvre également cette voie pour commencer à rechercher différents types de cognition chez la seiche qui sont très classés comme une intelligence plus sophistiquée. La maîtrise de soi est considérée comme la base fondamentale d’une prise de décision complexe et d’une planification pour l’avenir. Donc, trouver la maîtrise de soi chez la seiche ouvre cette opportunité de rechercher ces autres types de capacités cognitives chez la seiche.

TS: Que savons-nous des différences entre la cognition de la seiche et des autres céphalopodes par rapport aux mammifères et autres vertébrés?

COMME: Les céphalopodes sont à l’honneur depuis longtemps en termes de camouflage, de neurobiologie et de comportement, mais je pense que nous sommes au début de vraiment tester leur cognition dans des paradigmes comparables. [to those] qui sont utilisés chez les vertébrés à gros cerveau. Nous savons que [cuttlefish] sont des apprenants vraiment efficaces et ils ont tous deux une mémoire à court et à long terme. Mais je pense que ce n’est qu’au cours des dix dernières années que nous commençons à adapter les expériences que nous utilisons chez les singes et les membres de la famille des corbeaux afin qu’ils puissent être testés sur des céphalopodes pour voir s’il y a des similitudes ou des différences dans le manière qu’ils résolvent ces tâches.

TS: Avez-vous l’intention de poursuivre cette étude avec d’autres céphalopodes?

COMME: Certains de mes collègues se penchent sur la cognition du poulpe. . . . Je pense que la seiche est ma préférence car les poulpes sont un peu plus difficiles à travailler. J’ai déjà mentionné que la seiche avait ses petites particularités et qu’elle présentait de fortes différences de personnalité. Je pense que c’est encore plus le cas chez le poulpe. Si une pieuvre ne veut pas participer à une expérience, il est vraiment difficile de la pousser à participer. Toute participation est volontaire et certains poulpes refusent complètement. Ils sont également très difficiles à loger. J’ai eu plusieurs évadés quand je travaillais avec des poulpes. Quelle que soit la sécurité de l’aquarium, vous entrerez parfois dans l’aquarium le matin et vous aurez une pieuvre Houdini qui s’est échappée et est sur le chemin du retour dans l’océan. Je pense que la seiche est définitivement ma préférence et j’ai l’intention de poursuivre ce genre d’expériences sur la seiche.

A.K. Schnell et al., «La seiche exerce une maîtrise de soi dans un retard de la tâche de gratification», Proc R Soc B, doi: 10.1098 / rspb.2020.3161, 2021.

Note de l’éditeur: Cette interview a été éditée par souci de concision.

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