I cani imparano più velocemente dai segnali verbali o visivi?

Il cervello del cane impara segnali visivi e segnali verbali a diverse velocità.

Fonte: Licenza Creative Commons CC0

Uno dei continui dibattiti tra addestratori di cani e le varie persone che lavorano o competono con cani addestrati ha a che fare con il modo migliore per gli esseri umani di comunicare con i cani. Nello specifico, una delle domande più frequenti si riduce a stabilire se è più efficace dire al cane cosa si vuole fare usando un comando verbale o se è meglio dare il comando visivamente usando un segnale manuale. La scienza è stata molto lenta nel risolvere questa domanda, sebbene ci sia un po ‘di dati che suggeriscono che se i cani conoscono già sia il comando vocale che la signa della mano, tenderete ad ottenere prestazioni più affidabili utilizzando il segnale visivo nella maggior parte dei casi istanze (clicca qui per maggiori informazioni a riguardo).

In un recente studio apparso sulla rivista Scientific Reports , un team di ricercatori presieduto da Ashley Prichard del Dipartimento di psicologia presso l’Emory University di Atlanta, in Georgia, ha deciso di determinare se i segnali verbali o visivi funzionano meglio durante l’effettivo processo di insegnamento di un cane qualcosa di nuovo. In questo caso, hanno deciso di guardare direttamente a ciò che accade nel cervello del cane quando viene insegnata una nuova associazione usando diversi tipi di segnali. Quello che stavano guardando è una forma di apprendimento neurale veloce come si manifesta nei cambiamenti nella risposta di parti del cervello canino.

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La tecnica utilizzata in questo studio è stata sperimentata circa quattro o cinque anni fa da Gregory Berns (anche presso l’Emory University). È stato il primo scienziato ad applicare ai cani una procedura di misurazione ad altissima tecnologia che ha dimostrato di essere abbastanza utile per ampliare la nostra comprensione di ciò che accade nel cervello umano. La tecnica è la risonanza magnetica funzionale (fMRI). È una procedura di misurazione che esamina il livello di attività in specifiche strutture cerebrali rilevando i cambiamenti nel flusso sanguigno e nei livelli di ossigeno, che possono essere misurati attraverso cambiamenti nel campo magnetico intorno alla testa. Tutto ciò di cui hai bisogno è una macchina MRI da un milione di dollari, una batteria di computer ad alta potenza per l’analisi e un team di scienziati e tecnici esperti in grado di interpretare i dati. È inoltre necessario un cane che giace tranquillamente per 9 o 10 minuti alla volta nel foro della macchina mentre vengono effettuate le misurazioni. Quest’ultimo requisito non è facile perché le macchine MRI producono molto rumore (come il ronzio delle marce con rumori e scoppi) e tali rumori potrebbero spaventare un cane e farlo spostare. A causa di questo problema, possono essere richiesti due o più mesi di allenamento per ciascuno dei cani affinché impari a rimanere fermo per poter essere testato negli studi con fMRI. Tuttavia, questo vale lo sforzo dato che l’uso della fMRI consente agli scienziati di osservare direttamente ciò che sta accadendo nel cervello del cane durante il processo di apprendimento.

In questo studio, le relazioni reali che il cane ha dovuto imparare erano piuttosto semplici. In particolare, tutto ciò che i ricercatori stavano insegnando al cane era discriminare quale dei due segnali diversi era associato a una ricompensa e quale no. In questo studio, gli stimoli di apprendimento potrebbero coinvolgere l’olfatto, la vista o l’udito. Gli stimoli test usati erano due diversi profumi (uno dei quali puzzava come una banana mentre l’altro era un profumo fruttato), o due diversi stimoli visivi (un ananas di plastica contro un fenicottero rosa), o due diverse parole pronunciate (le parole senza senso Callooh a confronto a Frabjous). L’installazione era semplice; il proprietario del cane avrebbe presentato il suo animale domestico con un paio di stimoli (uno alla volta). Uno di questi sarebbe sempre ricompensato con un po ‘di hot dog, e l’altro no. In ogni sessione, solo una coppia di stimoli di allenamento verrebbe utilizzata per l’allenamento.

Ai fini di questo esperimento, questi scienziati si sono concentrati su tre parti del cervello (il nucleo caudato, l’amigdala e la corteccia parietotemporale), tutti noti per essere coinvolti con l’apprendimento e le ricompense. Ad esempio, l’attività nel nucleo caudato può essere innescata solo dall’anticipazione che sta per accadere qualcosa di piacevole. Il cervello del cane padroneggia rapidamente il concetto che uno di ogni paio di oggetti viene premiato e si prepara per questo evento piacevole con una risposta neurale rapida e vigorosa. È questa risposta anticipatoria che è la prova dell’apprendimento che i ricercatori stanno cercando.

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L’analisi dei dati fMRI è complicata, ma alla fine i risultati si sono dimostrati abbastanza chiari. I cani hanno imparato la differenza tra gli stimoli del profumo più rapidamente, seguiti da vicino dalla differenza tra gli stimoli visivi. La differenza tra il membro premiato e quello non ricompensato della coppia di stimoli verbalmente parlati ha richiesto più tempo per il cervello del cane da afferrare. Tali dati suggerirebbero chiaramente che se stai cercando di insegnare a un cane qualcosa di nuovo, sarebbe meglio usare segnali visivi piuttosto che parlargli.

Dato questo schema di dati, ci si deve chiedere perché è il caso che nelle classi di obbedienza dei cani e nei programmi di addestramento dei cani molti istruttori continuino a insistere soprattutto sull’uso delle parole pronunciate come comandi quando insegnano ai cani? Questi ricercatori concludono che “I nostri risultati suggeriscono che l’inclinazione umana per la comunicazione verbale sembra essere basata sulle preferenze umane, piuttosto che sull’innata attitudine del cane.” Proseguono dicendo che “i programmi di addestramento di cani e cani da lavoro diventerebbero probabilmente più produttivi , con tassi di apprendimento accelerati per il cane, se i comandi fossero introdotti tramite segnali manuali o altre modalità fisiche di comunicazione. ”

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Riferimenti

Ashley Prichard, Raveena Chhibber, Kate Athanassiades, Mark Spivak e Gregory S. Berns (2018). Apprendimento neurale nei cani: uno studio multimodale fMRI sensoriale. Rapporti scientifici, DOI: 10.1038 / s41598-018-32990-2