Är möss smarta nog att vara strategiska? Kishore Kuchibhotla, en neuroforskare vid Johns Hopkins University som studerar lärande hos människor och djur, och som länge har arbetat med möss, undrade varför gnagare ofta presterade dåligt i tester när de visste hur de skulle prestera bra. Med ett enkelt experiment och genom att agera "lite av en muspsykolog" kom han och hans team på det.

"Det verkar som att en stor del av denna klyfta mellan kunskap och prestation är att djuret engagerar sig i en form av utforskning - det djuret gör är väldigt smart", sa han. "Det är svårt att säga att djur gör hypoteser, men vår uppfattning är att djur, precis som människor, kan göra hypoteser och de kan testa dem och kan använda högre kognitiva processer för att göra det."

Arbetet, som fördjupar vår förståelse av djurens kognition och kan leda till att identifiera den neurala grunden för strategisering, publicerades i Current Biology .

Kuchibhotlas labb fann tidigare att djur vet mycket mer om uppgifter än de visar i tester. Teamet hade två teorier om vad som kunde ligga bakom denna lucka. Antingen gjorde mössen misstag för att de var stressade, eller så gjorde de något mer målmedvetet:utforskade och testade sina kunskaper.

För att ta reda på det kom Kuchibhotla och Ziyi Zhu, en doktorand som studerar neurovetenskap, på ett nytt experiment.

Möss hörde två ljud. För ett ljud var det meningen att de skulle vrida ett hjul åt vänster. För det andra ljudet skulle de vrida ratten åt höger. När mössen presterade korrekt belönades de.

Forskarna observerade hur när mössen hörde endera ljudet under på varandra följande försök, vrider mössen ratten åt vänster en stund, sedan bytte de till att vrida det höger, till synes gjorde misstag men var faktiskt målmedvetna.

"Vi upptäcker att när djuret utforskar, engagerar de sig i en väldigt enkel strategi, som är, "Jag ska gå till vänster ett tag, ta reda på saker och sedan byta och gå åt höger för en stund. medan," sa Kuchibhotla. "Möss är mer strategiska än vissa kanske tror."

Zhu tillade:"Fel under djurinlärning betraktas ofta som misstag. Vårt arbete ger ny insikt om att inte alla fel är desamma."

Teamet lärde sig ännu mer om gnagarnas handlingar genom att ta belöningen ur ekvationen.

När en mus fungerade korrekt och inte belönades, fördubblades den omedelbart på rätt svar när den testades igen.

"Om djuret har en intern modell av uppgiften, bör bristen på belöning strida mot dess förväntningar. Och om så är fallet bör det påverka beteendet vid efterföljande försök. Och det är precis vad vi hittade. Vid efterföljande försök gör djuret bara det mycket bättre, säger Kuchibhotla. "Djuret är som "Hej, jag förväntade mig att bli belönad, det blev jag inte, så låt mig testa mina kunskaper, låt mig använda den kunskap jag har och se om den är korrekt."

Om djuret inte hade en intern modell för uppgiften skulle det inte finnas några förväntningar att bryta och mössen skulle fortsätta att prestera dåligt.

"Vid en mycket tidig tidpunkt för att lära sig har djuret en förväntning och när vi bryter mot den ändrar den sin strategi," sa Kuchibhotla. "Det var förvånansvärt strategiskt."

Denna musstrategiering är jämförbar med hur icke-verbala mänskliga spädbarn lär sig. Båda är mycket utforskande och båda kan testa hypoteser på olika sätt, sa Kuchibhotla.

Under experimenten sa Kuchibhotla att han blev "lite av en muspsykolog" för att tolka deras beteende. Precis som att arbeta med ett icke-verbalt spädbarn, var han och Zhu tvungna att sluta sig till de underliggande mentala processerna enbart från beteendet.

"Det var det som var riktigt roligt i det här projektet, att försöka lista ut vad musen tänker," sa han. "Du måste tänka på det ur djurets perspektiv."

Därefter hoppas teamet kunna fastställa den neurala grunden för strategiskt tänkande och hur dessa strategier kan jämföras mellan olika djur.

Mer information: Prestandafel under inlärning av gnagare återspeglar en dynamisk valstrategi, Current Biology (2024). DOI:10.1016/j.cub.2024.04.017. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(24)00457-3

Journalinformation: Nuvarande biologi

Tillhandahålls av Johns Hopkins University