La sepia retrasa la gratificación, un signo de inteligencia

ARRIBA: Una sepia (Sepia officinalis)ALEX SCHNELL

Entrando al laboratorio marino cada mañana para hacer sus experimentos, Alex Schnell fue rociada con agua con frecuencia por uno de sus sujetos de sepia, un comportamiento que el psicólogo comparativo de la Universidad de Cambridge interpretó como una actuación. Cuando llegaba la hora de la cena, cuando no realizaba experimentos, el descarado cefalópodo nunca chorreaba, notó Schnell. Este chorro selectivo me hizo comenzar a preguntarme si la sepia simplemente había aprendido a asociar mis visitas matutinas con algo malo o si había un elemento de autocontrol o planificación involucrado.

Schnell y sus colegas diseñaron un experimento para probar si las sepias podían planificar con anticipación, específicamente, resistiendo la tentación de un sabroso manjar a cambio de uno aún más sabroso. En un estudio publicado el 3 de marzo en Proceedings of the Royal Society B, el equipo descubrió que los invertebrados demoraban la gratificación hasta dos minutos o más, una hazaña similar a la de los chimpancés y los cuervos. Schnell habla con The Scientist sobre lo que sugiere el autocontrol de la sepia sobre la cognición de los cefalópodos y la evolución de la inteligencia humana.

The Scientist: ¿Cómo ¿Me interesé en estudiar las sepias?

Alex Schnell: Tengo experiencia en ciencias marinas y me interesé mucho en el comportamiento de los cefalópodos, cómo los cefalópodos, que incluyen pulpos, sepias y calamares, se comunican entre sí. otra cambiando los patrones de su piel. Al estudiar eso a lo largo de mi doctorado, estaba observando cómo se comunican, particularmente durante las interacciones agresivas y cómo toman decisiones sobre si retirarse de una pelea o si continuar peleando. Y luego, ese aspecto de toma de decisiones de mi investigación de doctorado condujo más a sus habilidades cognitivas: qué tipo de habilidades de aprendizaje y memoria podrían tener estos animales y si hay alguna similitud que podamos encontrar entre este grupo de animales y los chimpancés más comúnmente estudiados. , cuervos y loros.

Alex Schnell y uno de sus sujetos de sepiasTHE GRASS FOUNDATION

TS: ¿Qué lo motivó a realizar esta investigación en particular?

AS: Hace algunos años, algunos de mis colegas, entre los que se incluyen mi actual supervisora, la profesora Nicola Clayton, y mi exsupervisora, la Dra. Christelle Jozet-Alvaes, descubrieron que la sepia podía recuperar experiencias de memoria únicas. Me refiero a algo que específicamente se le ocurrió a ese individuo en particular. Pudieron recuperar estos recuerdos y usarlos para afinar su búsqueda de alimento.

Este tipo de memoria se denomina memoria episódica, y alguna vez se pensó que era exclusiva de los humanos. Pero desde entonces se han descubierto recuerdos pasados en roedores, inteligentes pájaros como cuervos, arrendajos, cuervos y simios. Y luego, por supuesto, la sepia. Se cree que recordar recuerdos del pasado ha evolucionado para que los humanos y los animales puedan planificar el futuro. Esencialmente actúa como una base de datos para predecir eventos futuros.

Al ver que las sepias pueden recordar eventos pasados, comencé a preguntarme si pueden planificar para el futuro. Ese es un tipo de inteligencia muy sofisticado. Pero antes de hacer esa pregunta específica, mis colegas y yo primero necesitábamos preguntarnos si las sepias tienen la capacidad de ejercer autocontrol porque el autocontrol es un requisito previo muy importante para la planificación futura. Para planificar el futuro y planificar mejores resultados en el futuro, las personas debían resistir la tentación en el momento presente.

TS: ¿Las sepias tienen personalidades o ¿Se comportan de manera diferente?

AS: Sí, muestran mucho carácter, y cada individuo tiene una idiosincrasia diferente. Dentro de mis temas, tenía unos que eran mucho más pacientes que otros. Algunas personas pudieron resistir la tentación durante casi el doble de tiempo [en comparación con] otras personas. También tuvimos diferencias en su entusiasmo por participar en el experimento. Comencé con un tamaño de muestra de ocho, y luego dos personas decidieron que no querían participar en este experimento a la mitad. No se acomodaron en el fondo del tanque del acuario [para que comenzara el experimento] y rechazaron cualquier tipo de alimento. Así que sí ves muchas diferencias entre los sujetos. 

TS: ¿Puedes contarme qué experimentos hiciste y cuáles fueron tus principales hallazgos? 

AS: El comienzo del estudio comenzó con una prueba de preferencia alimentaria. . . . Descubrimos cuál era su primera preferencia y cuál era su segunda preferencia. Luego llevamos a cabo el experimento de autocontrol, que se basa mucho en el famoso experimento de psicología realizado con niños en la década de 1970, la prueba del malvavisco, donde a los niños se les ofrecía un malvavisco y podían comérselo, pero si podían esperar 15 minutos, ganarían un segundo malvavisco. Obviamente, no usamos muchos malvaviscos porque a las sepias no les parecería una recompensa tentadora; usamos su segunda preferencia y su primera preferencia.

Cada individuo tiene diferentes idiosincrasias. Dentro de mis sujetos, tenía algunos que eran mucho más pacientes que otros.

Todos ellos preferían un camarón de pasto vivo, que es un camarón muy pequeño transparente, pero también le gustaba la carne de gambas. . . . No podemos comunicarnos con las sepias, por lo que no podemos decirles que si no comen la carne de langostino, obtendrán el camarón vivo, por lo que tuvimos que entrenarlos para que aprendieran sobre la accesibilidad de las diferentes cámaras transparentes que se colocaron en su tanque. Una cámara con una forma visual particular significaba que en el momento en que se colocaba la comida en su cámara, esa puerta se abriría. Otra cámara con una señal visual diferente significaba que cuando se colocaba comida en esa cámara, habría un retraso antes de que se abriera la puerta de la cámara. Inicialmente, las sepias nadarían hasta esta cámara, verían la comida dentro y tratarían de atacarla. Pero con el tiempo, aprendieron que una cámara significaba acceso inmediato y la otra cámara significaba acceso retrasado.

Durante la fase de prueba, les presentamos ambas cámaras al mismo tiempo y se les dio la opción de elegir uno sobre el otro. Podrían tener la recompensa inmediata, que era la segunda preferencia, o podrían esperar por su comida preferida que se retrasó. Comenzamos los retrasos en diez segundos y aumentamos ese retraso en incrementos de diez segundos. También debo mencionar que si elegían su recompensa inmediata, se les quitaba la preferida, por lo que rápidamente aprendieron que solo podían elegir una de las dos opciones. 

En una prueba de preferencia de alimentación, la sepia Mica elige una gamba viva en lugar de un trozo de carne de gamba. ALEX SCHNELL

TS: ¿Qué tan buenos fueron esperando este alimento preferido?

AS : Esperarían el cien por ciento del tiempo a los diez segundos, veinte segundos, treinta segundos. A medida que aumentaba la demora más allá de los treinta segundos, se podía ver que algunos de los individuos luchaban por resistir la tentación de ese segundo alimento preferido, y los veía a veces esperar la mitad del tiempo y luego ceder. Mi mejor sujeto esperó ciento treinta segundos; mi peor tema, su tiempo de espera máximo fue de cincuenta segundos. /p>

Ves un rango, y eso también es bastante común entre otros animales. . . . Hay evidencia de autocontrol en una variedad de animales diversos, pero la tolerancia a la tentación varía. Por ejemplo, a los animales como las ratas, las gallinas y las palomas les resulta muy difícil resistir la tentación y es posible que solo esperen unos segundos. . . mientras que los animales como los chimpancés, los cuervos y los loros muestran un autocontrol más avanzado y pueden esperar hasta varios minutos por la comida que prefieren. Las sepias de nuestro estudio mostraron niveles comparables a los del último grupo, y eso fue particularmente sorprendente.

TS: usted mencionó que algunas de las sepias parecían estar luchando para su gratificación. ¿Cómo se veía eso?

AS: En algunos casos, las sepias apartaban ligeramente el cuerpo de la opción inmediata como para distraerse de esa tentación. Ves eso en otros animales. Los perros y los loros cerrarán los ojos o mirarán hacia otro lado, y lo mismo con los arrendajos. Los niños y los chimpancés a veces se distraen jugando con un objeto diferente. Así que fue bastante interesante ver este comportamiento potencialmente autodistrayente en las sepias.

TS: Creo que otro de tus hallazgos fue que el tiempo que esperaban estaba otra medida de inteligencia. ¿Puede hablarme sobre esa prueba y por qué eligió esa medida de inteligencia?

AS: Descubrimos que había un vínculo entre el rendimiento de aprendizaje de un sujeto y su retrasar la gratificación. . . . Ese vínculo se ha demostrado antes en humanos y chimpancés. Las personas que ejercen un mayor autocontrol generalmente se desempeñan mejor en las pruebas académicas o muestran un mejor rendimiento cognitivo en una variedad de pruebas cognitivas diferentes.

Investigamos el rendimiento cognitivo en forma de aprendizaje. Les presentamos a las sepias una tarea de aprendizaje inverso simple donde se colocaron dos marcadores de plástico en su tanque que eran de diferentes colores: uno era gris y el otro era blanco. La sepia tuvo que aprender a asociar una recompensa comestible con un color, y una vez que aprendieron esa asociación, invertimos la contingencia de la recompensa para que tuvieran que aprender que la recompensa comestible ahora estaba asociada con el color inverso. Lo que descubrimos fue que las personas que aprendieron la primera asociación y la asociación inversa más rápido también ejercían mejor el autocontrol.

El rendimiento del aprendizaje es un indicador de la inteligencia general, pero una de las limitaciones es que hemos realizado un solo tipo de experimento que indica inteligencia general. Un estudio que mostró este vínculo fuera de los humanos en los chimpancés mostró que el autocontrol estaba relacionado con el desempeño en una variedad de diferentes pruebas cognitivas. El objetivo sería hacer algo similar con la sepia para ver si podemos encontrar más correlaciones en diferentes pruebas.

TS: ¿Qué aportan sus hallazgos a nuestra comprensión? de la inteligencia de los cefalópodos?

AS: Contribuye incluso más que la inteligencia de los cefalópodos; de alguna manera actualiza nuestra comprensión de la evolución de la inteligencia humana y específicamente por qué y cómo podría haber evolucionado el autocontrol.

Nuestra comprensión actual se ha basado en gran medida en las presiones evolutivas que son relevantes a largo -Especies sociales vividas. Para las especies sociales longevas, los beneficios del autocontrol pueden ser obvios. Por ejemplo, los simios y los pájaros inteligentes, incluidos los cuervos y los loros, viven una vida larga y son sociables, por lo que pueden resistir la tentación en el momento presente para obtener mejores resultados en el futuro y vivir una vida más larga. Estos grupos de animales también podrían resistir la tentación [para] ayudar a un compañero social y eso podría fortalecer los lazos sociales y también ayudarlos a recibir favores recíprocos en el futuro de ese compañero social.

Otra teoría es que el autocontrol podría haber evolucionado como una función de la construcción de herramientas. Estos animales pueden resistir la caza o la búsqueda de alimento en el momento presente para que tengan tiempo de construir una herramienta funcional y optimizar su comportamiento de caza.

También abre esta vía para comenzar a buscar diferentes tipos de cognición en las sepias que se clasifican como una inteligencia más sofisticada.

Todas esas teorías no se aplican a las sepias porque no han experimentado las mismas presiones. Encontrar el autocontrol en las sepias es un ejemplo realmente extremo de evolución convergente porque tienen historias evolutivas realmente diferentes a las de las especies sociales longevas más comúnmente estudiadas. Son de corta duración, no son sociales y no construyen herramientas. Especulamos que la sepia podría haber desarrollado el autocontrol para afinar su búsqueda de alimento. Las sepias están camufladas la mayor parte del tiempo, permanecen inmóviles para evitar ser detectadas por los depredadores. Estos largos períodos de camuflaje se interrumpen cuando el animal necesita comer, por lo que tal vez desarrollaron el autocontrol para optimizar estas excursiones de caza porque esperar por el alimento preferido podría acelerar sus excursiones de caza y también limitar su exposición a los depredadores.

También abre esta vía para comenzar a buscar diferentes tipos de cognición en las sepias que se clasifican en gran medida como inteligencia más sofisticada. Se piensa que el autocontrol es la base fundamental para la toma de decisiones complejas y la planificación para el futuro. Así que encontrar el autocontrol en las sepias abre esta oportunidad para buscar esos otros tipos de habilidades cognitivas en las sepias.

TS: ¿Qué sabemos sobre las diferencias entre las sepias y otras cognición de los cefalópodos en comparación con los mamíferos y otros vertebrados?

AS: Los cefalópodos han sido el centro de atención durante mucho tiempo en términos de su camuflaje, neurobiología y comportamiento, pero creo que estaban en el comienzo de realmente probar su cognición en paradigmas comparables [a aquellos] que se utilizan en los vertebrados de cerebro grande. Sabemos que [las sepias] son aprendices muy eficientes y que tienen memoria a corto y largo plazo. Pero creo que solo en los últimos diez años comenzamos a adaptar los experimentos que usamos en simios y miembros de la familia de los cuervos para que puedan probarse en cefalópodos para ver si hay similitudes o diferencias en la forma en que resuelven estas tareas. 

TS: ¿Tiene planes de continuar este estudio con otros cefalópodos? 

AS: Algunos colegas míos están investigando la cognición del pulpo. . . . Creo que las sepias son mi preferencia porque los pulpos son un poco más complicados para trabajar. Mencioné antes que las sepias tienen sus pequeñas idiosincrasias y muestran fuertes diferencias de personalidad. Siento que eso es aún más en el pulpo. Si un pulpo no quiere participar en un experimento, es realmente difícil animarlo a participar. Toda participación es voluntaria y algunos pulpos simplemente se niegan por completo. También son muy difíciles de albergar. Tuve varios fugitivos cuando trabajaba con pulpos. No importa qué tan seguro haga el acuario, a veces entrará en el acuario por la mañana y tendrá un pulpo de Houdini que se ha escapado y está regresando al océano. Creo que las sepias son definitivamente mi preferencia y tengo planes para continuar con este tipo de experimentos con sepias.

AK Schnell et al., Cuttlefish ejerce autocontrol en una tarea de demora de gratificación, Proc R Soc B, doi:10.1098/rspb .2020.3161, 2021.

Nota del editor: Esta entrevista fue editada por motivos de brevedad.