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Neunzehn Probanden wurden mit der Innovation Arena getestet: 11 Langzeit- und 8 Kurzzeitkakadus in Gefangenschaft (Abbildung 4).

Abbildung 4: Eine Übersicht über die Anzahl der pro Sitzung gelösten Aufgaben für jeden Einzelnen . a) Feldgruppe, b) Laborgruppe. Rote Linien = weiblich; blaue Linien = männlich. Probanden, die das Motivationsprotokoll aufgrund ihrer Zurückhaltung, mit dem Gerät zu interagieren, erhielten, wurden als nicht motiviert eingestuft und mit einem grauen Hintergrund dargestellt. Zuvor veröffentlicht in Supplementary Information of32. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
Die Hauptkomponentenanalyse ergab zwei Komponenten mit Eigenwerten oberhalb des Kaiserschen Kriteriums38 (siehe Tabelle 2 für die PCA-Ausgabe). PC1 wird mit der Häufigkeit der Kontakte mit Aufgaben, der in der Nähe (d. h. innerhalb des Rasters) der Aufgaben verbrachten Zeit und der Anzahl der berührten Aufgaben belastet. PC2 wurde positiv durch die Anzahl der Kontakte mit bereits gelösten Aufgaben und negativ durch die Anzahl der berührten, nicht gelösten Aufgaben beeinflusst. Solche aufgabengesteuerten Verhaltensweisen werden häufig zur Messung der Motivation verwendet (siehe12 für eine Überprüfung). Daher haben wir PC1 und PC2 als quantitative Messgrößen für die Motivation verwendet, mit dem Gerät in unserem Modell zu interagieren. Zusammen erklärten sie 76,7% der Varianz in apparategerichteten Verhaltensweisen und sowohl die Sitzung als auch die Sitzung beeinflussten signifikant die Wahrscheinlichkeit, Aufgaben zu lösen (PC1: Schätzung = 2,713, SE ± 0,588, χ 2= 28,64 , p < 0,001; PC2: Schätzung = 0,906, SE ± 0,315, χ2 = 9,106, p = 0,003; Sitzung: Schätzung = 1,719, SE ± 0,526, χ2 = 6,303, p = 0,001; siehe Abbildung 5; siehe Tabelle 4).

Abbildung 5: Einfluss von Kontrollprädiktoren auf die Lösungswahrscheinlichkeit: (a) PC1, (b) PC2, (c) Sitzung. Punkte zeigen beobachtete Daten, Fläche von Punkten gibt die Anzahl der Beobachtungen für jeden Datenpunkt an, gestrichelte Linien zeigen angepasste Werte des Modells und Bereiche symbolisieren Konfidenzintervalle des Modells. Zuvor veröffentlicht in32. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
Sechs der 19 Probanden erhielten während des Experiments das Motivationsprotokoll (Labor: 1 von 11; Feld: 5 von 8). PC1 dieser Vögel, die wir als nicht motiviert einstuften, lag zwischen -2,934 und -2,2, während positive Werte für alle anderen motivierten Individuen gefunden wurden (Tabelle 3).
Mit der vorgestellten Methode fanden wir keinen Unterschied der Gruppe über die Wahrscheinlichkeit, die 20 technischen Problemlösungsaufgaben der Innovation Arena zu lösen (Schätzung = −0,089, SE ± 1,012, χ2 = 0,005, p = 0,945; Abbildung 5; Siehe Tabelle 4 für Schätzungen mit festen Effekten; alle Vögel inklusive).
Ein post-hoc-Vergleich des Modells mit einem, einschließlich eines Interaktionsbegriffs von Gruppe mit Sitzung (Schätzung = 2,924, SE ± 0,854, χ2 = 14,461, p < 0,001) deutet auf eine geringere Wahrscheinlichkeit hin, in der Feldgruppe in früheren Sitzungen zu lösen, aber nicht in den späteren. Dieser Unterschied in früheren Sitzungen könnte auf die hohe Anzahl von weniger / nicht motivierten Vögeln im Gruppenfeld zurückzuführen sein (Personen, für die die Tests aufgrund der Regel gestoppt wurden, keine Aufgabe in 10 aufeinanderfolgenden Sitzungen zwischen 10 und 13 Sitzungen zu lösen).
Darüber hinaus fanden wir keinen Unterschied zwischen den Gruppen in Bezug auf die Gesamtschwierigkeit der Aufgaben (Vergleich des vollständigen Modells mit allen enthaltenen Vögeln, wobei ein reduziertes Modell keine zufällige Steigung der Gruppe innerhalb der Aufgabe aufweist: χ2 = 7,589, df = 5, p = 0,18). Visuelle Vergleiche von Vögeln, die nie einen Motivationsversuch erforderten, deuten jedoch auf einige Unterschiede in der Fähigkeit einzelner Einzelaufgaben hin (siehe z. B. die Button-Aufgabe in Abbildung 6).

Abbildung 6: Beobachtete Daten motivierter Probanden und angepasste Werte des Modells pro Aufgabe und Gruppe: Boxplots zeigen den Anteil der Erfolge pro Aufgabe für beide Gruppen (grün = Feld; orange = Lab). Fette horizontale Linien zeigen Medianwerte an, Kästchen reichen vom ersten bis zum dritten Quartil für Vögel. Boxplots veranschaulichen nur Daten von motivierten Vögeln (um die visuelle Klarheit zu verbessern). Einzelne Beobachtungen werden durch Punkte dargestellt (größere Fläche zeigt mehr Beobachtungen pro Datenpunkt an). Rote horizontale Linien zeigen angepasste Werte. Angepasste Werte stammen aus dem gesamten Datensatz. Enthalten sind Abbildungen der Aufgaben Bite (unten links), Button (oben Mitte) und Seesaw (oben rechts). Zuvor veröffentlicht in32. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
Diese Ergebnisse belegen die Machbarkeit der Methodik für vergleichende Forschungen, auch wenn die Tiere unterschiedliche Erfahrungen und ökologische Umstände haben. Ein Vergleich innovativer Problemlösungsfähigkeiten mit nur einer einzigen Aufgabe, wie der Button-Aufgabe, könnte zu einer falschen Schlussfolgerung geführt haben, dass langfristig gefangene Vögel bessere Problemlöser sind. Dieser Unterschied könnte durch die Erfahrung der Laborpopulation mit Stick-Insertionsexperimenten erklärt werden, während die motorische Aktion für Wildpopulationen möglicherweise nicht so ökologisch relevant ist. Solche Unterschiede könnten beim Vergleich verschiedener Arten möglicherweise ausgeprägter sein (siehe19). Darüber hinaus konnten wir testen, wie sich Motivation auf die Problemlösungsfähigkeit auswirkt, während wir gleichzeitig die Ergebnisse der beiden Gruppen verglichen und gleichzeitig die Motivation kontrollierten.
Die 20 technischen Probleme der Innovation Arena können daher genutzt werden, um Gruppenunterschiede bei bestimmten Aufgaben zu erkennen, aber auch die allgemeine Innovationsfähigkeit von Gruppen abzuschätzen. Im Falle des Goffin-Kakadus können beide Gruppen, d.h. die Fähigkeit, viele Belohnungen zu erhalten, wenn sie wollen, d.h. motiviert sind, mit dem Apparat zu interagieren.
Tabelle 1: Protokoll für das Codierungsverhalten: Detaillierte Beschreibung der codierten Verhaltensvariablen. Zuvor veröffentlicht in32. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.
Tabelle 2: Ausgabe der Hauptkomponente: Faktorbelastungen über 0,40 sind fett gedruckt. Zuvor veröffentlicht in32. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.
Tabelle 3: Details zu Themen und Werten aufgabengesteuerter Verhaltensweisen und Hauptkomponenten: Hochgestellt, wenn Messlasten über 0,40 pro PC liegen. Zuvor veröffentlicht in32. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.
Tabelle 4: Feste Effekte Ergebnisse des Modells für die Wahrscheinlichkeit zu lösen. Zuvor veröffentlicht in32. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.
Ergänzende Datei: Technische Zeichnung der Innovationsarena (InnovationArena.3dm). Die Abmessungen können leicht abweichen. Kann z.B. in 3dviewer.net geladen werden, das ist ein freier und quelloffener 3D-Modell-Viewer39. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.