Csimpánzok tájképi jellegzetességeket használtak a jobb tájékozódás érdekében, hogy virtuális gyümölcsöket találjanak
Cikk eredeti megjelenése: 2022. JÚNIUS 27.
Fordította: Zórity Laura
Érintőképernyős technológia használatával hat állatkerti főemlős megtanult navigálni egy távoli virtuális fa irányába, amely alatt különböző gyümölcsök voltak. Még azt is kitalálták, hogyan találják meg a fát különböző kiindulási helyekről. A tanulmányt a St. Andrews Egyetem professzorai Matthias Allritz és Josep Call, és a Michigan-Dearborn Egyetem professzora Francine Dollins vezette. Ez az első empirikus tanulmány arról, hogyan tudnak a csimpánzok tájékozódni egy nyílt terepű, valósághű virtuális környezetben. A tanulmány bemutatja, hogy a virtuális világban való tájékozódás több mindenben hasonlít arra, ahogy a csimpánzok a valóságban tájékozódnak.
Egy csimpánz a lipcsei állatkertben
© Max Planck Evolúciós Antropológiai Kutatóintézet
„Sok nehézséggel jár, ha követni akarjuk a főemlősök tájékozódását a vadonban. Például, nem tudjuk, milyen tájékozódási pontokon alapulnak térbeli döntéseik” – nyilatkozta Francine Dolins, a Michigan-Dearborn Egyetem vezető kutatója és egyetemi docense. „Egy virtuális valóságban jobban tudjuk szabályozni, hogy milyen tájékozódási pontokat mutatunk, és hogy azok hol helyezkednek el a virtuális táplálékot biztosító helyekhez képest, mint például egy termőfa.”
A kutatásban három felnőtt hím és három felnőtt nőstény vett részt, akik a Wolfgang Köhler Főemlős Kutatóintézetben (WKPRC) élnek a németországi lipcsei állatkertben. A kutatás kezdetekor mind a hat főemlősnek volt már korábbi tapasztalata azzal, hogyan kell érintőképernyőt használni, és ötnek némi tapasztalata a 3D-s videójátékokkal. A kísérletet a főemlősöknek ismerős tesztelési helyszínen végezték a kutatóintézetben, ahol rendszeresen hozzáférést kapnak érintőképernyős feladatokhoz.
A virtuális környezetben való tájékozódás megtanulása
Egy új személyreszabott VR alkalmazást hoztak létre a kutatáshoz, amely az APExplorer 3D nevet kapta. Az alkalmazás egy virtuális környezetet tár a főemlősök elé, ahol belső nézetű módban egy láthatatlan, karaktert lehet irányítani, hogy felfedezze és kapcsolatba lépjen a tárgyakkal háromdimenziós rajzfilm stílusban. „Fő célunk volt létrehozni egy gazdag, összetett, színes 3D környezetet a csimpánzoknak, ahol könnyen lehet tájékozódni érintőképernyővel” – nyilatkozta Kenneth Schweller, az iowai Des Moines városban található Ape Initiative kutatóintézet vezető szoftverfejlesztője.
A csimpánzok az érintőképernyővel irányították a virtuális karaktert egy nyílt térben, ahol füves dombok, fák, kövek és egyéb akadályok voltak. Az egy hónap során a csimpánzoknak egyre nehezebb navigációs feladatokat adtak. Ezek során a virtuális környezetben számos olyan kognitív folyamatot és viselkedésformát mutattak, amelyekről úgy vélték, hogy a vadonban való tájékozódást segíti. Ilyen például, hogy megtanulnak felismerni és keresni tájékozódási pontokat, és kigondolják a leghatékonyabb útvonalat a célhoz.
A csimpánzok figyelemre méltó gyorsasággal végeztek el térbeli feladatokat
A csimpánzok megtanultak virtuális környezetben tájékozódni.
© Max Planck Evolúciós Antropológiai Kutatóintézet
Matthias Allritz, a St. Andrews Egyetem és a német lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet posztdoktori kutatója így magyarázta el a kísérletet: „Majdnem minden állat tájékozódik a környezetében, hogy élelmet, menedéket és párt találjon. Az állatkertek térbeli korlátozásai miatt hírhedten nehéz a főemlősök térbeli megismerésének kísérleti tanulmányozása. A virtuális környezet használata során a kutatók egy nagy, irányítható környezetet hoznak létre a főemlős résztvevők számára, hogy ott tájékozódjanak, beleértve teljesen újfajta környezeteket is.
„A csimpánzok térbeli tanulásában megjelenő egyértelmű célorientáltságon túl, kimagasló volt a csimpánzok gyorsasága, ahogy megtanulták irányítani a virtuális karaktert és ahogy elvégezték a térbeli feladatokat. Kevesebb betanulást igényelt, mint amire eredetileg számítottam, sőt annál is kevesebbet, mint amennyit a legtöbb hagyományos érintőképernyős feladat igényel, amit állatoknak készítenek” – adta hozzá Allritz.
A virtuális környezet navigációja hasonlított a valóságban való tájékozódásra
Josep Call, a St. Andrews Egyetem társ-vezető kutatója és professzora a következőt nyilatkozta: „A tanulmányunk bemutatja, hogy a nyílt virtuális térben végzett, nem invazív kísérletek remek lehetőséget adhatnak számunkra, hogy a főemlősök térbeli kognícióját tanulmányozzuk. A résztvevő csimpánzok megtanulták az alapvető játékmechanizmusokat és nem sokkal később olyan tanulási és döntéshozó mintákat mutattak be, amelyek a valóságban való tájékozódásra hasonlítottak. Megtanultak egyes tárgyakat tájékozódási pontokként beazonosítani, és ezeket keresték, amikor nem látták őket. Rugalmasan alkalmazkodtak ahhoz is, amikor az élelem elérhetősége kevésbé kiszámítható lett – voltak akik ezt egyértelműen gyorsabban tették társaiknál.”
„Ha a jövőben megismétlik és kiterjesztik ezeket a kutatásokat más főemlősökre is, akkor a virtuális természethű környezet hasznos eszköznek bizonyulhat, hogy régóta fennálló kérdéseket vizsgáljunk meg az evolúcióval és a főemlős-tájékozódással kapcsolatban, amelyeket nehéz kutatni fogságban és vadon élő környezetben” – magyarázta Call.
Az emberi navigációs képességek fejlődésének megértése
„A csimpánzok az emberek legközelebbi élő rokonai. Tehát ha megértjük, hogyan hoznak döntéseket arról, hogy merre haladjanak, és hogyan ismerik fel, emlékeznek és gondolkodnak az útvonalakról, az nem csak abban segít, hogy jobban megértsük őket, hanem elengedhetetlen, ahhoz is, hogy megértsük a saját navigációs képességeink evolúcióját” – magyarázta Allritz.
A jólét szempontjából a csimpánzok javára is válhatnak a kognitív kihívások, amelyeket a virtuális környezetben játszott játékok nyújtanak, ha figyelembe vesszük a kreatív problémamegoldási és innovatív készségeiket. „A virtuális környezeti feladatok nemcsak a kutatókat segíti hozzá, hogy a csimpánzokat és a tér kapcsolatát tanulmányozzák” – tette hozzá Francine Dolins. „Ugyanilyen fontos, hogy a virtuális feladatok gazdagítják és lekötik az állatkertben tartott főemlősök figyelmét, mivel választási lehetőséget és irányítást kínálnak: szabad döntés, hogy mit nézzenek, merre menjenek, mely területeket fedezzék fel a virtuális környezetben.
A VR-kutatás szélesebb körű elterjedésének elősegítése érdekében a csapat azt tervezi, hogy az APExplorer 3D alkalmazás egy változatát elérhetővé teszik az Open Science Framework nevű platformon lehetővé téve más kutatók számára, hogy közvetlenül lemásolják ezeket a módszereket, és adaptálják őket a kapcsolódó kutatási kérdésekhez.
Eredeti publikáció
Matthias Allritz, Josep Call, Ken Schweller, Emma S. McEwen, Miguel de Guinea, Karline R. L. Janmaat, Charles R. Menzel and Francine L. Dolins
Chimpanzees (Pan troglodytes) navigate to find hidden fruit in a virtual environment
Science Advances, 24 June 2022
