8 دقیقه
ماهی مرکب و پارادایم «مارشمالو»
یک آزمایش اقتباس‌شده از آزمون شناختی کلاسیک انسانی که معمولاً به «آزمون مارشمالو» شناخته می‌شود، شواهد قانع‌کننده‌ای نشان داده است که ماهی مرکب از توانایی‌های تصمیمگیری پیشرفته‌ای برخوردار است. این پارادایم که در اصل برای اندازه‌گیری به تعویق انداختن لذت و انتخاب‌های آیندهنگر در کودکان طراحی شده بود، برای حیوانات غیرکلامی با جایگزین کردن پاداش‌های غذایی و استفاده از نشانه‌های آموخته‌شده برای علامت‌دهی زمان قابل تنظیم است. هنگامی که پژوهشگران چنین پروتکلی را روی گونهٔ معمول ماهی مرکب اجرا کردند، نتایج به مجموعهٔ رو به رشدی از شواهد دربارهٔ شناخت پیچیده در سرپایان افزود.
ماهی مرکب به‌خاطر تغییر سریع رنگ، استتار پیچیده و استراتژی‌های شکار انعطافپذیر شناخته می‌شود. این رفتارها نشان‌دهنده محاسبات عصبی‌ای هستند که از درک، حافظه و کنترل رفتاری پشتیبانی می‌کنند. مطالعهٔ حاضر بررسی کرد که آیا ماهی مرکب می‌تواند از یک طعمهٔ فوری و کم‌ارزش صرف‌نظر کند تا به‌خاطر دسترسی به طعمهٔ زنده و باارزشتر و در تأخیر، صبر کند — که آزمایشی مستقیم برای اندازه‌گیری تحمل تأخیر پاداش، پیش‌بینی پاداش آینده و خودکنترلی سازگار در یک بی‌مهره است.
طرح آزمایش و روش‌ها
تیم تحقیقاتی شش ماهی مرکب معمولی را در یک تانک آزمایشی قرار داد که دو محفظهٔ شفاف و بسته در آن تعبیه شده بود. هر محفظه یک نوع خوراک داشت: یک میگوی پادشاه خام که کمتر ترجیح داده می‌شد در یک محفظه و یک میگوی زندهٔ چمن‌زی ترجیحی در محفظهٔ دیگر. محفظه‌ها از حیوانات با درهای شفاف جدا شده بودند که نمادهای متمایز و آموزش‌دیده‌ای روی آن‌ها نمایش داده می‌شد: یک دایره نشاندهندهٔ درِیافتهٔ بلافاصله؛ یک مثلث نشاندهندهٔ دری که بعد از تأخیری (بین 10 تا 130 ثانیه) باز می‌شود؛ و یک مربع که تنها در آزمون‌های کنترل استفاده می‌شد و نشان می‌داد در بسته بوده و طعمه غیرقابل‌دسترس است.
شرط آزمایشی کلیدی طعمهٔ میگوی پادشاه پشت درِ بازشوندهٔ فوری (دایره) و میگوی زنده پشت درِ با تأخیر (مثلث) بود. اگر ماهی مرکب وارد می‌شد و قبل از باز شدن درِ تأخیری میگوی فوری را می‌خورد، میگوی زنده برداشته می‌شد و در دسترس قرار نمی‌گرفت. در آزمون‌های کنترل، میگو پشت درِ دائماً بسته (مربع) نمایش داده می‌شد تا حیوان بتواند آن را ببیند اما دسترسی نداشته باشد. این طراحی از تداخلِ سادهٔ ترجیح برای طعمهٔ قابل‌دیدن که می‌تواند ارزیابی رفتارِ انتظار را مخدوش کند، جلوگیری می‌کرد.
پژوهشگران همچنین یک تکلیف یادگیری تشخیصی جداگانه را برای ارزیابی انعطافپذیری شناختی اجرا کردند. حیوانات آموزش دیدند که یک نشانهٔ بصری را با پاداش مرتبط کنند و پس از رسیدن به معیار، تناسب پاداش معکوس شد. زمان واکنش، دقت انتخاب و تعداد آزمایش‌ها برای یادگیری پیوند معکوس‌شده معیارهایی از سرعت یادگیری و انعطافپذیری فراهم کردند.
نتایج: تأخیرها، یادگیری و همبستگی‌ها
ماهی مرکب‌ها در شرایط پاداشِ تأخیری به‌طور مداوم برای میگوی زنده منتظر ماندند و در بسیاری از آزمون‌ها تأخیرهای بین 50 تا 130 ثانیه را تحمل کردند. در مقابل، آن‌هایی که در شرایط کنترل بودند زمانی که مورد ترجیح آشکاراً غیرقابل‌دسترسی بود، رفتار انتظار مشابهی نشان ندادند. این الگو نشان میدهد که حیوانات صرفاً به انتظار عادت نکرده‌اند، بلکه تصمیم‌های آن‌ها مبتنی بر انتظار در دسترس بودن پاداش برتر بوده است.
عملکرد ماهی مرکب در کار معکوس‌سازی یادگیری تداعی‌شده بین افراد متفاوت بود. قابل‌توجه است که افرادی که سریع‌تر به نشانهٔ بصری تغییر‌یافته عادت کردند (یعنی سریع‌تر قاعدهٔ جدید را آموختند)، همچنین بیشتر احتمال داشت برای پاداش میگوی تأخیری مدت‌زمان طولانی‌تری منتظر بمانند. این همبستگی نشان میدهد که میان انعطافپذیری شناختی و تحمل تأخیر پاداش ارتباطی وجود دارد: افرادی که در تغییر قاعده‌ها سریع‌ترند ممکن است کنترل رفتاری قوی‌تری برای دستیابی به نتایج آینده نشان دهند.
چیدمان تجربی و تصویرسازی محرک‌ها در انتشاریهٔ اصلی نشان داده شده و با این شرح همراه است:
چیدمان آزمایشی. (Schnell et al., Proc. R. Soc. B, 2021)
تفسیر و زمینهٔ مقایسه‌ای
پژوهشگران اشاره کردند که طول‌های زمانی که ماهی مرکب تحمل کرده‌اند، با آنچه که در مهره‌داران بزرگ‌مغز مانند شامپانزه‌ها، کلاغان و طوطی‌ها گزارش شده قابل‌مقایسه است. در گونه‌هایی که تحمل تأخیر پاداش با استفاده از ابزار، ذخیرهٔ غذا یا رفتار اجتماعی پیچیده مرتبط بوده، محرک‌های تکاملی نسبتاً شهودی‌اند: برنامهریزی، حافظهٔ منابع ذخیره‌شده یا هماهنگی اجتماعی می‌تواند به صبر پاداش دهد. اما ماهی مرکب معمولاً از ابزار استفاده نمی‌کند یا غذا را ذخیره نمی‌کند و گونه‌ای بسیار اجتماعی نیست، بنابراین آن توضیحات سنتی کمتر قابل‌اتکا هستند.
تیم یک فرضیهٔ بومشناختی مطرح کرد: ماهی مرکب زمان‌های طولانی را در حالت استتار و بی‌حرکت برای انتظار حمله به شکار می‌گذراند. شکستن استتار هنگام جستوجوی فعال، خطر مواجهه با شکارچیان را افزایش میدهد. بنابراین انتخاب طبیعی ممکن است سازش‌هایی را تشویق کند که خویشتن‌داری و قواعد تصمیمگیری بهینه را ترویج دهد تا از رخدادهای جستوجوی غیرضروری جلوگیری و در صورت وجود طعمهٔ باکیفیتتر، انتخاب آن را اولویت‌بندی کند. از این دید، تحمل تأخیر پاداش به‌عنوان یک پیامد سازگار از استراتژی شکار نشستهومنتظر و مدیریت ریسک شکارچی پدید می‌آید.
شواهدی از حافظهٔ شبه‌اپیزودیک در ماهی مرکب نیز گزارش شده است و مطالعات پیگیری پیشنهاد داده‌اند که دینامیک‌های حافظه پیچیده‌تری وجود دارد، از جمله گزارش‌هایی دربارهٔ پدیده‌هایی شبیه به «حافظهٔ کاذب» در سال 2024. مجموع این یافته‌ها ذهن سرپایانی را ترسیم میکند که از یادگیری انعطافپذیر، تصمیمگیری مبتنی بر حافظه و مهار رفتاری برخوردار است.
دیدگاه متخصص
دکتر النا مورالس، بوم‌شناس شناختی (تخیلی)، میگوید: «این داده‌ها کمک میکند جایگاه سرپایان در چشم‌انداز شناخت تطبیقی بازنگری شود. ترکیب تحمل تأخیر و یادگیری تداعی سریع نشاندهندهٔ سازوکارهای عصبی برای رفتار شبیه به برنامهریزی است، حتی در غیاب فشارهای اجتماعی یا ذخیرهٔ منابع به سبک پستانداران. کارهای آینده باید همبسته‌های عصبی را بررسی کنند و مشخص سازند که آیا ماهی مرکب می‌تواند از نشانه‌های آیندهنگر برای برنامهریزی اقدام‌های چندمرحله‌ای استفاده کند.»
این دیدگاه تخصصی دو اولویت پژوهشی را برجسته میکند: پیوند دادن رفتار با فرایندهای عصبی در سرپایان و آزمایش اینکه آیا انتخاب‌های تأخیری منعکس‌کنندهٔ برنامهریزی واقعی برای آینده هستند یا از یک استراتژی محاسباتی دیگر مانند برآورد ارزشِ به‌روز‌شده بر اساس پیوندهای آموخته‌شده ناشی می‌شوند.
پیامدها و جهت‌گیری‌های آتی
این مطالعه همگرایی تکاملی شناخت را نشان میدهد: تاکسون‌های دورافتاده میتوانند هنگام وجود فشارهای بومشناختی مشابه، راهبردهای تصمیمگیری مشابهی تکامل دهند. برای پژوهشگران سرپایان، این یافته‌ها آزمایش‌هایی را انگیزانده که تأخیرهای طولانیتر، گونه‌های پاداش جایگزین و گسترهٔ تعمیم رفتار انتظار به زمینههای نو را بررسی کنند. مطالعات نوروبیولوژیک می‌تواند مدارهایی را شناسایی کند که از مهار و ارزیابی پیش‌بینانه در سرپایان پشتیبانی می‌کنند و بینش تطبیقی از چگونگی پدیدآمدن شناخت پیچیده در دستگاه‌های عصبی گوناگون فراهم آورد.
پژوهشگران همچنین مطالعات طولی و تکاملی را توصیه می‌کنند تا تعیین کنند تحمل تأخیر در چه مرحله‌ای از رشد ماهی مرکب ظاهر می‌شود و آیا تجربه یا خصوصیات فردی پیش‌بینی‌کنندهٔ صبر و سرعت یادگیری هستند یا خیر. رویکردهای یکپارچه که رفتار، بوم‌شناسی و نوروفیزیولوژی را ترکیب کنند برای روشن ساختن اینکه آیا ماهی مرکب به‌طرزی مشابه برخی مهره‌داران برای حالت‌های آینده برنامهریزی میکند یا از سازوکارهای نزدیک‌تر به مکانیزم‌های دیگر استفاده میکند، ضروری خواهند بود.
ماهی مرکب همچنین می‌تواند الگوهای رنگی بدن خود را برای استتار یا ارسال سیگنال تغییر دهد.
نتیجه‌گیری
این اقتباس پارادایم مارشمالو برای ماهی مرکب شواهد محکمی ارائه میدهد که Sepia officinalis می‌تواند برای دریافت یک پاداش غذایی برتر تحمل تأخیر نشان دهد و این توانایی با انعطافپذیری شناختی همبسته است. نتایج درک ما از هوش حیوانی را گسترش میدهد و نشان میدهد چگونه محدودیت‌های بومشناختی — استراتژی جستوجوی طعمه و ریسک شکارچی — میتوانند تکامل خودکنترلی و تصمیمگیری آیندهنگر را شکل دهند. کارهای آزمایشی و نوروبیولوژیک بیشتر مشخص خواهند کرد که آیا ماهی مرکب واقعاً برای حالات آینده برنامهریزی میکند یا از فرایندهای شناختی جایگزین برای دستیابی به نتایج مشابه استفاده میکند.
منبع: sciencealert
نظرات