Untersuchungen zu höheren kognitiven Leistungen beim Pferd (Equus caballus)

Vivian Gabor

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Beschreibung

Zusammenfassung  Komplexe Haltungsumgebungen und der enge Kontakt mit dem Menschen beim Sport stellen hohe Anforderungen an die Lernfhigkeit von Pferden. Die Forschung auf dem Gebiet der kognitiven Leistungen von Pferden hat erst in den letzten Jahrzehnten zugenommen. Um die Haltungsbedingungen, das Training von Pferden und experimentelle Methoden optimal zu gestalten, sind jedoch vertiefte Kenntnisse ber das Lernverhalten dieser Tierart erforderlich.  In der vorliegenden Arbeit wurden zwischen 2008 und 2011 vier aufeinander aufbauende Lernexperimente mit insgesamt 11 Kleinpferden und Shetlandponys durchgefhrt. Ziel der Versuche war es zu untersuchen, ob Pferde zu einem Konzeptlernen im Rahmen eines „Matching to sample“ (MTS) – Tests fhig sind und dieses Konzept auf eine Anzahlerkennung bertragen knnen. Weiter sollte berprft werden, ob sich eine computergesttzte Lernapparatur fr Lerntests mit Pferden eignet. Abschlieend sollte gezeigte werden, ob nach einer Zeitspanne von einem Jahr ohne Lerntraining die Tiere die gelernten Aufgaben noch erinnern knnen.  Das „Matching to sample“ ist eine komplexe Variante eines Diskriminationstests, welches in der Lernforschung zur berprfung des begrifflichen Lernens eingesetzt wird. Der positive Reiz (S+) wird durch ein nicht belohntes, physikalisch identisches, visuelles Muster prsentiert und ist von einem Distraktorreiz (S-) zu unterscheiden. Alle drei Reize wurden in den vorliegenden Untersuchungen simultan prsentiert, bevor das jeweilige Versuchstier sich fr einen der Vergleichsreize entscheiden musste. Die Pferde wurden jeweils einzeln aber mit Sichtkontakt zu Artgenossen getestet und als positiver Verstrker wurde Kraftfutter verwendet.  An der ersten Studie (Kapitel 2) nahmen vier Kleinpferde teil, die unter Freilandbedingungen getestet wurden. Als Versuchsareal diente ein Weideunterstand, der in einen Wartebereich und einen Testbereich untergliedert war. Im Testbereich befand sich eine Versuchsapparatur, auf der geometrische Zeichen prsentiert wurden. Mittig oben wurde der Beispielreiz gezeigt, der den S+ vorgab, schrg unterhalb des Beispielreizes waren sowohl der S+ als auch der S- auf zu ffnenden Klappen angebracht. Das Versuchstier gelangte beim ffnen der Klappe des positiven Reizes an eine Futterbelohnung. Jede Lernsession bestand aus 20 Entscheidungsdurchlufen und das Lernkriterium wurde auf 80% Richtigenscheidungen in zwei aufeinander folgenden Sessions festgelegt (p < 0,001). Nach jeder Richtigwahl wurde das Pferd in den Wartebereich zurckgefhrt und die Versuchsapparatur fr den nchsten Durchgang vorbereitet. Die geometrischen Zeichen wurden in einer vorher festgelegten pseudo-randomisierten Reihenfolge prsentiert. Nach einer Falschwahl wurden dem Versuchspferd bis zu drei Korrekturlufe gewhrt, um die Klappe mit dem positiven Reiz zu ffnen.  Eines der Pferde kam ber die Eingewhnungsphase zum Erlernen des Versuchsablaufes und dem ffnen der Klappen nicht hinaus. Drei Pferde durchliefen 27 Lernsessions, erfllten jedoch das vorgegebene Lernkriterium des MTS-Tests nicht. Es zeigte sich, dass die Pferde eine prozedurale Lernstrategie entwickelten, um an die Futterbelohnung zu gelangen, indem sie nach einer Falschwahl die jeweils andere Klappe whlten. Diese Strategie lernten die Pferde bereits zwischen der 4. und 11. Session.  Fr die zweite Studie (Kapitel 3) wurde ein computergesttzter Versuchsaufbau gewhlt, um 7 Shetlandponys auf eine MTS Aufgabe zu trainieren. In einer Eingewhnungsphase lernten die Ponys den Versuchsablauf, der darin bestand, aus dem abgesperrten Wartebereich in die Versuchsapparatur hineinzugehen und einen von zwei Druckknpfen unterhalb eines Computerbildschirmes zu bettigen. Um Isolationsstress zu vermeiden, befanden sich whrend des Tests Artgenossen im Versuchsraum. Wie bei der ersten Studie wurden Lernsessions von 20 Entscheidungsdurchlufen gewhlt und ein Lernkriterium von 80% Richtigentscheidungen in zwei aufeinander folgenden Sessions festgesetzt. Die Tiere durchliefen an drei Tagen in der Woche jeweils 2 Lernsessions. In der Testphase folgten mehrere aufeinander aufbauende Lernschritte: als erstes die Assoziation zwischen einem prsentierten geometrischen Symbol und dem Bettigen des darunter befindlichen Knopfes. Dafr wurden mittig und zustzlich in einer der unteren Bildschirmecken zwei identische geometrische Zeichen prsentiert (schwarzes Kreuz oder Kreis auf weiem Hintergrund). In der nchsten Lernphase kam das jeweilige andere Zeichen als Distraktorreiz hinzu. Als dritter Lernschritt wurden zu 50% neue geometrische Symbole eingefhrt (Dreieck und Viereck). Nach erfolgreichem Absolvieren dieser Testphasen folgte ein Transfertest auf vllig unbekannte Symbole (Flugzeug, Notenschlssel, Peace-Zeichen und TT).  Von 7 getesteten Ponys absolvierten vier Tiere alle Testphasen erfolgreich. Drei Tiere scheiterten am ersten Lernschritt, fr den die anderen Ponys ebenfalls zwischen 43-55 Sessions bentigten, whrend alle weiteren Lernschritte zwischen der 2. und 8. Session erreicht wurden.  Das Ziel der dritten Studie (Kapitel 4) war es nachzuweisen, ob die gelernte Grundregel, identische Symbole einander zuzuordnen, bertragbar auf eine Anzahlerkennung ist. Hierfr wurden in derselben Anordnung wie in der vorherigen Studie verschiedene Anzahlen an geometrischen Symbolen auf dem Bildschirm prsentiert. Im ersten Versuchsabschnitt setzten sich die Stimuli aus einer Anzahl an Kreisen zusammen, deren Gre und Anordnung zueinander variierte. Dies verhinderte, dass der S+ aufgrund des ueren Erscheinungsbildes gewhlt werden konnte. Der zweite Versuchsabschnitt bestand aus einem Transfertest mit gemischten geometrischen Zeichen. Die Anzahlen, die miteinander verglichen werden sollten, waren 1 vs. 2, 2 vs. 3, 3 vs. 4 und 4 vs. 5. Der Versuchsablauf, die Anzahl der Entscheidungsdurchgnge pro Session und das Lernkriterium waren identisch mit der zweiten Studie.  Alle getesteten 3 Ponys bestanden den ersten Versuchsabschnitt und konnten Anzahlen von Kreisen auf einer Stufe von 4 vs. 5 innerhalb von 2 bis 8 Sessions einander zuordnen.  Einem Pony gelang die Zuordnung von 4 vs. 5 gemischten geometrischen Symbolen. Die zwei anderen Versuchstiere scheiterten in diesem Testabschitt bei der Anzahlenunterscheidung 2 vs. 3 beziehungsweise 3 vs. 4.  Der abschlieende Gedchtnistest (Kapitel 5) wurde ca. ein Jahr nach dem letzten Lernversuch mit den Ponys durchgefhrt. Die Tiere erhielten in der Zwischenzeit kein weiteres Lern-Training und nahmen nicht an anderen Versuchen teil. Der erste Gedchtnistest erfolgte auf die Anzahlen von 2 vs. 3 Kreisen, im zweiten Test auf Transfersymbole der zweiten Untersuchung und im dritten Test auf die MTS-Anordnung mit den ersten verwendeten Symbolen Kreuz und Kreis. In der Anzahlerkennung nahmen die drei Ponys der dritten Untersuchung teil, bei dem MTS-Test zustzlich das vierte Pony des zweiten Versuchs. Keines der Tiere konnte die Lernleistung der vorherigen zwei Studien erneut abrufen. Ein Pony erreichte im zweiten Gedchtnistest zwar das Lernkriterium, konnte diese Leistung aber nicht aufrechterhalten.  Die Resultate der vorliegenden Untersuchungen zeigen, dass Ponys hhere kognitive Leistungen zugesprochen werden knnen. Sie sind zu einem Konzeptlernen fhig und knnen Anzahlen bis 5 einander zuordnen. Die Interpretation der Ergebnisse erweist sich aber durch eine uneinheitliche Terminologie in der einschlgigen Literatur und im interspezifischen Vergleich als nicht ganz einfach. Bei guten Lernleistungen und deren Interpretation drfen alternative Lernstrategien der Tiere nicht auer Acht gelassen werden. Wie in der ersten Studie deutlich wird, scheint fr Pferde ein prozedurales Lernen einfacher als das Aneignen von relativen Lerninhalten oder Konzepten wie im Falle des MTS. In der vorliegenden zweiten MTS Untersuchung zeigten die Tiere ein…