Chiar și după ce au învățat ideea corectă, oamenii și animalele par să testeze și alte abordări

Un nou studiu realizat de cercetători de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) sugerează că atât oamenii, cât și animalele au tendința de a continua să testeze alternative, chiar și după ce au învățat cea mai eficientă strategie pentru o sarcină. Deși acest comportament poate duce uneori la erori inutile, el poate fi și o adaptare utilă pentru a face față unui mediu imprevizibil.

Explorare versus exploatare: de ce continuăm să încercăm alternative?

În teorie, odată ce un individ descoperă cea mai eficientă strategie pentru a obține o recompensă maximă, acesta ar trebui să rămână consecvent în aplicarea ei. Cu toate acestea, cercetătorii au observat că oamenii și alte animale continuă să exploreze noi abordări, chiar și după ce au învățat ce funcționează cel mai bine.

Potrivit autorului principal al studiului, Mriganka Sur, acest comportament poate avea cel puțin două explicații:

• Adaptabilitate la schimbări - Într-o lume imprevizibilă, regulile unei sarcini pot să se modifice. Prin urmare, testarea periodică a unor alternative poate ajuta la detectarea schimbărilor necesare.
• Îmbunătățirea opțiunilor - Chiar dacă o strategie este optimă într-un moment dat, explorarea altor posibilități ar putea duce la descoperirea unei opțiuni și mai bune.

„Dacă scopul este maximizarea recompensei, teoretic nu ar trebui să te abați de la soluția ideală, și totuși o faci. De ce? E ca în cazul alimentației: avem preferințe alimentare bine stabilite, dar încercăm în continuare mâncăruri noi pentru că există mereu posibilitatea să descoperim ceva și mai bun”, explică Mriganka Sur.

Experimentul: cum reacționează oamenii și marmosetele la timpul de expunere al unui stimul

Studiul, publicat în jurnalul Current Biology, a fost condus de Tudor Dragoi și colegii săi din laboratorul lui Sur. Cercetătorii au investigat cum prezic oamenii și marmosetele - o specie de maimuțe mici - momentul în care un eveniment se va întâmpla.

Metodologie:

• Trei participanți umani și două marmosete au fost supuși unui test de reacție la un stimul vizual.
• O imagine apărea pe un ecran pentru o perioadă variabilă de timp, iar subiecții trebuiau să apese un buton imediat după dispariția imaginii (marmosetele apăsau pe un ecran tactil, iar oamenii foloseau un mouse).
• Scopul era de a reacționa cât mai rapid fără a apăsa butonul prea devreme.
• Marmosetele erau recompensate cu suc pentru răspunsurile corecte.

Pe măsură ce participanții se familiarizau cu sarcina, aceștia au început să adopte un model de reacție previzibil: cu cât imaginea rămânea mai mult timp pe ecran, cu atât reacția la dispariția sa devenea mai rapidă. Acest tip de comportament urmează modelul hazard rate, conform căruia probabilitatea ca un eveniment să se întâmple crește pe măsură ce timpul trece.

O descoperire surprinzătoare: influența experimentelor anterioare asupra comportamentului

Deși participanții învățaseră regulile sarcinii și le aplicau eficient, cercetătorii au observat un fenomen neașteptat. Analiza matematică a timpilor de reacție a arătat că atât oamenii, cât și marmosetele își ajustau răspunsurile pe baza experienței anterioare, chiar dacă această ajustare nu era necesară.

• Dacă imaginea dispărea rapid într-un test, participanții tindeau să reacționeze mai rapid în testul următor, anticipând o durată similară.
• Dacă imaginea persista mai mult într-un test anterior, participanții deveneau mai lenți în testul următor, presupunând că durata expunerii ar putea fi mai lungă din nou.

Acest efect de serialitate demonstrează că subiecții nu aplicau strategia optimă în mod rigid, ci își ajustau comportamentul în funcție de istoricul recent al sarcinii. Această tendință a fost observată și într-un studiu anterior al laboratorului lui Sur din 2023, în care șoarecii, după ce învățaseră regulile unui test cognitiv, continuau să exploreze aleatoriu alternative, chiar și atunci când acest lucru le reducea șansele de a primi o recompensă.

„Persistența acestor ajustări comportamentale chiar și după învățarea sarcinii sugerează că explorarea este o strategie fundamentală pentru construirea și rafinarea unui model intern al mediului”, explică autorii studiului.

Implicații pentru studiile asupra autismului

Un alt aspect important al acestui studiu este că similaritățile dintre comportamentul uman și cel al marmosetelor pot ajuta la înțelegerea unor tulburări neurocognitive. Diferențele în modul în care indivizii prezic evenimentele viitoare sunt considerate trăsături esențiale ale tulburărilor din spectrul autismului.

Marmosetele au început să fie utilizate în cercetarea autismului deoarece sunt mai sociale și mai avansate cognitiv decât șoarecii, dar pentru a fi modele valide trebuia demonstrat că ele reproduc bine comportamentele neurotipice umane. Prin confirmarea faptului că marmosetele prezintă aceleași modele de învățare și ajustare a răspunsurilor ca oamenii, acest studiu susține utilitatea lor ca modele experimentale pentru cercetările viitoare asupra autismului.

Concluzii: Explorarea ca strategie cognitivă universală

Studiul MIT sugerează că tendința de a testa alternative, chiar și după ce am învățat cea mai bună strategie, este un comportament fundamental atât la oameni, cât și la alte animale. Această înclinație către explorare ar putea fi un mecanism de adaptare la incertitudinea mediului și un mod de a optimiza continuu strategiile cognitive.

Aceste descoperiri au implicații importante nu doar pentru înțelegerea comportamentului uman, ci și pentru studiile asupra autismului și asupra modului în care organismele își dezvoltă modelele interne de predicție și luare a deciziilor.