Perceptual grouping is a mechanism shared by humans and several animal species, which allows them to disassemble sets of elements into smaller subgroups. This type of mechanism increases the performance in enumeration and discrimination of numerical quantities, even with high numerosities. In the domestic chick (Gallus gallus) a spontaneous mechanism has been observed, similar to that found in humans, by which it’s possible to disassemble a set into subgroups all having the same numerosity (symmetrical grouping). Since symmetric grouping is possible only with sets of even or odd non-primes elements (e.g., 6=2+2+2; 9=3+3+3) it can constitute a perceptual strategy to discriminate prime numerosities. Indeed, prime numerosities are different from non-prime ones, because they can be divided only asymmetrically, with at least one of the subgroups having a different numerosity (e.g., 7=2+2+3, 3+3+1, 4+3). In a recent experiment, chicks were habituated for one hour to sets of even numerosities (groups of items presented on a screen) and then tested in a spontaneous choice task. During the test two odd stimuli, one of a prime and one of a non-prime numerosity, were presented in two comparisons (7vs9 and 11vs9). Chicks spend more time exploring the prime numerosity, irrespective of it being the smaller or the larger in the comparison. The present study employs the same experimental paradigm, except for the habituation, which consists of a sequence of all prime numerosities. The aim is to investigate the reasons behind the previously reported preference for prime numerosities, in order to understand whether it can be due to an inner preference for the prime numerosity (in this case we should continue to observe a predominant choice for the prime stimulus seen during the test) or to a novelty effect (in this case we should observe an opposite behavior to that of the first study, i.e., a preference for the non-prime numerosity). No statistically significant data have been found, but on a descriptive level there is a tendency to prefer, during the last minute of the test, the non-prime stimulus. These qualitative data seem to support the novelty effect hypothesis: chicks, habituated to the asymmetrical stimuli, prefer to explore the symmetrical ones. The study seems to support the existence of an inner perceptual mechanism, which allows this species to disassemble sets of elements into smaller subgroups. It also clarifies the cognitive processes involved in the expression of a preference, after disassembling into subgroups, based on a response to novelty.

Il raggruppamento percettivo è un meccanismo riscontrato nell’uomo e in diverse specie animali, che consente di scomporre insiemi di elementi in sottogruppi di minori dimensioni, determinando un aumento della prestazione in compiti di enumerazione e discriminazione di quantità numeriche, anche in presenza di numerosità elevate. Nel pulcino di pollo domestico (Gallus gallus) è stato osservato un meccanismo innato, simile a quanto riscontrato nell’uomo, per cui vengono creati sottogruppi tutti aventi la stessa numerosità (raggruppamento simmetrico). Poiché il raggruppamento simmetrico è possibile solo a partire da set di elementi pari o dispari non primi, (e.g., 6=2+2+2; 9=3+3+3), esso permette di discriminare numerosità prime sulla base di una loro proprietà percettiva. Infatti queste ultime possono essere suddivise solo asimmetricamente, cioè in sottogruppi di cui almeno uno di diversa numerosità (e.g., 7=2+2+3, 3+3+1, 4+3). In un recente esperimento pulcini di poche ore di vita sono stati esposti per un’ora a stimoli pari (gruppi di elementi presentati su uno schermo) e successivamente sottoposti a un test di scelta spontanea tra una coppia di stimoli dispari, uno primo e uno non primo, in due tipologie di confronto (7vs9 e 11vs9). I pulcini al test spendono più tempo ad esplorare lo stimolo primo, a prescindere che sia il più piccolo o il più grande della coppia. In questo studio viene utilizzato il medesimo paradigma sperimentale, fatta eccezione per il fatto che i pulcini vengono esposti per un’ora ad una sequenza di sole numerosità prime. Successivamente vengono sottoposti al confronto 7vs9 o 11vs9. L’obiettivo è quello di indagare se la scelta descritta nello studio originale possa essere ricondotta a una preferenza innata per il numero primo (nel qual caso si continuerebbe a osservare una scelta predominante dello stimolo di test primo) oppure all’effetto novità (nel qual caso si dovrebbe osservare un comportamento opposto rispetto al primo studio, ovvero una preferenza per il numero non primo). Dai risultati non emergono dati significativi, ma a livello descrittivo si nota una tendenza a preferire, nell’ultimo minuto di test, lo stimolo non primo. Questa osservazione sembra indirizzarci verso l’ipotesi dell’effetto novità: i pulcini, abituati allo stimolo non simmetricamente scomponibile, scelgono di esplorare quello che consente una scomposizione simmetrica. Lo studio sembrerebbe quindi confermare l’ipotesi della presenza del meccanismo percettivo, innato nel pulcino, che permette a questa specie di scomporre set di elementi in sottogruppi più piccoli. Inoltre chiarisce i processi cognitivi coinvolti nell’espressione della preferenza, a seguito della scomposizione in sottogruppi, basata su una risposta alla novità.

Ruolo dei meccanismi percettivi nella discriminazione di quantità numeriche nel pulcino di pollo domestico (Gallus gallus)

FRUMENTI, MONICA
2021/2022

Abstract

Perceptual grouping is a mechanism shared by humans and several animal species, which allows them to disassemble sets of elements into smaller subgroups. This type of mechanism increases the performance in enumeration and discrimination of numerical quantities, even with high numerosities. In the domestic chick (Gallus gallus) a spontaneous mechanism has been observed, similar to that found in humans, by which it’s possible to disassemble a set into subgroups all having the same numerosity (symmetrical grouping). Since symmetric grouping is possible only with sets of even or odd non-primes elements (e.g., 6=2+2+2; 9=3+3+3) it can constitute a perceptual strategy to discriminate prime numerosities. Indeed, prime numerosities are different from non-prime ones, because they can be divided only asymmetrically, with at least one of the subgroups having a different numerosity (e.g., 7=2+2+3, 3+3+1, 4+3). In a recent experiment, chicks were habituated for one hour to sets of even numerosities (groups of items presented on a screen) and then tested in a spontaneous choice task. During the test two odd stimuli, one of a prime and one of a non-prime numerosity, were presented in two comparisons (7vs9 and 11vs9). Chicks spend more time exploring the prime numerosity, irrespective of it being the smaller or the larger in the comparison. The present study employs the same experimental paradigm, except for the habituation, which consists of a sequence of all prime numerosities. The aim is to investigate the reasons behind the previously reported preference for prime numerosities, in order to understand whether it can be due to an inner preference for the prime numerosity (in this case we should continue to observe a predominant choice for the prime stimulus seen during the test) or to a novelty effect (in this case we should observe an opposite behavior to that of the first study, i.e., a preference for the non-prime numerosity). No statistically significant data have been found, but on a descriptive level there is a tendency to prefer, during the last minute of the test, the non-prime stimulus. These qualitative data seem to support the novelty effect hypothesis: chicks, habituated to the asymmetrical stimuli, prefer to explore the symmetrical ones. The study seems to support the existence of an inner perceptual mechanism, which allows this species to disassemble sets of elements into smaller subgroups. It also clarifies the cognitive processes involved in the expression of a preference, after disassembling into subgroups, based on a response to novelty.
2021
Role of perceptual mechanisms in the discrimination of numerical quantities in the domestic chick (Gallus gallus)
Il raggruppamento percettivo è un meccanismo riscontrato nell’uomo e in diverse specie animali, che consente di scomporre insiemi di elementi in sottogruppi di minori dimensioni, determinando un aumento della prestazione in compiti di enumerazione e discriminazione di quantità numeriche, anche in presenza di numerosità elevate. Nel pulcino di pollo domestico (Gallus gallus) è stato osservato un meccanismo innato, simile a quanto riscontrato nell’uomo, per cui vengono creati sottogruppi tutti aventi la stessa numerosità (raggruppamento simmetrico). Poiché il raggruppamento simmetrico è possibile solo a partire da set di elementi pari o dispari non primi, (e.g., 6=2+2+2; 9=3+3+3), esso permette di discriminare numerosità prime sulla base di una loro proprietà percettiva. Infatti queste ultime possono essere suddivise solo asimmetricamente, cioè in sottogruppi di cui almeno uno di diversa numerosità (e.g., 7=2+2+3, 3+3+1, 4+3). In un recente esperimento pulcini di poche ore di vita sono stati esposti per un’ora a stimoli pari (gruppi di elementi presentati su uno schermo) e successivamente sottoposti a un test di scelta spontanea tra una coppia di stimoli dispari, uno primo e uno non primo, in due tipologie di confronto (7vs9 e 11vs9). I pulcini al test spendono più tempo ad esplorare lo stimolo primo, a prescindere che sia il più piccolo o il più grande della coppia. In questo studio viene utilizzato il medesimo paradigma sperimentale, fatta eccezione per il fatto che i pulcini vengono esposti per un’ora ad una sequenza di sole numerosità prime. Successivamente vengono sottoposti al confronto 7vs9 o 11vs9. L’obiettivo è quello di indagare se la scelta descritta nello studio originale possa essere ricondotta a una preferenza innata per il numero primo (nel qual caso si continuerebbe a osservare una scelta predominante dello stimolo di test primo) oppure all’effetto novità (nel qual caso si dovrebbe osservare un comportamento opposto rispetto al primo studio, ovvero una preferenza per il numero non primo). Dai risultati non emergono dati significativi, ma a livello descrittivo si nota una tendenza a preferire, nell’ultimo minuto di test, lo stimolo non primo. Questa osservazione sembra indirizzarci verso l’ipotesi dell’effetto novità: i pulcini, abituati allo stimolo non simmetricamente scomponibile, scelgono di esplorare quello che consente una scomposizione simmetrica. Lo studio sembrerebbe quindi confermare l’ipotesi della presenza del meccanismo percettivo, innato nel pulcino, che permette a questa specie di scomporre set di elementi in sottogruppi più piccoli. Inoltre chiarisce i processi cognitivi coinvolti nell’espressione della preferenza, a seguito della scomposizione in sottogruppi, basata su una risposta alla novità.
Percezione
Raggruppamento
Pollo domestico
Simmetria
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