Aufmerksamkeit bei Tieren: Was wir gelernt haben

Wenn du an Tiere und ihre Intelligenz denkst, stellst du dir vielleicht einen cleveren Hund oder einen frechen Affen vor. Aber wusstest du, dass Aufmerksamkeit auch im Tierreich eine grosse Rolle spielt? Sie hilft Säugetieren wie Mäusen, Affen und Menschen, Nahrung zu finden, Gefahren zu vermeiden und miteinander zu interagieren. Dieser Artikel geht darauf ein, wie wir die Aufmerksamkeit bei diesen verschiedenen Arten untersucht haben und was wir herausgefunden haben.

#Die Wichtigkeit der Aufmerksamkeit

Aufmerksamkeit ist wie dieses extra Shot Espresso, der dir hilft, dich zu konzentrieren, wenn du lernst oder arbeitest. Ohne sie könnten Mäuse für Vögel leicht zu Snacks werden, Affen könnten ihre nächste Mahlzeit verpassen und Menschen? Nun ja, die hätten vielleicht Schwierigkeiten, die Kleingedrucktes auf einer Müsli-Schachtel zu lesen. Also, Aufmerksamkeit zu schenken ist ziemlich wichtig.

In einem Neurowissenschaftslabor bedeutet nachhaltige Aufmerksamkeit, sich auf eine bestimmte Aufgabe zu konzentrieren. Wenn Tiere hoch aufmerksam sind, zeigt sich das oft durch Dinge wie grössere Pupillen oder mehr Bewegung. Aber hier kommt der Haken: Es ist schwer, sich lange Zeit zu konzentrieren. Ganz so wie im Unterricht während einer langweiligen Vorlesung abzuschalten, kann die Aufmerksamkeit schwanken. Das bedeutet, manchmal sind Tiere ganz fokussiert, und manchmal nicht so sehr.

#Aufmerksamkeit und Leistung

Wenn Tiere oder Menschen sich auf eine Aufgabe konzentrieren, leisten sie normalerweise besser. Sie neigen dazu, schneller zu reagieren und weniger Fehler zu machen. Allerdings passiert in ihren Gehirnen ein Spiel namens Geschwindigkeits-Genauigkeit-Handels. Manchmal konzentrieren sie sich darauf, schnell zu sein, manchmal darauf, korrekt zu sein. Es gibt auch die Möglichkeit, dass Belohnungen – wie leckere Snacks – ihre Aufmerksamkeitsstrategien beeinflussen können.

Es scheint ziemlich klar zu sein, dass nachhaltige Aufmerksamkeit für viele Arten wichtig ist, aber hier kommt der Knackpunkt: Wie vergleichen wir die Aufmerksamkeitsniveaus verschiedener Tiere? Menschen, Mäuse und Affen neigen dazu, unterschiedliche Aufgaben zu machen, also kann es sein, dass es wie Äpfel mit Birnen vergleichen ist.

#Verschiedene Aufgaben, verschiedene Tiere

Nehmen wir mal eine Maus. In Experimenten machen sie oft Aufgaben, bei denen sie sich in einer Kammer bewegen oder auf einem Laufband rennen müssen, um Belohnungen zu erreichen. Wissenschaftler beobachten ihr Verhalten und schätzen ihre Aufmerksamkeit anhand von Dingen wie Bewegung und Lecken nach Belohnungen.

Affen hingegen arbeiten normalerweise an visuellen Aufgaben, bei denen sie still sitzen und kleine Bewegungen machen. Forscher haben herausgefunden, dass Affen, wenn sie sehr aufmerksam sind, besser darin werden, subtile Veränderungen in dem, was sie sehen, zu erkennen. Aber in diesem Kontext kann ihr Aufmerksamkeitsniveau von Versuch zu Versuch stark schwanken, was manchmal dazu führt, dass sie völlig abschalten.

Und dann haben wir die Menschen. In psychologischen Laboren stehen sie oft monotonen Aufgaben gegenüber, bei denen sie konzentriert bleiben müssen, um korrekt auf Ziele zu reagieren. Es kann langweilig werden, und in der Folge werden Aufmerksamkeitsausfälle zur Norm.

#Ein natürlicher Ansatz

Um die Aufmerksamkeit wirklich zu verstehen, haben wir beschlossen, alle drei Arten in ein und dasselbe experimentelle Setting zu bringen. Wir haben eine virtuelle Realität (VR) geschaffen, die einer natürlichen Umgebung ähnelte. Anstatt Knöpfe zu drücken, konnten Tiere und Menschen 'gehen', um Objekte zu erreichen, die wie Blätter aussahen. Sie konnten sich frei bewegen, was half, ihr Verhalten auf eine natürlichere Art zu erfassen.

Dieses neue Setup erlaubte es uns, ihre Leistung über die üblichen Reaktionszeiten und Erfolgsquoten hinaus zu betrachten. Zum Beispiel, wenn eine Maus lange braucht, um zu reagieren, könnte das bedeuten, dass sie tief fokussiert, aber unsicher über die Antwort ist oder vielleicht einfach abgelenkt.

#Das Experiment-Setup

Wir richteten eine einfache Aufgabe ein, bei der die Teilnehmer zwischen zwei blattförmigen Objekten in der VR-Welt wählen mussten, die wie eine malerische Wiese mit Bergen aussah. Die Mäuse rannten auf einem speziellen Ball, während Affen und Menschen Trackballs benutzten. Sie konnten sich umschauen, während sie sich den Blättern näherten.

Anhand ihrer Wege in der VR massen wir ihre Leistung auf fünf verschiedene Arten: Genauigkeit (wie oft sie richtig raten), Präzision (wie genau sie sich den Objekten näherten), Bias (ob sie dazu neigten, ein Objekt dem anderen vorzuziehen), Reaktionszeit (wie schnell sie sich bewegten) und Geschwindigkeit (wie schnell sie sich durch die Umgebung bewegten).

#Leistung aufschlüsseln

Durch die Analyse dieser fünf Masse konnten wir ein klareres Bild davon bekommen, wie jede Art basierend auf ihrem Aufmerksamkeitszustand abschneidet. Zum Beispiel, wenn sie sehr genau, aber langsam waren, waren sie wahrscheinlich in einem vorsichtigen Zustand, während jemand, der sich beeilte und Fehler machte, in einem weniger fokussierten Zustand war.

Um diese Zustände besser zu verstehen, verwendeten wir einige fancy statistische Modellierungstechniken, die die Leistung in vier Kategorien unterteilten: abgelenkt (langsam und ungenau), absichtlich (langsam, aber genau), impulsiv (schnell, aber ungenau) und effizient (schnell und genau).

#Wichtige Beobachtungen

Als wir die Daten betrachteten, fanden wir heraus, dass alle drei Arten ungefähr die gleiche Zeit in diesen Aufmerksamkeitszuständen verbrachten. Sie hatten Momente, in denen sie mehrere Versuche hintereinander in einem Zustand waren, was zu der Schlussfolgerung führte, dass die Aufmerksamkeit schwankt, aber anscheinend einem ähnlichen Muster bei verschiedenen Arten folgt.

Interessanterweise spiegelte die Zeit, die in den Zuständen verbracht wurde, nicht nur die Qualität der Aufgabe wider. Wir bemerkten einen Rhythmus in der Dauer der Zustände, was darauf hindeutet, dass die Art und Weise, wie die Aufmerksamkeit schwankt, weniger mit der Aufgabe selbst und mehr damit zu tun hat, wie die Tiere allgemein ihren Fokus verwalten.

#Aufmerksamkeit über die Zeit

Wir untersuchten auch die Dauer der Aufmerksamkeitszustände. Es scheint, dass Tiere ungefähr sechs Versuche in einem Zustand bleiben, bevor sie zu einem anderen wechseln. Bestimmte Arten, wie Menschen, neigten dazu, länger in genauen Zuständen zu verbringen im Vergleich zu weniger genauen.

Als wir die Übergänge zwischen den Zuständen aufzeichneten, fanden wir ein Muster. Tiere waren eher geneigt, innerhalb einer Zustandskategorie zu wechseln, als zwischen verschiedenen Kategorien zu springen. Zum Beispiel war eine abgelenkte Maus eher geneigt, abgelenkt zu bleiben oder in einen impulsiven Zustand zu wechseln, anstatt plötzlich in einen vorsichtigen, auf Genauigkeit fokussierten Zustand zu wechseln.

#Der Rhythmus der Aufmerksamkeit

Durch die Untersuchung, wie oft sich Zustände änderten, entdeckten wir einen Rhythmus, wie lange die Aufmerksamkeitszustände dauerten. Überraschenderweise zeigten alle drei Arten einen ähnlichen Höhepunkt in den Aufmerksamkeitszyklen, was darauf hindeutet, dass es einen evolutionären Aspekt bei der Funktionsweise der Aufmerksamkeit bei Säugetieren geben könnte. Der Rhythmus für Affen und Menschen lag bei etwa 55 Versuchen, während er bei Mäusen etwa 70 Versuche betrug.

Dieser Befund deutete darauf hin, dass nachhaltige Aufmerksamkeit nicht nur wichtig ist, sondern auch einem bestimmten Rhythmus folgt, der vielleicht bei diesen Arten fest verdrahtet ist.

#Einfluss der Aufgabe auf die Aufmerksamkeit

Jetzt fragst du dich vielleicht, ob die Schwierigkeit der Aufgabe eine Rolle bei diesen Aufmerksamkeitswechseln spielte. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die Übergänge von einem Aufmerksamkeitszustand zu einem anderen weitgehend von der Schwierigkeit der Aufgabe unberührt blieben. Während schwierigere Aufgaben die Reaktionen verlangsamten, veränderte dies nicht die internen Mechanismen, die die Aufmerksamkeitsfluktuationen steuern.

Das deutet darauf hin, dass die Art und Weise, wie Aufmerksamkeit wechselt, hauptsächlich in der Kontrolle des Tieres selbst liegt, anstatt direkt von der Schwierigkeit der Aufgabe beeinflusst zu werden.

#Fazit

Am Ende hat unsere Studie gezeigt, dass Tiere in der Art und Weise, wie sie aufmerksam sind, ziemlich ähnlich sein können, auch wenn sie sich mit unterschiedlichen Aufgaben beschäftigen. Wir fanden gemeinsame Merkmale in den Aufmerksamkeitszuständen, deren Dauer und wie oft sie zwischen ihnen wechselten.

Diese Art von Forschung könnte Wissenschaftlern helfen, kognitive Prozesse nicht nur bei Tieren, sondern auch bei Menschen besser zu verstehen. Es könnte zu effektiveren Strategien zur Untersuchung aufmerksamkeitsspezifischer Bedingungen wie ADHS bei Menschen und Tieren führen.

Wer hätte gedacht, dass der Vergleich von Aufmerksamkeit so aufschlussreich sein könnte? Vielleicht kannst du dich das nächste Mal daran erinnern, wenn du während eines Meetings abschaltest, dass selbst in der Natur Aufmerksamkeit ein tricky Biest ist!