Project

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A novel approach on animal cognition

Applicant Dahl Christoph
Number 154741
Funding scheme Ambizione
Research institution Institut de Biologie Faculté des Sciences Université de Neuchâtel
Institution of higher education University of Neuchatel - NE
Main discipline Anthropology, Primatology
Start/End 01.06.2015 - 31.10.2018
Approved amount 600'000.00
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All Disciplines (3)

Discipline
Anthropology, Primatology
Economics
Neurophysiology and Brain Research

Keywords (6)

primate evolution; behavioral economics; animal cognition; comparative psychology; concept formation; social awareness

Lay Summary (German)

Lead
Der Mensch ist sozial, intelligent und verfügt über ein komplexes Sprachsystem. Wie wurden wir Menschen so einzigartig? Durch experimentelles Testen unserer evolutionären Vorfahren, der nicht-menschlichen Primaten, erhalten wir Antwort darauf. Dieses Projekt leistet einen Beitrag zum Verständnis der Evolution menschlicher Kognition und fokussiert auf Themen der Verhaltensökonomie, des sozialen Bewusstseins und des konzeptuellen Verständnis bei nicht-menschlichen Primaten.
Lay summary

Inhalt und Ziele des Forschungsprojekts

Die Evolution menschlicher Kognition ist seit langem von grossem wissenschaftlichem Interesse. Entsprechend traditionell ist dieses Forschungsfeld mit methodischem Fokus auf Verhaltensbeobachtung nicht-menschlicher Primaten. In diesem Projekt nehmen Affen verschiedener Spezies, Neuweltaffen, Altweltaffen und Menschenaffen, auf Basis freier Teilnahme an computer-gesteuerten Testverfahren teil. Über einen Bildschirm mit Berührungseingabe wird das Tier auf kognitive Augaben trainiert und getestet. Visuelle Präsentationen erfordern aufgaben-spezifische Entscheidungen in Bereichen der Verhaltensökonomie, des sozialen Bewusstseins und des konzeptuellen Verständnis der Umwelt. In einer ersten Phase werden einfache Themen mit binären Entscheidungsaufgaben untersucht; in späterer Phase komplexere Themen mit multipler Antwortmöglichkeit. Beispielsweise lässt sich mittels zweier Knöpfe mit unterschiedlicher Belohnung (Bsp.: Knopf 1: "ein pellet”, Knopf 2: "zwei pellets”) und unterschiedlicher "Auszahlungshäufigkeit" (Bsp.: Knopf 1: 100%, Knopf 2: 30%) bestimmen, wie ein Tier mit Unsicherheit und Risiko in Entscheidungen umgeht. Dank Automatisierung der Testverfahren lässt sich der Parametrisierungsgrad der Experimente gegenüber herkömmlicher Methoden erhöhen und umfassendere Einsichten erzielen. Evolutionäre Veränderungen lassen sich durch den Vergleich mehrerer Primatenspezies nachvollziehen.

Direct link to Lay Summary Last update: 14.05.2015

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Publications

Publication
An information-theory approach to geometry for animal groups
Dahl Christoph D., Ferrando Elodie, Zuberbühler Klaus (2020), An information-theory approach to geometry for animal groups, in Animal Cognition, 23(4), 807-817.
Touch-screen-guided task reveals a prosocial choice tendency by chimpanzees ( Pan troglodytes )
Mendonça Renata S., Dahl Christoph D., Carvalho Susana, Matsuzawa Tetsuro, Adachi Ikuma (2018), Touch-screen-guided task reveals a prosocial choice tendency by chimpanzees ( Pan troglodytes ), in PeerJ, 6, e5315-e5315.
Social information in equine movement gestalts
Dahl Christoph, Wyss Christa Zuberbühler Klaus, Bachmann Iris (2018), Social information in equine movement gestalts, in Animal cognition, 1-12.
The nature and distribution of affiliative behavior during exposure to mild threat
Dezecache G Grèzes* J and Dahl C.D. (2017), The nature and distribution of affiliative behavior during exposure to mild threat, in Royal Society Open Science, 4(170265), 00.
Skin temperature changes in wild chimpanzees upon hearing vocalizations of conspecifics
Dezecache Guillaume, Zuberbühler Klaus, Davila-Ross Marina, Dahl Christoph D (2017), Skin temperature changes in wild chimpanzees upon hearing vocalizations of conspecifics, in Royal Society open science, 4(1), 160816.
Sequential information in a great ape utterance
Fedurek Pawel, Zuberbühler Klaus, Dahl Christoph D (2016), Sequential information in a great ape utterance, in Scientific Reports, 6(38226 ), 0.
Integration or separation in the processing of facial properties - a computational view
Dahl Christoph D., Rasch Malte J., Bülthoff Isabelle, Chen Chien-Chung (2016), Integration or separation in the processing of facial properties - a computational view, in Scientific Reports, 6(1), 20247-20247.

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Zoo Basel Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Research Infrastructure
Les Attelages de la Roche Percée, Pierrefontaine-les-Varans France (Europe)
- Research Infrastructure
Haras National Suisse, Agroscope Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Research Infrastructure
Laboratoire de Neurosciences Cognitives, INSERM U960, 75005 Paris France (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Exchange of personnel

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
Netzwerk Pferdeforschung Schweiz, Avenches, Switzerland Talk given at a conference Das Kollektiv mindert die Freiheit des Individuums in einer Gruppe von Hengsten 19.04.2018 Avenches, Switzerland Dahl Christoph;
IGN-Tagung: Nutzung und Umgang mit Pferden in Sport und Freizeit Talk given at a conference Über die natürliche Bedeutung der Bewegungsgestalt und deren Zusammenhang mit Persönlichkeitsmerkmalen 29.06.2017 Avenches, Switzerland Dahl Christoph;
EquiDay 2016, Avenches, Aussteller Talk given at a conference Entwicklung von Sensoren zum Erfassen von Verhaltensweisen und Bewegungsmustern von Equiden 13.10.2016 Avenches, Switzerland Dahl Christoph;


Communication with the public

Communication Title Media Place Year
Talks/events/exhibitions Equiday 2016, Complex Gestalt information by freely moving horses German-speaking Switzerland Western Switzerland 2016

Abstract

Research lines in animal cognition follow hot topics in modern sciences and provide deep answers to some of the most fundamental questions: What it means to be human. Modern sciences often rely on an interdisciplinary methodological approach. I propose a novel approach to study animal cognition by combining roots in classical ethology, cognitive sciences and computational modeling. The approach is pluralistic, involving phylogeny (evolution), mechanism (cognitive level) and function (adaptation), as well as comparative, involving multiple animal species compared in a framework of phylogeny. I ask research questions in comparative psychology and investigate animal behavior, ultimately to better understand what makes us human. “comparative” refers to an established method in evolutionary studies: to reconstruct evolutionary history by investigating a variety of species with different degrees of relatedness and social organization. “psychology” relates to the scientific study of cognition and its physiological, behavioral and neural mechanisms. The proposed research aims at an evolutionary understanding of cognitive phenomena, such as economical decision-making, behavioral economics, reasoning, and social awareness. The research is fully non-invasive, purely behavioral, and across different species of primates.Behavioral data are from animals in controlled experimental conditions. The combination with computational analysis and modeling techniques, simulating the observed behavior/processes, breaks down the findings from unique species-specific characteristics to the common denominator which is shared among species.
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