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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10077/2571

Title: How domestic chicks do geometry:re-orientation abilities in familiar environments
Other Titles: Geometria naturale: l’abilità di ri-orientarsi in ambienti familiari nel pulcino di pollo domestico (Gallus gallus).
Authors: Chiandetti, Cinzia
Supervisor/Tutor: Vallortigara, Giorgio
Issue Date: 13-Mar-2008
Publisher: Università degli studi di Trieste
Abstract: Immaginiamo di trovarci in una stanza rettangolare, uniformemente bianca, in assenza di indizi interni o esterni; ci viene mostrato qualcosa di interessante in un determinato angolo e successivamente siamo portati fuori dalla stanza e disorientati. Quando possiamo farvi ritorno, scopriamo che l’oggetto è stato rimosso e dobbiamo indicare dove si trovava. Scopriremo che ci sono due angoli geometricamente equivalenti, che mantengono le medesime proprietà nella distribuzione delle superfici rispetto alla forma dell’ambiente [ad es. con un lato lungo alla nostra destra e uno corto alla sinistra], l’angolo corretto e l’angolo localizzato al suo opposto sulla diagonale, non distinguibili l’uno dall’altro ma discriminabili rispetto agli altri due angoli. Animali appartenenti a diverse classi di vertebrati, quando disorientati passivamente, sono in grado di ri-orientarsi e recuperare l’oggetto-meta facendo uso della sola informazione geometrica dell’ambiente fornita dalle proprietà metriche delle superfici [pareti lunghe vs. pareti corte] unitamente al senso direzionale [destra vs. sinistra]. Quando è aggiunta l’informazione non-geometrica [come ad es. una parete di diverso colore] i risultati variano in dipendenza della specie, del livello di sviluppo e dei dettagli procedurali; ma in qualche circostanza la sola informazione geometrica può essere preferita all’informazione visiva saliente. In questo lavoro di tesi, utilizzando il pulcino domestico [Gallus gallus] come modello sperimentale, ho indagato tre aspetti cruciali ai fini del ri-orientamento. Primo, il ruolo della dimensione dell’ambiente rispetto alla preferenza di utilizzo di informazioni geometriche o non-geometriche per ritrovare l’oggetto-meta. I dati raccolti dimostrano che i pulcini codificano entrambi i tipi di informazione indipendentemente dalla dimensione dell’ambiente; tuttavia l’uso degli indizi geometrici è maggiore negli ambienti più piccoli mentre l’utilizzo di indizi non-geometrici è preferito negli ambienti più grandi. E’ infatti verosimile che gli animali si riferiscano al tipo di informazione più affidabile in relazione alla dimensione dell’ambiente esterno: in spazi piccoli, dove l’indicazione metrica fornita dalle superfici è immediatamente disponibile, si avvalgono dell’informazione geometrica; in spazi grandi, dove per computare le differenze metriche è richiesto movimento o un’estesa analisi delle superfici dell’ambiente, fanno affidamento alle caratteristiche visive salienti. Secondo, il ruolo dell’esperienza precoce in un ambiente fornito di elementi geometrici rispetto all’abilità di usare la stessa informazione geometrica durante il ri-orientamento. I risultati mostrano che i pulcini codificano l’informazione geometrica in assenza di (o in seguito a minima) esperienza con superfici di diversa lunghezza ed angoli retti; questo è in accordo con l’idea che gli organismi siano dotati di meccanismi cognitivi largamente predisposti, atti a trattare l’informazione geometrica nel loro ambiente naturale. Terzo, il ruolo della procedura di disorientamento attuata, l’una applicata direttamente sul soggetto come nel paradigma di base, l’altra all’ambiente, per ristabilire le relazioni con l’esterno in modo da ri-orientarsi. In entrambe le condizioni di disorientamento spaziale la struttura esterna è stabile e completamente disponibile al soggetto. I pulcini si sono dimostrati in grado di usare l’informazione esterna fin dall’inizio dell’addestramento senza differenza rispetto alla condizione di disorientamento attuata. I risultati sono discussi alla luce delle più aggiornate teorie sul ri-orientamento in una prospettiva comparata e di sviluppo.
Imagine to be located in a rectangular enclosure in which neither intra- nor extra-enclosure cues are available and something interesting is shown in a particular corner. When re-introduced in the same enclosure after spatial disorientation and after removal of the goal, if you have to point out which was the position of the goal, you can discover that there are two geometrically equivalent corners out of four that stand in the same geometric relationship with respect to the shape: the correct one and the one located at a 180° rotation from the goal to the centre that are not distinguishable one from the other, however discriminable from the other two incorrect corners. Several vertebrate species, including humans, following passive spatial disorientation appear to be able to re-orient themselves and to retrieve the goal object previously shown in a particular location by making use of this sort of geometric information [i.e., metric properties of different surfaces] together with left-right directional sense. When featural [non-geometric] information in the rectangular enclosure is added [e.g. a coloured wall] results vary somewhat depending on species, developmental level and procedural details and, in some circumstances, reliance on purely geometric information can overcome the use of local featural cues [landmarks]. In this dissertation, making use of the domestic chick [Gallus gallus] as an animal system model, I investigated three different and crucial aspects of re-orientation abilities. First, the role of the enclosure’s size with respect to the use of geometric or non-geometric information in order to retrieve the goal object. Collected data showed that chicks do encode both the sources of information whatever the size of the external environment; however, the use of geometric information is stronger in smaller spaces and the use of featural cues is stronger in larger enclosures. This makes sense if considered that animals may resort to the more reliable cue in relation to the size of the experimental space: in small environments, in which metric information from close walls is fully available, they rely mainly on geometric information; in large environments, metric information would require motion or extensive visual scanning of the surfaces of the environment; hence, they rely on local featural cues. Second, the role of early experience with angular and metric information in dealing with geometry to re-orient: results demonstrated that chicks encode geometric information in the absence of (or with minimal) experience of surfaces of different lengths connected together at right angles. This clearly supports the idea that biological organisms are endowed with largely predisposed cognitive mechanisms to deal with geometrical information in their natural environment. Third, the role of the disorienting procedure adopted, i.e., that based on motion of the subject as in the traditional paradigm and that based on motion of the enclosure itself, before re-establishiment of the relationships with the outer cues to re-orient. In both conditions of spatial disorientation the outside geometric layout is of course stable and fully available to the subject and chicks appeared to be directly capable to use external clues to re-orient after both disorienting conditions. All the results are discussed in the light of the most recent theories on re-orientation in both a comparative and developmental perspectives.
PhD cycle: XX Ciclo
PhD programme: NEUROSCIENZE
Description: 2006/2007
Keywords: cognizione spaziale, ri-orientamento, modulo geometrico, psicologia comparata, psicologia dello sviluppo; spatial cognition, re-orientation, geometric module, comparative psychology, developmental psychology
Main language of document: en
Type: Tesi di dottorato
Scientific-educational field: M-PSI/02
NBN: urn:nbn:it:units-5803
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