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Can Traditions Emerge from the Interaction of Stimulus Enhancement and Reinforcement Learning? An Experimental Model

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Abstract

ABSTRACT  The study of social learning in captivity and behavioral traditions in the wild are two burgeoning areas of research, but few empirical studies have tested how learning mechanisms produce emergent patterns of tradition. Studies have examined how social learning mechanisms that are cognitively complex and possessed by few species, such as imitation, result in traditional patterns, yet traditional patterns are also exhibited by species that may not possess such mechanisms. We propose an explicit model of how stimulus enhancement and reinforcement learning could interact to produce traditions. We tested the model experimentally with tufted capuchin monkeys (Cebus apella), which exhibit traditions in the wild but have rarely demonstrated imitative abilities in captive experiments. Monkeys showed both stimulus enhancement learning and a habitual bias to perform whichever behavior first obtained them a reward. These results support our model that simple social learning mechanisms combined with reinforcement can result in traditional patterns of behavior.

Abstract

RÉSUMÉ  L’étude de l’apprentissage social en captivité et les traditions behavioristes à l’état sauvage sont deux domaines de recherche en plein essor, mais peu d’études empiriques ont mis à l’essai comment les mécanismes de l’apprentissage produisent des schémas émergents de tradition. Des études ont examiné comment les mécanismes de l’apprentissage social qui sont d’une complèxité cognitive et qui sont possédés par peu d’espèces, telle que l’imitation, résultent en schémas traditionnels; cependant, les schémas traditionnels sont aussi exposés par des espèces qui ne possèdent peut-être pas tels mécanismes. Nous proposons un modèle explicite de la façon dont le stimulus renforcé et l’apprentissage de renforcement puisse réagir afin de produire des schémas traditionnels. Nous avons mis à l’essai le modèle avec des singes capucins touffus (Cebus apella), qui exhibent des traditions à l’état sauvage, mais qui ont rarement démontré des aptitudes imitatives dans les expériences en captivité. Les singes ont montré aussi bien l’apprentissage de stimulus renforcé qu’une tendance habituelle à exécuter n’importe quelle manière d’agir qui leur a premièrement rapporté une récompense. Ces résultats soutiennent notre modèle, que les mécanismes simples de l’apprentissage social combinés avec le renforcement peuvent résulter en schémas behavioristes traditionnels.

Abstract

ZUSAMMENFASSUNG  Die Studie des sozialen Lernens durch Laborversuche und Freilandstudien von Verhaltenstraditionen sind zwei weit verbreitete Forschungsgebiete, aber nur wenige empirische Studien haben geprüft, wie Lernmechanismen traditionelle Verhaltensmuster hervorrufen können. Studien haben überprüft, wie kognitiv komplexe soziale Lernmechanismen wie etwa Imitation, die nur wenige Tierarten aufweisen, Verhaltenstraditionen hervorrufen können, dennoch werden Verhaltenstraditionen auch bei Tierarten gesehen, die solch komplexe Mechanismen wahrscheinlich nicht besitzen. Wir beschreiben ein detailliertes Modell, in dem eine Wechselwirkung von Reizverstärkung und verstärkendem Lernen traditionelles Verhalten erwirken kann. Wir testeten unser Modell mit Gehaubten Kapuzinern (Cebus apella), die Traditionen in freier Wildbahn aufweisen, aber nur selten Imitationsfähigkeiten in Laborexperimenten gezeigt haben. Die Affen zeigten Lernen durch Reizverstärkung und eine Gewohnheitstendenz die Verhaltensvariante durchzuführen, die ihnen zuerst dazu verhalf ein Stück Futter zu erhalten. Diese Ergebnisse sind mit unserem Modell in Einklang und unterstützen die Ansicht, dass einfache soziale Lernmechanismen kombiniert mit verstärkendem Lernen zu traditionellen Verhaltensmustern führen können.

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