Global and local shape perception in cattle: Evidence from a novel dishabituation paradigm

Stellen Sie sich vor, Sie gehen durch einen Flur in Ihrem Haus. Sie kennen jede knarrende Diele, jedes Bild an der Wand und genau, wie breit die Türrahmen sind. Wenn Sie plötzlich eine riesige, seltsame Statue sehen, die Ihren Weg versperrt, halten Sie vielleicht inne, zögern oder gehen sehr vorsichtig darum herum. Dieses Innehalten ist Ihr Gehirn, das sagt: „Warte, das ist neu. Ich muss prüfen, ob es sicher ist.“ Dieses Gefühl wird Neophobie genannt, die Angst vor neuen Dingen, und es ist ein Überlebensmechanismus, den fast jedes Tier besitzt. Er hilft ihnen, Raubtiere aufzuspüren oder neues Futter zu finden, ohne verletzt zu werden. Aber hier liegt der knifflige Teil: Wenn ein Tier etwas Neues sieht, was genau lässt es „neu“ aussehen? Ist es die Tatsache, dass das Objekt riesig ist? Ist es die allgemeine Silhouette, wie ein Dreieck im Gegensatz zu einem Kreis? Oder sind es die winzigen Details, wie eine gezackte Kante im Gegensatz zu einer glatten? Wissenschaftler versuchen seit Jahren herauszufinden, welche dieser Hinweise Tiere am meisten nutzen, aber normalerweise müssen sie die Tiere wie Schüler in einem Klassenzimmer trainieren, indem sie ihnen beibringen, einen Hebel zu drücken oder eine Box zu wählen, um eine Belohnung zu bekommen. Das dauert ewig und zeigt uns vielleicht nicht, was das Tier auf eigene Faust wahrnimmt.

In dieser Arbeit geht es um eine Gruppe von Forschern, die einen Blick in die Köpfe von Rindern werfen wollten, ohne sie in Studenten zu verwandeln. Sie wollten wissen: Wenn eine Kuh einen Pfad entlangläuft und ein neues Objekt sieht, verlangsamt sie dann ihren Gang, weil das Objekt groß ist, weil es eine seltsame Form hat oder weil es eine seltsame Textur hat? Um das herauszufinden, bauten sie keinen „Speed Trap“ (eine Geschwindigkeitsfalle) mit Leckerlies oder Trainingsspielen, sondern nutzten einen einfachen Korridor. Sie maßen, wie schnell die Kühe an verschiedenen Objekten vorbeigingen. Die Logik war einfach: Wenn eine Kuh neugierig oder vorsichtig ist, geht sie langsam. Wenn sie es langweilig findet, immer wieder dasselbe zu sehen, wird sie schneller gehen. Aber wenn sie das Objekt gegen eines austauschen, das anders aussieht, und die Kuh plötzlich wieder langsamer wird, dann bedeutet das, dass die Kuh die Veränderung bemerkt hat. Es ist so, als ob Sie an Ihrem Lieblingsbaum vorbeigehen würden und er eines Tages blau angemalt wäre – Sie würden wahrscheinlich anhalten und starren, auch wenn Sie nicht wüssten, warum. Die Forscher nutzten diese „Stop-and-Stare“-Methode (Anhalten und Starren), um zu sehen, welche Merkmale eines Objekts eine Kuh dazu bringen, zu sagen: „Huch, das ist ja anders!“

Die Forscher richteten einen langen, schmalen Gang aus Rinderpaneelen auf, etwa 8,7 Meter lang. Sie hatten eine Herde von 10 Miniatur-Zebu-Rindern, das sind kleine, freundliche Kühe, die als Haustiere gehalten werden. Zuerst brachten sie den Kühen nur eine Sache bei: Lauf den Gang entlang, und du bekommst am Ende einen leckeren Würfel Alfalfa. Sie brachten den Kühen nicht bei, auf Formen oder Größen zu achten; sie wollten nur, dass die Kühe mit dem Gang vertraut sind. Sobald die Kühe an den Gang gewöhnt waren, begann der eigentliche Test.

Im ersten Experiment testeten die Forscher, ob die Kühe generell um neue Dinge herum langsam sind. Sie platzierten entweder einen Menschen oder ein gewöhnliches Objekt (wie einen Mülleimer oder einen Verkehrskegel) in der Mitte des Ganges. Einige dieser Dinge sahen die Kühe jeden Tag, und einige waren brandneu. Die Kühe waren beim Annähern an die neuen Dinge signifikant langsamer als bei den vertrauten Objekten. Sie gingen auch langsamer an Objekten vorbei als an Menschen. Dies bestätigte, dass die Kühe gegenüber neuen Dingen vorsichtig waren und dass sich diese Vorsicht in einer langsameren Gehgeschwindigkeit äußerte.

Als Nächstes wollten die Forscher genau sehen, was an dem Objekt die Kühe dazu brachte, langsamer zu werden. Sie verwendeten einen klugen Trick namens „Habituation-Dishabituation“ (Gewöhnung-Entwöhnung). Stellen Sie sich vor, Sie hören ein Lied in Dauerschleife. Zuerst bemerken Sie jeden Beat. Aber nachdem Sie es zehnmal gehört haben, blenden Sie es aus und gehen schneller. Dann, wenn das Lied plötzlich zu einem anderen Genre wechselt, spitzen Sie die Ohren und hören wieder zu. Das machten die Forscher mit Papp-Ausschnitten von Formen. Sie zeigten den Kühen dreimal hintereinander dieselbe Form. Tatsächlich gewöhnten sich die Kühe daran und gingen jedes Mal schneller. Dann, beim vierten Versuch, tauschten sie das Objekt gegen ein neues aus.

Im zweiten Experiment testeten sie, ob die Größe eine Rolle spielte. Sie behielten die gleiche Form bei, änderten aber das Objekt von „groß“ (91,4 x 30,5 cm) zu „klein“ (45,7 x 15,2 cm). Die Kühe wurden nicht langsamer. Die Änderung der Größe schien ihre Aufmerksamkeit nicht zu erregen. Wenn sie jedoch die Größe gleich ließen, aber die Form änderten (wie den Austausch eines Quadrats durch einen Kreis), wurden die Kühe sofort langsamer. Dies deutet darauf hin, dass für diese Kühe die allgemeine Form eines Objekts eine viel größere Rolle spielt als dessen Größe.

Im dritten Experiment wurden sie noch spezifischer. Sie wollten wissen, ob die Kühe auf die „große Gestalt“ (das globale Skelett) oder die winzigen Details an den Kanten (die lokalen Konturen) achten. Sie verwendeten Formen, die die gleiche allgemeine Außenlinie hatten, aber unterschiedliche Kantentexturen – einige hatten wellige Kanten und andere gezackte, sägezahnartige Kanten. Wenn sie die wellige Form gegen eine gezackte austauschten (wobei die große Form gleich blieb), wurden die Kühe langsener. Wenn sie die ganze Form austauschten, aber die Kantentextur gleich ließen, wurden die Kühe ebenfalls langsamer. Tatsächlich schienen die Kühe beide Veränderungen als gleichermaßen wichtig zu behandeln. Wenn sie die große Form oder die winzigen Details änderten, bemerkten die Kühe es.

Was fanden sie also heraus? Die Studie legt nahe, dass Rinder sehr flexible Beobachter sind. Sie schauen nicht nur auf eine Sache; sie achten sowohl auf die allgemeine Form eines Objekts als auch auf die feinen Details seiner Kanten. Wenn sich eines von beiden ändert, denkt die Kuh: „Hey, das ist neu“, und wird langsamer, um es zu untersuchen. Interessanterweise fanden sie, dass die Größe allein nicht viel zu bedeuten schien, zumindest in diesem speziellen Aufbau. Die Kühe schienen es nicht zu sehr zu interessieren, ob ein Objekt groß oder klein war, solident die Form sich nicht auch änderte. Die Kühe schienen nicht darauf zu achten, ob ein Objekt groß oder klein war, sofern sich die Form nicht mitänderte.

Die Forscher wiesen auch darauf hin, dass ihre Methode eine große Verbesserung gegenüber der alten Art darstellte. Anstatt Monate damit zu verbringen, Kühe darauf zu trainieren, für Futter Knöpfe zu drücken, beobachteten sie sie einfach natürlich beim Gehen. Diese „Walk-and-See“-Methode (Gehen und Sehen) ist schnell, einfach und stresst die Tiere nicht. Sie zeigt uns, dass wir viel über die Wahrnehmung von Tieren lernen können, indem wir einfach beobachten, wie sie sich durch ihre Welt bewegen. Obwohl die Studie mit einer kleinen Herde von Haustier-Kühen durchgeführt wurde, deutet das Ergebnis darauf hin, dass Rinder viel klüger und aufmerksamer sein könnten, als wir ihnen es zutrauen, indem sie eine Mischung aus großen und kleinen visuellen Hinweisen nutzen, um zu verstehen, was um sie herum geschieht.