Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.12/955
Título: Cooperation in rats playing an interated Prisoner's dilemma game : influence of a game matrix formed with qualitatively distinct payoffs
Autor: Simões, Patrício Manuel Vieira
Palavras-chave: Etologia
Comportamento animal
Ratos
Cooperação
Teoria do jogo
Ethology
Animal behaviour
Rats
Cooperativ
Game theory
Data de Defesa: 2007
Editora: Instituto Superior de Psicologia Aplicada
Resumo: O Dilema do Prisioneiro Reiterado (repetido) (DPR) é o paradigma centra! no estudo da cooperação de animais não-humanos. Este jogo formaliza os requerimentos descritos por Trivers (1971) para que a cooperação surja e se mantenha por reciprocidade. Neste jogo dois jogadores podem escolher numa jogada entre cooperar ou não cooperar: A cooperação mútua fornece a ambos os jogadores um reforço R (Reward), enquanto a não cooperação mútua fornece um reforço P (Punishment). Se um dos jogadores cooperar e o seu adversário não o fizer, o primeiro recebe um reforço S (Sucker) e o último recebe T (Temptation). Os reforços deste jogo terão que seguir as inequações T>R>P>S e 2R>T+S. O dilema deste jogo surge do facto de independentemente do que o adversário fizer, a escolha de um jogador que produz um maior reforço é não cooperar (T>R e P>S). No entanto ambos os jogadores receberiam um reforço maior se ambos cooperassem. Ser reiterado significa que existem um número não especificado de jogadas em que o resultado de uma determinada jogada poderá ser influenciado pelo resultado das anteriores. Axelrod e Hamilton (1981) mostraram que a cooperação poderá tornar-se sustentada num jogo DPR e que a estratégia Tit-For-Tat (TFT), em particular, é uma solução robusta para este problema. A estratégia TFT comanda um jogador a cooperar no encontro inicial e em encontros posteriores a copiar a decisão anterior do adversário. Apesar do grande sucesso ao nível da investigação teórica, existem poucos dados empíricos que suportem a reciprocidade (e por consequência o DPR) como a explicação principal para a cooperação nos animais. De facto, e ao nível de estudos laboratoriais, animais sujeitos a uma matriz de jogo conforme ao DPR mostraram valores diminutos de cooperação. O insucesso em manter a cooperação através de um paradigma DPR experimentalmente controlado, levou os investigadores a questionar que mecanismos poderão prevenir a emergência da cooperação nestes moldes. Uma abordagem alternativa utilizada foi experimentalmente controlar um dos jogadores num jogo do DPR, sendo na maior parte dos casos usada a estratégia TFT. Estes estudos mostraram que os animais sob o paradigma DPR dão prioridade às consequências de curto prazo, enquanto desvalorizam o resultado de jogadas futuras. Para mais, as contingências de reforço, quer locais, quer passadas (como por exemplo, a magnitude de reforço entre os resultados T, R, P e S) podem modificar a probabilidade de cooperação do animal. Partindo do princípio que jogar o DPR pode ser considerado uma tarefa de condicionamento operante, Stephens e Clements (1998) desenvolveram um modelo teórico que explora a relação entre os processos de aprendizagem e os equilíbrios teóricos do jogo utilizando matrizes de jogo com reforços positivos (recompensas), reforços negativos (castigos) ou ambos. A grande maioria dos estudos laboratoriais no DPR utiliza uma matriz de reforços positivos (na prática unidades de comida ou de dinheiro, se em humanos). No entanto este modelo apresenta um cenário interessante que deriva da aplicação de uma matriz de jogo em que os reforços S e P sejam: i) universalmente e sem ambiguidade considerados castigos e ii) qualitativamente distintos dos reforços T e R. Usando este tipo de matriz heterogénea, o modelo de Stephens e Clements prevê que os jogadores exibam elevados níveis de cooperação (entre os 60% e os 100%, dependendo da taxa de aprendizagem). Segundo o nosso conhecimento, tal matriz nunca foi aplicada em estudos de cooperação em animais não-humanos. Uma abordagem exclusivamente económica do DPR parece insuficiente para explicar a divergência entre predições teóricas e dados empíricos, visto que a estrutura clássica deste jogo não captura a sofisticação cognitiva que parece estar envolvida na cooperação por reciprocidade. Em concreto, os animais deverão ter capacidade de reconhecer o seu adversário como um indivíduo, compensar a diminuição do valor de reforço futuros e ter capacidade de memória suficiente para cumprir obrigações recíprocas de modo a que a cooperação por reciprocidade se mantenha. Para além dos obstáculos cognitivos, também as interacções sociais em si mesmas poderão limitar ou estimular a cooperação visto que a simples presença de um conspecífico poderá ter um valor de reforço não nulo. Deste modo, os reforços que os experimentadores tencionam dar numa experiência podem ser totalmente discordantes dos experienciados pelos animais. Esta dissertação pretende examinar as escolhas de ratazanas quando sujeitas a um jogo do DPR utilizando uma matriz de jogo constituída por reforços positivos (T- 4 pepitas de chocolate e R- 1 pepita de chocolate) e reforços negativos (P- 1 beliscão na cauda e S- 3 beliscões na cauda). Os animais jogaram contra um conspecífico programado para responder segundo uma estratégia TFT ou uma estratégia aleatória. As tendências cooperativas e as estratégias globais dos animais foram analisadas e os possíveis constrangimentos cognitivos e sociais que possam explicar as observações foram discutidos. Os resultados mostraram que quando as decisões são reciprocadas (oponente TFT), as ratazanas mostram níveis de cooperação sustentada de aproximadamente 60% por sessão, significativamente maior que os 12% de cooperação observada em ratazanas que jogaram contra uma estratégia aleatória. O sujeitos que jogaram contra um oponente TFT parecem ter adoptado uma estratégia de jogo sub-óptima, mostrando níveis altos de cooperação sustentada e de não cooperação sustentada e alta probabilidade de "perdão". Ratazanas que jogaram contra uma estratégia aleatória pareceram mostrar uma estratégia de jogo a tender para o óptimo. Observou-se que a presença e posição de um conspecífico influenciou as decisões das ratazanas quando estas envolviam dois reforços positivos de diferente valor. Esta influência social foi nula quando a decisão envolvia dois reforços negativos. Este reforço externo proveniente da componente social dos animais poderá modificar o valor da matriz de jogo recebida pelos animais num contexto de DPR. Foi observada uma preferência por parte das ratazanas em entrar nos compartimentos imediatamente adjacentes ao conspecífico quando os reforços entregues eram positivos.Esta influência externa poderá modificar as tendências cooperativas e as estratégias de jogo das ratazanas sujeitas a um jogo DPR. Estes animais mostraram-se sensíveis a contingências de reforço passadas e cooperaram significativamente menos contra uma estratégia TFT (cerca de 26%) quando previamente submetidas a uma estratégia aleatória. Este estudo demonstra que animais não-humanos podem apresentar altos níveis de cooperação sustentada num contexto DPR cuja matriz de jogo seja constituída por reforços positivos e negativos. No entanto, quer os níveis de cooperação observados, quer as estratégias adoptadas pelas ratazanas contra um oponente conspecífico são influenciados por efeitos sociais e de contingências de reforço passadas. Tal implica que uma perspectiva exclusivamente económica é insuficiente para explicar comportamentos cooperativos em animais. Não obstante, o DPR representa ainda uma ferramenta válida para o estudo da cooperação se se considerar os efeitos sociais e históricos próprios das interacções cooperativas entre os animais.
Descrição: Dissertação de Mestrado em Etologia
URI: http://hdl.handle.net/10400.12/955
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