(Thursday, July 5, 11am)
Emotions can be defined as internal states elicited by rewards and punishers, which are anything an animal will work to achieve or avoid, respectively. There has recently been increased interest in adopting insects such as fruit flies (Drosophila melanogaster) for basic and applied research on emotion and its disorders. I will review this research and outline necessary lines of future investigation focusing on the fundamental issues of heritable variation in emotion and its association with fitness
Moderator
Emotions can be defined as internal states elicited by rewards and punishers, which are anything an animal will work to achieve or avoid, respectively. There has recently been increased interest in adopting insects such as fruit flies (Drosophila melanogaster) for basic and applied research on emotion and its disorders. I will review this research and outline necessary lines of future investigation focusing on the fundamental issues of heritable variation in emotion and its association with fitness
Baxter, C. M., & Dukas, R. (2017). Life history of aggression: effects of age and sexual experience on male aggression towards males and females. Animal Behaviour, 123, 11-20.
Dukas, R. (2017). Cognitive innovations and the evolutionary biology of expertise. Phil. Trans. R. Soc. B, 372(1735), 20160427.
Croston, R; C.L. Branch D.Y. Kozlovsky R. Dukas V.V. Pravosudov (2015) Heritability and the evolution of cognitive traits Behavioral Ecology 26(6) 1447–1459
During the presentation, you mentioned really fast that there is, as we know, a large individual variation in pain-relief including placebo. I was wondering if you have ever tested any placebo on insects/fruit fly? If yes, did you obtain some interesting results or anything significant?
ReplyDeleteLet's see what Reuven says. I would be extremely amazed if anyone reported placebo effects in non human species except possibly (1) temporary conditioned effects from pairing real anesthesic with a discriminative stimulus many times, and then presenting the discriminative stimulus without the anesthesic or (2) in observational learning species (so probably not fruitflies!), who can perceive the discriminative stimulus paired with the anesthetic and perceptible signs of relief in a conspecific. I think it would be unethical to do these experiments with pain and anesthesia, though, since they could just as well be done with rewards, with the same kinds of conditioned effects.
DeleteVotre remarque m'apparait complètement véridique et fondée!
Delete
ReplyDeleteThank you!
Earlier this week, simpler organism were used as models and seemed to find analogous behaviors than the one you talked about : positive representation, negative representation, etc. Do you think that those internal representations come from ancestral systems (right up to the cell, present in worms, etc.) even if those researchers didn’t want to use those concepts? Thank you!
Thank you prof Harnad for your question about internal representation and the meaning of this word - it was a better way to phrase mine!
DeleteDon’t know what is the human homolog of the neuropeptide F. Not sure if neuropeptide F is necessarily associated or not with associative learning, but it seems that it could at least be used to enhance learning rate. Do you think that this neuropeptide could be used by fruit flies to update the estimated reward of a given cue? Does the amount of neuropeptide F is always the same for a given cue or the amount produced is reduce when the estimated reward match the actual reward?
ReplyDeleteThis is related to Stevan´s question about representation. You defined cognition as "the structure and processes involved with the acquisition, retention, and use of information." I feel as though ´information´ is a bit of a loaded term, so I was wondering what you meant by it exactly. Thanks
ReplyDeleteI guess it would be any sort of sensory information? And depending on the species, the type of sensory information (coming from olfactory, visual, tactile, etc.) relevant to that species will be acquired (or capted), retained and used for its survival?
DeleteInformation is one of those few words that are actually very well defined (and I can confirm this is the definition endorsed by Stevan) as the "reduction of uncertainty". It's an actual theory that originated from the world of telecommunications.
DeleteAs an example, you are in a room with 6 doors behind which you are told that 1 sandwich hides. You are only allowed 1 try per day. You are stuck in that room. You must eat or you will die.
Your uncertainty level is 5/6 ...
Then I come in, offering to help, and I tell you that it's neither 1, 3 nor 5. It's an even number.
Your uncertainty is still there, but has been reduced.
This is closely linked to categorization, which Stevan argues we can reduce to "doing the right thing with the right kind of thing".
In order to survive, we have to figure out what to do and not to do with the stuff that's around us. Trial and error only gets you so far (in a harsh environment, the outcome can either be slightly informative or fatal). But human language allows us to communicate using truth value subject-predicate propositions. As a species that got really good at informing each others, we collectively improve our chances of survival (in you case, I increased your chance of eating your sandwich by reducing your uncertainty about where it was).
So although there is indeed no certainty in science, uncertainty can be reduced through repeated testing.
Hmmm... I think the uncertainty level at first is actually 6/6 since you have no idea which of the numbered doors to open. But I'm sure Stevan will come to the rescue eventually.
DeleteDans la conférence de Reuven Dukas, on a vu que les mouches à fruits ont la capacité d’apprendre à éviter les situations dans lesquelles elles ont vécu de la douleur. Les données accumulées par les différentes études semblent démontrer que ces insectes “ressentent” vraiment la douleur. Toutefois, Dukas n’ose pas dire qu’elles en ont “conscience”. Dans la mesure où le problème des autres esprits nous empêchent de franchir la barrière de notre propre subjectivité, de notre propre ressenti, pour aller voir si oui ou non un autre organisme ressent quoi que ce soit et que l’organisme en question démontre plusieurs signes de ressenti, ne devrions-nous pas postuler qu’il n’a pas simplement des “représentations mentales” déplaisante, mais qu’il “ressent” la douleur?
ReplyDeleteQu'est-ce qu'une représentation mentale?
DeleteEt cette capacité de "ressentir" la douleur, est-ce que tu crois qu'on peut l'avoir SANS avoir le ressenti (la conscience)? Ou est-ce que tu parles de nociception (comme on peut déjà reproduire artificiellement avec les robots)?
DeleteThank you for the talk. I found interesting the parallel between the fact that, in the ’80, children were considered to not feel pain and how now we consider some species to not feel pain as well. My question is about the experiment on how fruitflies larvae learn to avoid odors associated with pain. I understand your conclusion that they do learn to avoid it, but I’m not sure to understand in what consist the learning score. Is it according to their pace to curl up?
ReplyDeleteEn écoutant M. Dukas parler, je me suis rendu compte que l'on accorde de l'importance uniquement aux espèces que l'on connait bien. M. Dukas semblait attribuer de nombreuses caractéristiques cognitives et une certaine sensibilité aux mouches à fruit, alors que plus tard il a fait un parrallèle en disant qu'il faisait maintenant attention aux mouches à fruits, mais ne serait pas vegan. Il a aussi dit que le fait de manger des graines, plantes, légumes, faisait en sorte que l'exploitation des humains était augmentée. Selon moi, cet argument portait sur un tout autre débat, à savoir celui de la pertinence du véganisme. Premièrement, l'un n'empêche pas l'autre; c'est-à-dire que le fait d'être vegan ne fait pas en sorte que l'on ne peut pas être sensible à la cause humaine (surtout que l'exploitation est beaucoup plus utilisée pour les 'crops' qui servent à nourrir les animaux d'élevages parce que l'on doit utiliser quelque chose comme 10 x plus de crops que l'on en utiliserait si on les mangeait directement).
ReplyDeleteDeuxièmement, et le point que je voulais amener; Les gens semblent s'informer sur un type d'animal à la fois et ensuite décider de lui faire attention. Mais pour ceux dont ils ne connaissent pas les facultés, ils vont continuer de vivre dans l'ignorance et manger/faire du mal/encourage l'industrie.
L’une des questions adressées à M. Dukas suite à sa présentation a suscité ma curiosité et j’ai cherché à en savoir plus : Cette question visait à savoir si les mouches à fruit, ou leurs larves, avaient conscience d’apprendre (the awareness of being learning). Selon le Dr Dukas, ses propres études ne portent pas sur la conscience mais plutôt sur la nociception (« pain is «sense of injury or impending injury » in fruit flies- the expression of pain varies in species in an adaptative manner »), et à ce titre il ne pouvait indiquer aucune source ou étude à ce propos. Il appert qu’un chercheur d’une université australienne (Monash university) aurait obtenu des fonds pour mener des recherches spécifiquement sur ce sujet d’ici 2019, et que par conséquent nous pourrions nous atteindre à ce que paraisse quelque information d’ici lors:
ReplyDeletehttps://www.monash.edu/medicine/news/latest/2017-articles/consciousness-in-the-fruit-fly and : https://research.monash.edu/en/projects/intelligence-and-consciousness-in-flies
D’autres travaux en cours sur la question :
https://www.natureworldnews.com/articles/16047/20150814/fruit-flies-self-aware-experts-possible.htm and : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/bies.20195 (The remote roots of consciousness in fruit‐fly selective attention?)
Voici d’autres liens intéressants sur des travaux soit complémentaires à ceux du Dr Dukas, soit sur les différentes facultés cognitives des mouches à fruits:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S000334720800273X (‘Pain relief’ learning in fruit flies)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC137874/ (Experimental evolution of learning ability in fruit flies)
https://www.dnalc.org/view/1720-Training-Flies.html (Many of the genes important for memory in flies are probably also important for memory in other animals, even humans.)
https://www.dnalc.org/view/1434-Do-Flies-Have-Cognition-.html (Doctor Josh Dubnau discusses some remarkably sophisticated behaviors in fruit flies that suggest that they do have cognition.)
Thanks for the talk. You mentioned that children with congenital insensitivity to pain repeatedly self-mutilate and injure themselves. Did you find the same behavior in the fruitflies with the painless gene mutation?
ReplyDeleteFurthermore, I find it hard to define nociception as the perception of pain without there being consciousness. Is an individual in a vegetative state whom brain would register pain considered sentient? Is there pain if there is no consciousness?
Professeur Dukas a présenté des comportements qui ressemblaient à des émotions chez les insectes. Même si les insectes ont peut-être des émotions, je ne pense pas qu’elles ressemblent à ce que nous appelons des émotions
ReplyDeleteChez les humains, les émotions ont plusieurs composantes : une expérience subjective, une réaction physiologique et une réponse comportementale. Selon d’autres théories, il y a d’autres composantes.
Plusieurs des exemples présentés ressemblent d’avantages à des réactions physiologiques ou à des «apprentissages de bas niveaux» qu’à la complexité d’une émotion (comme défini chez l’Homme).
Les comportements présentés seraient plutôt des mécanismes innés pour éviter des stimuli douloureux que des émotions. Les insectes, comme plusieurs animaux, ont des nocicepteurs. Ils ont donc les réactions physiologiques de la douleur. Maintenant, la question est de savoir si la douleur qu’ils ressentent est aussi subjective que la douleur chez l’Homme.
Plusieurs des comportements présentés chez les insectes semblent avoir une forte base biologique plutôt que d’être un état mental subjectif (propre à la personne ou à l’animal). Par exemple, les «painless genes». Lorsque ces gènes sont désactivés, l’animal évite moins souvent des stimuli douloureux. Chez l’Homme, il n’y a pas de gènes pour une émotion.
Finalement, on pourrait argumenter que les émotions sont des états conscients inutiles à l’Homme. Par exemple, à quoi sert la jalousie (sinon qu’à se faire plus mal)? Chez les insectes, les mécanismes décrits comme des émotions semblent essentiel à la survie.
Il est peut-être encore trop tôt d’attribuer des émotions (comme on les conçoit) aux insectes.