Your horse’s IQ – Blog 04 – Desensitize, classical conditioning, perception, eye

Your horse’s IQ – Part 04

Der IQ Ihres Pferdes – Teil 04

  • In the last Blog we started looking into the activity of learning, beginning with Habituation. We saw that habituation, the process of exposing our horse repeatedly to the same situation, can be useful to turn off some undesirable natural instincts, such as the flight reflex. It is sometimes convenient to limit the reaction to insignificant stimuli, so the horse can concentrate on the work at hand.

Desensitization:

  • Habituation is often confused with desensitization. This is used, when a horse, either by nature or by bad experiences, is hyper-sensitive to certain stimuli. An example often given is head-shyness resulting from rough handling of the bridle. In the book “From Leading to Liberty” we explain in the De-Spooking chapter how to desensitize your horse with advance and retreat: the concept here is that one gets the horse used to something frightening in increments, in small steps, retreating  (either in person or by removing the object), whenever the horse gets scared, and then advancing again, until the horse willingly accepts the situation instead of perceiving it as an averse stimulus.
  • Im letzten Blog haben wir angefangen die Aktivität des Lernens zu betrachten, angefangen mit Gewöhnung. Diese ist der Prozess, in dem man sein Pferd wiederholt der selben Situation aussetzt, und die dazu nützlich sein kann bestimmte unerwünschte natürliche Instinkte, wie z. B. den Fluchtreflex, auszuschalten. Es ist manchmal angenehm die Reaktion auf unwichtige Stimuli zu unterdrücken, damit das Pferd sich auf die anstehende Arbeit konzentrieren kann.

Desensibilisierung:

  • Gewöhnung wird oft mit Desensibilisierung verwechselt. Die wendet man an, wenn ein Pferd von Natur aus oder durch schlechte Erfahrungen auf gewisse Stimuli hyper-sensitiv reagiert. Als Beispiel wird oft ein durch rauhe Behandlung mit der Trense kopfscheu gewordenes Pferd angeführt. Im Buch “From Leading to Liberty” erklären wir im „Ent-Scheuen“-Kapitel wie man sein Pferd mit Annäherung und Rückzug desensibilisiert: hier „überredet“ man sein Pferd in kleinen Schritten, indem man entweder sich selbst oder das beängstigende Objekt jedesmal zurückzieht, wenn das Pferd sich beunruhigt, bis es die Situation freiwillig annimmt, anstatt auf den ihm zuwideren Stimulus zu reagieren.
Desensitizing a horse to a frightful object - the Book tells you how to de-spook your horse! Desensibilisierung eines Pferdes - das Buch zeigt, wie man sein Pferd bombensicher macht!

Desensitizing a horse to a frightful object – the Book tells you how to de-spook your horse!
Desensibilisierung eines Pferdes – das Buch zeigt, wie man sein Pferd bombensicher macht!

  • However to teach your horse something new, habituation and desensitization are useful only up to a point. If a horse tends to be nervous walking by trash cans, then habituation has its use. But if you want to teach him to take a treat without biting, then mere repetition will make you very well-liked by your greedy horse – he will get lots of treats! – but not necessarily stop snapping at your fingers in the process. Here teaching by association is much more effective.

2)   Associative Learning: Conditioning

  • Learning by association means that the horse makes a connection, he associates two stimuli or actions. There are two ways of conditioning:

A)   Classical conditioning:

  • We all learned in school about the experiments first conducted around 1900 by Pavlov – with dogs. As soon as his dogs saw and smelled the food, they began salivating – triggered by an unconditioned (instinctual) stimulus. Later, instead of presenting the food to the dogs, Pavlov rang a bell – a new stimulus and at first meaningless – but it always happened shortly before receiving the food! Thus the stimulus of “bell” became a signal. And soon the unconditioned stimulus (sight and smell of food) was no longer necessary to trigger the saliva – the dogs started salivating when just hearing the bell – in anticipation of the food to follow.

Pairing stimuli makes them a unit: signal!

  • So classical conditioning for our horse means that he makes a connection between two stimuli, which are paired in very close time-proximity. That two such stimuli always happen close together gives him a logic in his life – in the positive as well as the negative sense!
  • Um seinem Pferd etwas Neues beizubringen sind Gewöhnung und Desensibilisierung aber nur bis zu einem gewissen Grad nützlich. Wenn ein Pferd um Mülltonnen herum scheut, dann ist Gewöhnung angebracht. Wenn Sie aber versuchen ihm beizubringen, daß es eine Belohnung ohne zu beißen nehmen soll, dann wird es die ständige Wiederholung wohl gut finden – da bekommt es viele Leckerli! – aber nicht unbedingt aufhören nach Ihren Fingern zu schnappen. Hier ist Training mit Assoziation viel effektiver.

2)   Assoziatives Lernen: Konditionierung

  • Lernen durch Assoziation bedeutet, daß das Pferd einen Zusammenhang herstellt, es assoziiert also zwei Reize oder Aktionen. Es gibt zwei Arten des Konditionierens:

A)   Klassische Konditionierung:

  • Wir haben alle in der Schule etwas über die Experimente gehört, die Pawlow um 1900 mit Hunden versuchte. Sobald seine Hunde Futter rochen oder sahen, fing ihnen an das Wasser um Maul zusammen zu laufen – ausgelöst durch einen unkonditionierten (instinktiven) Reiz. Später ließ Pawlow, bevor er ihnen das Futter präsentierte, immer erst eine Klingel läuten – ein neuer Stimulus,  anfangs bedeutungslos  – der aber immer zeitnah vor der Fütterung einsetzte! So wurde der Stimulus „Klingel“ zum Signal. Und bald war der unkonditionierte Reiz (Sehen und Riechen des Futters) nicht mehr nötig, um den Speichelfluß auszulösen – der Ton der Klingel genügte und die Spucke floß in Erwartung des Futters!

Das Paaren der Reize schmilzt sie zu einer Einheit zusammen : Signalcharakter!

  • Klassische Konditionierung bedeutet also für unser Pferd, daß es den Zusammenhang zwischen zwei Stimuli herstellt, wenn sie zeitnah auftreten. Der direkte zeitliche Zusammenhang ergibt dem Pferd eine Logik in seinem Leben – im positiven wie im negativen Sinn!

Our horses learned at the Take-Out how to ring for service - the connection between bell and treat is clear to them! Unsere Pferde klingeln beim Straßenverkauf höflich nach Bedienung - der Zusammenhang zwischen Klingel und Leckerli ist ihnen klar!

Our horses learned at the Take-Out how to ring for service – the connection between bell and treat is clear to them!
Unsere Pferde klingeln beim Straßenverkauf höflich nach Bedienung – der Zusammenhang zwischen Klingel und Leckerli ist ihnen klar!

When it is positive, it motivates!

  • In training we do that regularly when we give a name to a certain behaviour. For example we touch the trotting horse with the whip (previously associated with triggering a flight response) and say “canter!” as soon as he goes into the upward transition. Before long the whip is no longer necessary and the horse responds correctly to the voice command alone – he has associated the word as signal.

When it is negative – avoidance:

  • When the response is negative we call it avoidance behaviour. For example horses often learn that the sight of a syringe is associated with pain or discomfort. The unconditioned response, trying to escape and avoiding the situation, then happens, unless the horse has been desensitized to accept such handling.
  • All this however is not consciously controlled by the animal, rather it just happens. None of us mammals can elude it.

B)   Operant conditioning: feed-back!

  • This kind of learning is much more important for our training purposes. Operant associative learning means feed-back-learning. Operant means that during this conditioning the horse can “operate” himself, taking action and consciously thinking along. He finds out through trial and error, which response “pays”, he learns to understand the consequences of his own actions – he learns from his successes!
  • This means that the horse can modify his behaviour based on his own experiences, which makes it possible for him to act independently – on his own.

But note!

His actions never turn around what his human intended – they only show us how our stimuli are perceived by the horse!

So before we go into association learning itself, let’s take a short side trip into what the horse’s perception really IS, because we can’t assume that it is the same as ours!

The horse’s Perception:

  • What does the horse see? How good is his hearing? How well can he feel our aids with his tactile senses? What can he distinguish and how does he process all the information arriving in his brain?

The eye:  for in-depth information see Blog 11 of “understand your Horse”

  • In order to be an efficient teacher we must look at the horse’s world through HIS eyes – and what does that world look like?
  • Scientists can measure the physical stimuli arriving from the outside into the eye. They do this the same way as with humans. In an electro-retinogram they flash light into the eye and measure via attached electrodes the change in electricity to check how the retina responds to the light.
Im positiven Sinn ist das motivierend!

  • Im Training setzen wir das ja regelmäßig ein, wenn wir einem gewissen Verhalten einen Namen geben. Z.B. berühren wir das trabende Pferd mit der Peitsche (die früher mit der Auslösung des Fluchtreflexes assoziiert war) und sagen im Moment des Übergangs „Galopp !“ Es dauert nicht lange, bis die Peitsche nicht mehr notwendig ist und das Pferd korrekt auf Stimmhilfe allein reagiert – es hat das Wort als Signal assoziiert.

Wenn es negativ ist – Meideverhalten:

  • Pferde lernen z.B. oft, daß das Erscheinen einer Spritze mit einhergehendem Unbehagen oder Schmerzen zu tun hat. Die unkonditionierte Reaktion – Davonrennen und Vermeiden – setzt ein, wenn das Pferd nicht zur Behandlung desensibilisiert wird.
  • All das ist jedoch nicht bewußt vom Pferd kontrolliert – es passiert einfach. Keines der Säugetiere kann dem entkommen.

B)   Operante Konditionierung: Feed-back!

  • Dieses Lernen ist für unser Training viel wichtiger. Operantes assoziatives Lernen bedeutet Feed-Back-Lernen. Operant heißt, daß während dieser Konditionierung das Pferd selber „operieren“ kann, es wird selber tätig und denkt bewußt mit. Mit der Probiermethode bekommt es heraus, welches Verhalten sich auszahlt und lernt so die Konsequenzen seines eignen Verhaltens zu erkennen – es lernt aus seinen Lernerfolgen!
  • D.h., daß das Pferd sein Verhalten je nach seinen Erfahrungen verändern kann, so daß es unabhängig handelt.

Aber Achtung!

Auch hier drehen sich seine Handlungen nie darum, was sein Mensch vorhatte – sie zeigen uns lediglich, wie unsere Anreize von ihm aufgefaßt wurden!

Bevor wir also ins assoziative Lernen eintauchen, machen wir einen kurzen Abstecher ins Kapitel „Wahrnehmung“ des Pferdes, denn wir können nicht annehmen, daß sie die selbe ist wie unsere.

Die Wahrnehmung des Pferdes:

  • Was sieht ein Pferd? Wie gut kann es hören? Wie deutlich kann es unsere Hilfen mit seinen Tastsinnen fühlen? Was kann es unterscheiden und wie verarbeitet es all diese Information in seinem Gehirn?

Das Auge: für detaillierte Information gehen Sie zum Blog 11 der Serie „Understand your Horse“

  • Um ein effizienter Lehrer zu sein, muß man die Welt durch SEINE Augen sehen – und wie sieht diese Welt dann aus?
  • Die Wissenschaftler können die physikalischen Reize, die von außen ins Auge treffen, messen. Das machen sie genau wie beim Menschen. In einem Elektro-Retinogramm scheinen sie Licht ins Auge und messen über angeklebte Elektroden die Veränderung der Elektrizität und damit, wie die Retina auf das Licht reagiert.
Horizontal Field of Vision for the horse. Horizontales Blickfeld des Pferdes.

Horizontal Field of Vision for the horse.
Horizontales Blickfeld des Pferdes.

Horizontal field of vision:

  • We all know that it is one of the prey animal’s characteristics to have the eyes positioned at the side of his head – rather than both in the front like we predators have.  This gives the flight animal the advantage to be able to see the horizon for almost 360 degrees, his field of vision, but the disadvantage is that the sharpness, the focus of the picture suffers.
  • Right in front of his nose the horse sees nothing. “Don’t bite! Can’t you see my finger is not a carrot??”  Well NO. He can’t!

[In the book “From Leading to Liberty” we have Game 3, “Strategic Feeding” (page 44), which will make your life a lot easier later]

  • Directly behind his tail your horse also sees nothing – and this too is important to understand his reactions. Once you are at the point that you can go for walks in liberty [see “Playing with Knowledge”, Blog 05] you will notice that he always wants to zigzag – and he does this to cover the blind spot behind his tail and to prevent any predator sneaking up on him unseen.

Horizontales Blickfeld:

  • Wir wissen alle, daß es ein Kennzeichen eines Fluchttiers ist, die Augen seitlich am Kopf zu haben – im Gegensatz zu Raubtieren wie wir sind. Das gibt dem Beutetier den Vorteil, den Horizont fast ringsum im Blickfeld zu haben, aber der Nachteil ist, daß die Bildschärfe darunter leidet.
  • Direkt vor seiner Nase sieht das Pferd nichts. „Beiß doch nicht! Siehst du nicht, daß mein Finger keine Möhre ist??!” Eben nicht! Da sieht es nichts.

[Im Buch “From Leading to Liberty” im Spiel 3, “Strategic Feeding” (Seite 44), zeigen wir Ihnen, wie man sich sein Leben leicht macht]

  • Direkt hinter seinem Schweif sieht das Pferd ebenfalls nichts – auch das ist wichtig, um seine Reaktionen zu verstehen. Wenn Sie schon in „Freiheit“ spazieren gehen können [siehe “Playing with Knowledge” Blog 05], dann haben Sie bemerkt, daß Ihr Pferd immer Zickzack laufen möchte – es tut das, um den toten Winkel hinter seinem Schweif abzudecken und zu verhindern, daß sich da ein Raubtier unbemerkt anschleichen kann.

Vertical Field of Vision for the horse. Vertikales Blickfeld des Pferdes.

Vertical Field of Vision for the horse.
Vertikales Blickfeld des Pferdes.

Vertical field of vision:

  • Since horses don’t have natural enemies attacking them from the skies, their vision angle to the top is more unimportant and limited, unless they lift and turn their entire head. Much more important is to assess things moving on the ground – where predators mainly come from.
  • To focus on distant objects, i.e. use the 15 degrees of binocular vision that he has, the horse must be able to raise his head. When the rider brings his forehead into the vertical, he can only focus on things at his feet. When the rider rolls his horse in too much (Rollkur), he will not only inflict neck-pain on his horse but in effect also rob him of his sight – and add to emotional stress.

Inter-ocular transfer:

  • For the remaining field of vision he sees everything slightly blurry. How does he process the arriving information, when his eyes, one at each side of the head, send two different pictures into his brain? Our two eyes basically see the same, though from a very slightly different angle, and this gives us our stereo vision and three dimensional perception.
  • The horse is actually 215 degrees monocular with each eye, and only in the narrow range of 15 degrees in front of the face can he focus onto an object and see it sharp. His depth perception is also less than ours, though not as bad as often claimed, as obviously horses don’t run into trees or jumps.
  • There has been a lot of talk about right and left brain, and why a horse can spook at a certain object when seen from different directions. Newer research stresses that their vision is not “stereo”, but rather that their brain processes the two pictures independently as Right Vision and Left Vision, and those pictures are two-dimensional.
  • The horse’s Corpus Callosum, which is the connection between the right and left half of the brain, is developed to a much lesser degree in the horse than in humans. This means that the interchange of information between the two halves functions differently. But it is not true that horses cannot recognize with the left eye what they have seen with only the right before (and vice versa). It is now confirmed that the horse’s cerebral hemispheres DO have a functional connection for the transportation of information from one side to the other. Multiple two-choice tests were conducted. in which one of the horse’s eyes was covered up.

Vertikales Blickfeld:

  • Da Pferde aus den Lüften keine natürlichen Feinde haben, ist ihr Gesichtsfeld nach oben unwichtiger und begrenzt, außer wenn sie den ganzen Kopf heben und drehen. Viel wichtiger ist ihnen das Taxieren des Bodens, denn Raubtiere kommen von unten.
  • Um auf entfernte Objekte scharf zu stellen, das heißt die 15 Grad seiner binokularen Sicht zu nutzen, muß das Pferd also den Kopf heben können. Wenn der Reiter die Stirn seines Pferdes in der Vertikale bringt, kann es nur Dinge bei seinen Füßen sehen. Wenn der Reiter es noch mehr einrollt (Rollkur), dann wird er ihm nicht nur Nackenschmerzen verursachen, sondern es dazu noch seiner Sicht berauben – was den Streß noch verschlimmert.

Interokularer Austausch:

  • Im restlichen Blickfeld sieht das Pferd alles etwas unscharf. Wie verarbeitet es die Information, wenn doch die seitlich am Kopf stehenden Augen jedes ein anderes Bild in sein Gehirn schicken? Unsere beiden Augen sehen ja eigentlich das selbe, obwohl aus einem leicht unterschiedlichen Winkel, und das gibt uns die Stereoansicht und dreidimansionale Wahrnehmung.
  • Das Pferd ist eigentlich zu 215 Grad mit jedem Auge monokular, und nur in dem kleinen Winkel von 15 Grad vor seinem Kopf kann es auf ein Objekt fokussieren und scharf sehen. Seine Tiefenschärfe ist also weniger gut als unsere, aber nicht so schlecht, daß es in Bäume oder Sprünge hineinlaufen würde.
  • Es wird viel über rechtes und linkes Gehirn geredet, und warum ein Pferd vor Sachen scheut, die aus verschiedenen Richtungen gesehen werden. Neuere Experimente zeigen, daß ihr Sehen nicht „Stereo“ ist, sondern daß das Gehirn zwei Bilder unabhängig voneinander verarbeitet, als Rechte und Linke Sicht – und daß diese Bilder zwei-dimensional sind.
  • Der Corpus Callosum, der die Verbindung zwischen der rechten und der linken Gerhinhälfte herstellt, ist beim Pferd schwächer ausgebildet als beim Menschen. Das heißt, daß der Informationsaustausch zwischen den beiden Hälften anders funktioniert. Aber es ist nicht wahr, daß ein Pferd nicht etwas mit dem linken Auge erkennen kann, das es vorher nur mit dem rechten gesehen hat (und umgekehrt). Es wurde bestätigt, daß das Pferdehirn eine funktionierende Verbindung von einer zur anderen Gehirnseite HAT. Viele Experimente wurden durchgeführt, bei denen ein Auge des Pferdes verhüllt war.

Check the Internet for the interesting set-ups of the experiments! Schauen Sie im Internet nach den interessanten Versuchsaufbauten mit Pferden!

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Schauen Sie im Internet nach den interessanten Versuchsaufbauten mit Pferden!

For more information see Evelyn B. Hanggi’s “Thinking Horse”.

We continue with more information on the horse’s perception in the next Blog.

 

Read on !!!

Für mehr über dieses faszinierende Thema lesen Sie Evelyn B. Hanggi’s “Thinking Horse”.

Im nächsten Blog machen wir weiter mit mehr Information über die Wahrnehmung des Pferdes.

 

Lesen Sie weiter !!!

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