Empirical research with nonhuman primates appears to support the view that causal reasoning is a key cognitive faculty that divides humans from animals. The claim is that animals approximate causal learning using associative processes. The present results cast doubt on that conclusion. Rats made causal inferences in a basic task that taps into core features of causal reasoning without requiring complex physical knowledge. They derived predictions of the outcomes of interventions after passive observational learning of different kinds of causal models. These competencies cannot be explained by current associative theories but are consistent with causal Bayes net theories.

The philosopher David Hume's conclusion that causal induction is solely based on observed associations still presents a puzzle to psychology. If we only acquired knowledge about statistical covariations between observed events without accessing deeper information about causality, we would be unable to understand the differences between causal and spurious relations, between prediction and diagnosis, and between observational and interventional inferences. All these distinctions require a deep understanding of causality that goes beyond the information given. We report a number of recent studies that demonstrate that people and rats do not stick to the superficial level of event covariations but reason and learn on the basis of deeper causal representations. Causal-model theory provides a unified account of this remarkable competence.

Extinction-induced attenuation of single-phase and two-phase blocking was examined with rats in a conditioned lick-suppression task. In Experiment 1, which compared the effectiveness of single- and two-phase blocking, it was found that single-phase blocking was facilitated by the initiation of training with an A-US trial rather than an AX-US trial. Single-phase (but not two-phase) blocking was attenuated as a result of 200 extinction trials with the blocking stimulus (Experiment 2). Experiment 3 revealed recovery from two-phase blocking after 800 extinction trials with the blocking stimulus. Recovery from both types of blocking was specific to the blocked CS trained in compound with the extinguished stimulus (Experiment 4). This is the first article to report that the blocking deficit can be reversed by extinguishing the blocking stimulus. These results are discussed in light of acquisition models (i.e., retrospective revaluation) and expression models (i.e., the comparator hypothesis).

We report the first successful demonstration of a simultaneous, two-item same-different (S/D) discrimination by 6 pigeons, in which nonpictorial color and shape stimuli were used. This study was conducted because the majority of recently successful demonstrations of S/D discrimination in pigeons have employed displays with more than two items. Two pairs of stimulus items were simultaneously presented on a touch screen equipped computer monitor. Pigeons were reinforced for consistently pecking at either the same (i.e., identical) or the different (i.e., nonidentical) pair of items. These pairs were created from combinations of simple colored shapes drawn from a pool of six colors and six shapes. After acquiring the discrimination with item pairs that differed redundantly in both the shape and the color dimensions, the pigeons were tested for transfer to items that varied in only one of these dimensions. Although both dimensions contributed to the discrimination, greater control was exhibited by the color dimension. Most important, the discrimination transferred in tests with novel colored, shaped, and sized items, suggesting that the mechanisms involved were not stimulus specific but were more generalized in nature. These results suggest that the capacity to judge S/D relations is present in pigeons even when only two stimuli are used to implement this contrast.

In 4 conditioned lick suppression experiments with rats, the combined effects of latent inhibition treatment followed by overshadowing treatment were assessed as a test of the comparator hypothesis's (R.R. Miller & L.D. Matzel, 1988) explanations of overshadowing and latent inhibition. Experiments 1 and 2 confirmed the prediction of the comparator hypothesis that combined latent inhibition and overshadowing treatments attenuate the response deficit produced by either treatment alone. Furthermore, consistent with the comparator hypothesis, posttraining changes in the associative status of the putative comparator stimulus altered responding to the target conditioned stimulus (Experiment 3), and switching contexts between latent inhibition and overshadowing treatments (Experiment 4) eliminated the interaction between the latent inhibition and overshadowing treatments.

How much information can a brain store over a lifetime's experience? The answer to this important, but little researched, question was investigated by looking at the long-term visual memory capacity of 2 pigeons. Over 700 sessions, the pigeons were tested with an increasingly larger pool of pictorial stimuli in a two-alternative discrimination task (incremented in sets of 20 or 30 pictures). Each picture was randomly assigned to either a right or a left choice response, forcing the pigeons to memorize each picture and its associated response. At the end of testing, 1 pigeon was performing at 73% accuracy with a memory set of over 1,800 pictures, and the 2nd was at 76% accuracy with a memory set of over 1,600 pictures. Adjusted for guessing, models of the birds' performance suggested that the birds had access, on average, to approximately 830 memorized picture-response associations and that these were retained for months at a time. Reaction time analyses suggested that access to these memories was parallel in nature. Over the last 6 months of testing, this capacity estimate was stable for both birds, despite their learning increasingly more items, suggesting some limit on the number of picture-response associations that could be discriminated and retained in the long-term memory portion of this task. This represents the first empirically established limit on long-term memory use for any vertebrate species. The existence of this large exemplar-specific memory capacity has important implications for the evolution of stimulus control and for current theories of avian and human cognition.

Extraneous sounds have a variety of effects on animals; they may interfere with communication, cause physical harm, increase wariness, influence settlement decisions, or they may cause distractions in ways that increase vulnerability to predation. We designed a study to investigate the effects of changing both the amplitude and duration of an acoustic stimulus on distraction in a terrestrial hermit crab (Coenobita clypeatus). In experiment 1, we replicated the key findings from a field result: crabs hid more slowly in response to a silent visual stimulus when we simultaneously broadcast a white noise than they did when in a silent condition. In experiment 2, we altered the noise duration and found that a long noise generated greater latencies to hide than a short noise. In experiment 3, we increased the noise amplitude and found that hide latency increased with higher-intensity auditory stimuli. These experiments demonstrate a variety of stimulus factors that influence distraction. Our results suggest that prey animals could be in greater danger from predators when in an environment with auditory distractions.

In two experiments, rats received sensory preconditioning treatment in which an auditory conditioned stimulus (CS) X was followed by visual CS A in Phase 1, and CS A was followed by an appetitive US (sucrose) in Phase 2. Rats also received presentations of auditory CS Y unpaired with other events. At test, rats looked for sucrose more following CS X than following CS Y on non-reinforced probe test trials only if the light bulb on which CS A had been presented during training was removed from the chamber at the time of testing. With the light bulb present (but unlit), rats showed nodifference in amount of nose poking between CS X and CS Y. These results suggest that rats distinguish between the explicit absence of events and lack of information

The goal of three experiments was to study whether rats are aware of the difference between absence of events and lack of evidence. We used a Pavlovian extinction paradigm in which lights consistently signaling sucrose were suddenly paired with the absence of sucrose. The crucial manipulation involved the absent outcomes in the extinction phase. Whereas in the Cover conditions, access to the drinking receptacle was blocked by a metal plate, in the No Cover conditions, the drinking receptacle was accessible. The Test phase showed that in the Cover conditions, the measured expectancies of sucrose were clearly at a higher level than in the No Cover conditions. We compare two competing theories potentially explaining the findings. A cognitive theory interprets the observed effect as evidence that the rats were able to understand that the cover blocked informational access to the outcome information, and therefore the changed learning input did not necessarily signify a change of the underlying contingency in the world. An alternative associationist account, renewal theory, might instead explain the relative sparing of extinction in the Cover condition as a consequence of context change. We discuss the merits of both theories as accounts of our data and conclude that the cognitive explanation is in this case preferred.

In the present study, we investigated response decisions made under conditions of incomplete information in rats. In Experiment 1, rats were trained on either a positive patterning (PP; A-, B-, AB+) or a negative patterning (NP; A+, B+, AB-) instrumental lever-press discrimination. Subjects that had learned an NP discrimination responded less to Cue A when Cue B was covered at test. The cover did not, however, affect test responses to Cue A in the PP condition. In Experiment 2, rats received concurrent training on both PP and NP discriminations. After concurrent training, responses to Cue A were different with B covered versus uncovered for both NP and PP discriminations. We discuss possible accounts for why exposure to a nonlinearly soluble discrimination (NP) may have affected sensitivity to cue ambiguity produced by the cover. These results have interesting implications for representational processes engaged in problem solving.