Nella detection, il momento esatto in cui viene confermata una risposta corretta può incidere sulla chiarezza dell’apprendimento. Il cane individua la sorgente, assume la posizione richiesta e mantiene l’indicazione, ma il premio primario non sempre può essere consegnato immediatamente o direttamente nel punto in cui si trova il target.
La distanza del conduttore, la configurazione dell’ambiente, la posizione della sorgente e le esigenze di sicurezza possono produrre un intervallo tra il comportamento corretto e l’arrivo della pallina o dell’altro rinforzo utilizzato. Durante questo intervallo il cane può spostarsi, cambiare orientamento, interrompere la segnalazione o rivolgersi verso il conduttore. Il rischio è che il premio finisca per rinforzare un comportamento leggermente diverso da quello che si voleva consolidare.
Lo studio di Lucia Lazarowski e collaboratori, pubblicato nel febbraio 2025 su Frontiers in Veterinary Science, ha valutato se un marker condizionato possa migliorare alcuni aspetti dell’apprendimento e della prestazione dei cani da detection.
Che cosa significa marker condizionato
Un marker è un segnale breve e chiaramente riconoscibile, come il suono di un clicker, che viene precedentemente associato all’arrivo di un premio. Dopo questa associazione, il segnale permette di indicare al cane il momento preciso in cui ha eseguito correttamente il comportamento.
Il marker non coincide con il premio primario. La pallina, il cibo o il gioco mantengono la loro funzione, mentre il click anticipa e predice il loro arrivo. Il suo possibile valore consiste nel collegare temporalmente la risposta corretta al rinforzo, anche quando quest’ultimo viene consegnato qualche secondo dopo o lontano dalla sorgente.
Nel lavoro di Lazarowski, i cani del gruppo marker ricevevano il click subito dopo la risposta corretta e successivamente la pallina. I cani del gruppo di confronto ricevevano direttamente la pallina, senza il segnale intermedio.
Il protocollo sperimentale
La ricerca ha coinvolto 28 Labrador retriever candidati alla detection provenienti dal programma di Auburn University. Avevano circa dieci mesi e non possedevano un precedente addestramento formale nel rilevamento olfattivo o nella segnalazione richiesta dallo studio.
I cani furono distribuiti in due gruppi da 14, bilanciati per sesso e per alcuni indicatori relativi al valore attribuito al premio. Il target utilizzato era acetato di amile allo 0,1% diluito in olio minerale. La risposta finale richiesta consisteva in una segnalazione passiva mediante il seduto.
Il gruppo marker iniziò con 20 associazioni tra il suono del clicker e la consegna della pallina. Il gruppo senza marker ricevette lo stesso numero di premi, in modo da controllare l’esposizione iniziale al rinforzo e all’ambiente.
Il percorso comprendeva l’insegnamento della risposta di segnalazione e quattro fasi progressive di discriminazione olfattiva. Con l’avanzare del protocollo aumentavano la complessità della ricerca e i requisiti relativi a distanza dalla sorgente, posizione, durata della risposta e autonomia rispetto al conduttore.
Quante prove sono state necessarie
Nell’insegnamento iniziale della segnalazione, il gruppo marker impiegò mediamente 51,9 prove e il gruppo con il solo premio 60,1. Nelle prime tre fasi della detection le medie furono rispettivamente 39,2 contro 34,7 prove, 40 contro 43,9 e 44,8 contro 50,4.
La differenza statisticamente significativa comparve nella quarta e più complessa fase: i cani addestrati con il marker completarono mediamente il passaggio in 36 prove, mentre quelli addestrati soltanto con la pallina ne richiesero 68,2.
Non sarebbe quindi corretto affermare che il clicker abbia accelerato indistintamente ogni parte dell’addestramento. Il vantaggio emerse quando i criteri divennero più articolati e la consegna del rinforzo richiese maggiore precisione.
Il click veniva prodotto mediamente un secondo dopo la risposta corretta. La pallina arrivava dopo circa 3,13 secondi nel gruppo marker e 3,54 secondi nel gruppo di confronto, senza una differenza significativa fra i due intervalli. Il risultato non sembra quindi dipendere semplicemente da una consegna più rapida del premio primario.
Accuratezza e qualità dell’indicazione
Nel test successivo all’addestramento, la probabilità di un hit fu del 93,57% nel gruppo marker e del 97,86% nel gruppo con il solo premio. La differenza non risultò statisticamente significativa. Anche i falsi allarmi furono equivalenti, con una media del 7,14% in entrambi i gruppi.
Il marker non migliorò dunque la sensibilità o la specificità generale in questa fase. I suoi effetti emersero nella topografia della segnalazione.
I cani addestrati con il clicker orientarono correttamente il corpo verso il contenitore target nel 92,1% delle segnalazioni, contro il 69,3% del gruppo senza marker. La distanza media della risposta dalla sorgente fu inoltre di 43,2 centimetri nel gruppo marker e di 52,5 centimetri nell’altro gruppo.
Non furono rilevate differenze significative nella latenza con cui veniva eseguito il seduto o nella capacità di mantenerlo per i due secondi richiesti. Anche questo risultato invita a distinguere il riconoscimento del target dalla precisione con cui il cane ne comunica la posizione.
Il trasferimento a un nuovo ambiente
Dopo il lavoro sulle postazioni di discriminazione, i cani furono valutati in ricerche libere in un contesto differente. Otto soggetti per ciascun gruppo produssero autonomamente la segnalazione addestrata al primo incontro con la sorgente.
Considerando sei ricerche, il numero medio di segnalazioni autonome fu 3,92 nel gruppo marker e 4,14 nel gruppo senza marker, senza differenze significative. Non furono registrati falsi allarmi sui distrattori collocati nell’ambiente.
La differenza riguardò nuovamente la precisione direzionale: il 59,2% delle segnalazioni del gruppo marker era orientato verso la posizione della sorgente, contro il 37,9% del gruppo con il solo premio. Non emerse invece una differenza significativa nella proporzione di segnalazioni eseguite entro circa un metro dal target.
Che cosa accade quando la pallina viene sospesa
Nella fase conclusiva, composta da dieci prove, il premio primario venne sospeso per tutti i cani. Il gruppo marker continuò però a ricevere il click dopo una risposta corretta, mentre il secondo gruppo non riceveva né il marker né la pallina.
La sensibilità media fu del 97,85% nel gruppo marker e dell’85,47% nel gruppo senza marker. Nel corso delle prove non premiate, la probabilità di segnalare il target diminuì nel gruppo con il solo premio, mentre rimase stabile nel gruppo che continuava a ricevere il click.
La latenza della segnalazione aumentò progressivamente nel gruppo senza marker e rimase sostanzialmente invariata nell’altro. I cani del gruppo marker conservarono inoltre una migliore precisione della posizione e dell’orientamento.
Occorre però interpretare correttamente questo risultato. Per il gruppo marker non si trattò di un’estinzione completa, perché il click continuava a essere presentato e aveva acquisito proprietà rinforzanti. Lo studio dimostra che il segnale poteva sostenere temporaneamente la risposta in assenza della pallina, non che il marker possa sostituire indefinitamente il premio primario.
Gli stessi autori avvertono che un uso ripetuto del marker senza il successivo rinforzo può ridurne il valore e produrre effetti negativi. Il marker funziona perché predice il premio: se questa relazione viene sistematicamente interrotta, il segnale è destinato a perdere efficacia.
Il possibile valore nella detection operativa
Leggo questi risultati come una prova del valore potenziale della precisione comunicativa. Un marker ben condizionato può identificare esattamente il comportamento corretto, ridurre ciò che accade tra la segnalazione e l’arrivo del premio e consentire al cane di ricevere la conferma senza aspettare che il conduttore raggiunga la sorgente.
Questo potrebbe favorire una segnalazione più stabile e precisa e ridurre la dipendenza da movimenti, postura o avvicinamento del conduttore. Può essere importante anche quando il premio non deve essere lanciato direttamente sul target o quando la distanza rappresenta una condizione necessaria.
Lo studio, tuttavia, non dimostra che il clicker sia sempre superiore, necessario o adatto a ogni binomio. Sono stati utilizzati giovani Labrador candidati, un solo target sperimentale, un protocollo standardizzato, una pallina come premio e il seduto come segnalazione. I risultati dovranno essere verificati con cani già operativi, altri marker, differenti sistemi di indicazione, altri target e contesti realmente variabili.
Che cosa dovrebbe misurare un centro di formazione
Per valutare un marker non mi limiterei a osservare se il cane esegue la segnalazione. Confronterei il numero di prove necessario per raggiungere il criterio, la latenza tra l’incontro con l’odore e la risposta, la durata e la stabilità dell’indicazione, la distanza effettiva dalla sorgente e la correttezza dell’orientamento.
Verificherei inoltre se il cane cerca conferme nel corpo del conduttore, se anticipa la risposta quando il trainer si muove, se la prestazione rimane stabile aumentando la distanza e se il comportamento viene trasferito in un ambiente differente. Hit, miss e falsi allarmi dovrebbero rimanere misure distinte, perché un’indicazione formalmente più precisa non garantisce da sola una migliore accuratezza olfattiva.
La domanda conclusiva che proporrei al lettore è questa: il vostro sistema di rinforzo sta confermando con precisione l’indicazione alla sorgente oppure rischia di premiare ciò che il cane compie nei secondi successivi?
L’autore
Francesco Piliego è CEO di FP GROUP SRL, azienda specializzata in servizi cinofili professionali per la sicurezza, la difesa e l’ambiente. Ex specialista delle unità cinofile antiesplosivo della Polizia di Stato, è formatore, autore ed esperto in detection. Svolge attività di divulgazione attraverso podcast su Spotify ed è autore e proprietario del canale YouTube @francescopiliegoreal, che ha superato le 100.000 visualizzazioni. Attraverso la formazione, la divulgazione e l’esperienza operativa contribuisce allo sviluppo di unità K9 preparate, affidabili e adeguate ai diversi contesti d’impiego.
Fonte scientifica
Lazarowski, L., Rogers, B., Collins-Pisano, C., Krichbaum, S., Handley, M., Smith, J. G. e Waggoner, P. (2025). “Effectiveness of marker training for detection dogs”. Frontiers in Veterinary Science, 12, 1538452. https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1538452