元认知是人类独有的吗？我们无法要求动物对它们的行为做出口头判断，但巧妙的、对动物友好的测试仍然可以探测其他生物是否会思考自己的想法。
在一项开创性的实验中，布法罗大学的心理学家大卫·史密斯训练了一只名叫纳图阿的海豚，当听到低音或高音时，它会游向两个控制杆中的一个。当纳图阿回答正确时，它会得到一条鱼作为奖励。但是，有些声音对它来说更难区分。因此，史密斯引入了第三个控制杆，它会触发一个更简单的试验，让纳图阿收集它的鱼。海豚学会了只在更困难的试验中按下这个控制杆。
史密斯认为，纳图阿选择第三个控制杆，海豚必须意识到知识的缺乏，因此必须反思它知道多少。对这一结论的额外支持来自观察，即海豚在两个响应选项之间犹豫或摇摆的时间越长，它就越有可能选择第三个控制杆。因此，它的退出选择似乎是基于真实的、不确定感的感觉。正如后来的实验证明的那样，猕猴也表现出类似的元认知行为，但另一种猴子，卷尾猴，却没有。
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另一种元认知测试模仿了我们在实验室中要求人类进行的信心判断。与海豚实验一样，动物决定它认为两个答案中的哪一个是正确的。然后，它有机会承诺选择该答案，或者选择一个单独的、安全的选项，该选项总是提供少量零食。押注原始选择风险更大——如果正确，它会获得更大的奖励，否则就得不到食物。猕猴出色地通过了测试：当它们更有可能正确时，它们会选择风险更大的赌注。猴子前额叶皮层中神经元的活动也追踪它们的信心，为了解元认知如何在神经回路层面实现提供了一个窗口。甚至大鼠也可以学会通过这个测试的一个版本。
然而，这些证据不足以得出动物具有元认知的结论。原因之一是，前额叶前部皮层，人类元认知的关键大脑区域，在人类中比在猴子中更大，并且在啮齿动物中不存在。这种解剖学上的差异不一定消除内省啮齿动物的可能性，因为元认知可能以不止一种形式进化而来。它可能表现为动物与我们共有的内在不确定感，以及可能为人类独有的有意识的自我认知。
甚至有些计算机也可能体现某种形式的元认知。当IBM的《危险边缘》答题机沃森在2011年击败两位人类冠军选手时，它依赖于一种与人类自我认知非常相似的技能。沃森不仅提出了答案，还为答案生成了信心评级。然后，这台超级计算机使用该评级来决定是否按下蜂鸣器。事实证明，沃森知道它知道——它计算了一个评级——比人类《危险边缘》冠军知道他们知道的速度更快，这给了IBM的机器赢得胜利所需的优势。