元認知是人類獨有的嗎？我們無法要求動物對它們的行為做出口頭判斷，但巧妙的、對動物友好的測試仍然可以探測其他生物是否會思考自己的想法。
在一項開創性的實驗中，布法羅大學的心理學家大衛·史密斯訓練了一隻名叫納圖阿的海豚，當聽到低音或高音時，它會遊向兩個控制桿中的一個。當納圖阿回答正確時，它會得到一條魚作為獎勵。但是，有些聲音對它來說更難區分。因此，史密斯引入了第三個控制桿，它會觸發一個更簡單的試驗，讓納圖阿收集它的魚。海豚學會了只在更困難的試驗中按下這個控制桿。
史密斯認為，納圖阿選擇第三個控制桿，海豚必須意識到知識的缺乏，因此必須反思它知道多少。對這一結論的額外支援來自觀察，即海豚在兩個響應選項之間猶豫或搖擺的時間越長，它就越有可能選擇第三個控制桿。因此，它的退出選擇似乎是基於真實的、不確定感的感覺。正如後來的實驗證明的那樣，獼猴也表現出類似的元認知行為，但另一種猴子，捲尾猴，卻沒有。
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另一種元認知測試模仿了我們在實驗室中要求人類進行的信心判斷。與海豚實驗一樣，動物決定它認為兩個答案中的哪一個是正確的。然後，它有機會承諾選擇該答案，或者選擇一個單獨的、安全的選項，該選項總是提供少量零食。押注原始選擇風險更大——如果正確，它會獲得更大的獎勵，否則就得不到食物。獼猴出色地通過了測試：當它們更有可能正確時，它們會選擇風險更大的賭注。猴子前額葉皮層中神經元的活動也追蹤它們的信心，為了解元認知如何在神經迴路層面實現提供了一個視窗。甚至大鼠也可以學會透過這個測試的一個版本。
然而，這些證據不足以得出動物具有元認知的結論。原因之一是，前額葉前部皮層，人類元認知的關鍵大腦區域，在人類中比在猴子中更大，並且在齧齒動物中不存在。這種解剖學上的差異不一定消除內省齧齒動物的可能性，因為元認知可能以不止一種形式進化而來。它可能表現為動物與我們共有的內在不確定感，以及可能為人類獨有的有意識的自我認知。
甚至有些計算機也可能體現某種形式的元認知。當IBM的《危險邊緣》答題機沃森在2011年擊敗兩位人類冠軍選手時，它依賴於一種與人類自我認知非常相似的技能。沃森不僅提出了答案，還為答案生成了信心評級。然後，這臺超級計算機使用該評級來決定是否按下蜂鳴器。事實證明，沃森知道它知道——它計算了一個評級——比人類《危險邊緣》冠軍知道他們知道的速度更快，這給了IBM的機器贏得勝利所需的優勢。