اختبار الحساسية البصرية للسرعة واتجاه الحركة في السحالي

مرحباً، أنا كيفن وو من مركز الدراسات التكاملية لسلوك الحيوان في جامعة ماكواري هنا في سيدني، أستراليا. في هذه المقالة القائمة على الفيديو، سأتحدث عن اختبار الحساسية للحركة لدى السحالي. وعندما أتحدث عن اختبار الحساسية للحركة، فإنني أقصد استخدام نموذج الإشراط الإجرائي.

وعندما أتحدث عن الإشراط العلوي، فإن ذلك يحدث عندما تأخذ حيواناً خاضعاً للتجربة أو مشاركاً بشرياً وتعلمه خصائص جسم ما، بحيث يأمل في تعلمه والاستجابة له بشكل مناسب عند تقديمه، على أمل الحصول على تعزيز مقابل تلك الاستجابة. والآن، يتيح لنا الإشراط الإجرائي عموماً فهم أمرين: أولاً، يتيح لنا فهم القدرة أو الحاسة المتعلقة بالتعلم والذاكرة، وثانياً، يتيح لنا فهم القدرة الحسية لهذا الفرد أو النوع تحديداً.

لقد كان اختبار الحساسية للحركة والتعلم والذاكرة في السحالي أمراً صعباً للغاية، نظراً لوجود معايير محددة كان من الصعب تحديدها. أحد هذه المعايير هو أن السحالي معروفة بصعوبة إنشاء نظام تحفيزي معين لها، فضلاً عن إيجاد التعزيز المناسب الذي يبقيها مهتمة بالمهام المطلوبة. سنستخدم هنا سحلية جاكي كنوع نموذجي لاختبار كل من التعلم والذاكرة، وخاصة الحساسية للحركة. وتعد سحالي جاكي من الأنواع المتوطنة في أستراليا، وهي أنواع مموهة للغاية ولكنها نشطة خلال النهار، ويمكن تمييزها بعروض بصرية نمطية للغاية تُستخدم للتواصل الاجتماعي.

وأرى عروضاً بصرية تجعل هذا النوع تحديداً مرئياً للغاية. لذا، ما سنقوم بتوضيحه في هذا الفيديو هو أن تنانين جاكي لا تستطيع التعلم وتذكر أشياء معينة فحسب، بل تمتلك أيضاً مستوى عالٍ من الحساسية. بالإضافة إلى ذلك، آمل أن أوضح أنه يمكن أيضاً استخدام سحالي جاكي كنوع نموذجي لمهام معينة أخرى.

كما رأينا سابقاً، فإن النقاط العشوائية تكون عالية الملوحة وتعمل على تحفيز النظام البصري. وهي لا تحفز عملية التعرف، ولا تشبه أي شيء ذو معنى بيولوجي، وهناك تقنيات الفيزياء النفسية الكلاسيكية في الإدراك لدى كل من البشر والحيوانات. وعندما نتحدث عن الفيزياء النفسية، فإننا نتحدث في الواقع عن فهم الخصائص أو السمات المتعلقة بصوت أو بجسم ما.

تسمح لنا استجابات الحيوان الخاضع للتجربة أو المشارك بفهم العتبات التي يتم عندها سماع أو رؤية هذه الخصائص المحددة، وهذا يمنحنا فهماً للإدراك الحسي لهذه الكائنات. إليكم مثالاً على ما يمكن لـ VPX القيام به. في هذا المثال، لدينا دائرة داخلية بها نقاط تتحرك نحو المقدمة، ولكن توجد نقاط عشوائية في الخلفية.

يتيح لك V PPIC X إنشاء سلسلة من الأوهام البصرية المختلفة لاختبار خصائص متنوعة للإدراك الحسي. وبالإضافة إلى هذه الخصائص، فإنه يسمح لنا بالتحكم في أمور مثل التماسك، وهو اتجاه حركة هذه النقاط وسرعتها أيضاً. أما Final Cut Pro فهو برنامج لتحرير الفيديو متاح من شركة Apple.

يتكون برنامج Final Cut Pro من ثلاثة أجزاء رئيسية؛ حيث تتيح لك لوحة العمل (canvas) عرض التسلسل أثناء بنائه، بينما يمثل الخط الزمني (timeline) المكان الذي تضع فيه كل جزء أو مقطع من التسلسل ويمكنك من خلاله رؤية التتابع الزمني للمشاهد، أما سلة الوسائط (bin) فهي تسمح بتخزين تسلسلات متعددة أو تجميع التسلسلات التي سيتم وضعها في الخط الزمني.

يتم إكمال جميع تسلسلات النقاط باستخدام برنامج Final Cut Pro. يتم استيراد جميع التسلسلات التي تم تصميمها في البداية في VIX إلى حاوية الوسائط (bin). يمكنك رؤية مثال على صياغة النقاط في عرض لوحة الرسم (canvas view).

ومع ذلك، يتم إنشاء جميع النقاط باستخدام المخطط الزمني. لذا يمكنك أن ترى هنا أن مثالنا يظهر 0%coherence لمدة 2.5 ثانية في البداية، يتبعها خمس ثوانٍ من المحفز المتغير، ثم وأخيرًا 7.5 ثانية من coherence بنسبة مائة بالمائة. سترى الآن أمثلة على سرعات مختلفة للنقاط ومستويات متفاوتة من dot coherence.

يتم قياس السرعة مجدداً بالدرجات في الثانية، بينما يمثل التماسك النسبة المئوية للنقاط التي تتحرك في الاتجاه الأيسر أو الأيمن. هذا مثال على تسلسل نقاط مكتمل، حيث تتحرك جميع النقاط هنا بسرعة 10 درجات في الثانية.

في البداية، يتم عرض 2.5 ثانية بنسبة تماسك 0%. وفي هذا المثال عند المرحلة المتغيرة، ستتحرك 40% من النقاط في الاتجاه الأيسر للخمس ثوانٍ التالية. يتبع ذلك 7.5 ثانية من التماسك بنسبة مائة بالمائة في الاتجاه الأيسر.

يبلغ الطول الإجمالي للتسلسل 15 ثانية. تألف إعدادنا من ثلاث منصات لتشغيل الفيديو. وتم عرض مخططات الحركة للنقاط العشوائية على الشاشة المركزية.

تظهر على الشاشات المجاورة التعزيزات الثانوية بمجرد قيام المفحوص باختيار صحيح. أما جهاز IMAX الظاهر هنا على الجانب الأيمن، فقد قام بتخزين جميع مقاطع الفيديو المعروضة على الشاشات. وتم تصوير وتسجيل الكاميرا، التي كانت موضوعة فوق ساحة الاختبار، وعرض ما سجلته على منظار عرض وجهاز VCR.

تم تحويل جميع التسلسلات الرقمية من تناظرية باستخدام صندوق القنب. وأنشئت التعزيزات الثانوية باستخدام إصدار 8.3 من مخطط LightWave. يُعد LightWave أداة رسوم متحركة ثلاثية الأبعاد تتيح لنا بناء مشاهد يتم فيها إنشاء هذه الرسوم المتحركة.

هناك ميزتان خاصتان بتصميم الموجة الضوئية؛ الأولى هي الكاميرا حيث يمكن رؤية الجسم، والثانية هي الضوء أو الأضواء التي ستعمل على إضاءة المنطقة التي يُرى فيها الجسم. لقد اخترنا ثلاثة من اللافقاريات المتحركة لاستخدامها كمعززات ثانوية.

كانت هذه الكائنات عبارة عن صرصار وقراد وعنكبوت. وكانت هذه اللافقاريات مشابهة تماماً لما قد يراه هؤلاء الأشخاص في الطبيعة. كما تم محاكاة حركات هذه اللافقاريات بناءً على حركات واقعية، تم تصويرها وتسجيلها باستخدام كاميرا فيديو رقمية.

هذا هو إعداد الاختبار الأساسي لدينا. تحدد الدائرة الحمراء الشخص الخاضع للتجربة. في البداية، سيظهر للشخص الخاضع للتجربة على الشاشة أمامه 2.5 seconds من 0%coherence.

بعد مرور 2.5 ثانية من التماسك بنسبة 0%، سيُعرض على الخاضع للتجربة خمس ثوانٍ تتغير خلالها سرعة النقاط ودرجة تماسكها. وخلال هذه الفترة الحرجة التي تستغرق خمس ثوانٍ، يُفترض بالخاضعين للتجربة اختيار الشاشة اليسرى أو اليمنى. وبناءً على التغيرات في هذه الخصائص البصرية، فإن القدرة على اختيار الشاشة الصحيحة تمنحنا فهماً لقدرتهم الحسية.

في هذا المثال، يُتوقع من الأشخاص الخاضعين للتجربة التوجه نحو الشاشة اليسرى بينما تتحرك النقاط بنسبة 100%. وخلال هذه الفترة، يُتوقع من الشخص استخدام المعلومات المكتسبة من النقاط المتحركة والتحرك نحو الشاشة اليسرى. ويجب على الشخص اختيار الشاشة المناسبة خلال الفترة الحرجة التي تستغرق خمس ثوانٍ.

في هذه الحالة، يجب أن تكون الشاشة اليسرى هي المختارة. بعد ذلك، عند الثانية 7.5، إذا اختار المشارك الشاشة المناسبة، سيتم تقديم معزز ثانوي له، وفي هذه الحالة، المعزز الثانوي لدينا هو لا فقاري سيبراني. في القسم التالي، سترى إكمال ما يبدو عليه الاختبار الفعلي.

كانت المحاولات المبكرة لترسيخ هذا الإجراء الموثوق غير ناجحة إلى حد كبير، ويرجع ذلك إلى عدة أسباب. أولاً، لم يكن هناك تعزيزات أولية. ثانياً، بدلاً من اللافقاريات السيبرانية، تم استخدام لقطات لسحالي تظهر سلوكيات اجتماعية كمعزز ثانوي.

وثالثاً، أن طول كل تجربة كان زائداً عن الحد. وقد منعت كل من هذه العوامل تحديداً الخاضعين للتجربة من اكتساب الارتباط الشرطي فعلياً، بل وأدت في الواقع إلى زيادة المظاهر النفورية فيما بينهم. وأعتقد أن هذه العوامل، التي تم استبعادها الآن أو تعديلها، هي التي منعت الخاضعين للتجربة من اكتساب الارتباط الشرطي.

لقد وضعنا الآن إجراءً ناجحاً، وقد كانت هذه العملية إلى حد كبير تعتمد على التجربة والخطأ، وعلى الرغم من أن سحالي Liz معروفة بصعوبتها البالغة في وضع إجراءات تشغيلية محددة، إلا أن هذه الطريقة كانت ناجحة وموثوقة تماماً. لذا، لا يمكننا دراسة التواصل البصري والحساسية البصرية في سحالي Jackie فحسب، بل من المحتمل جداً أن نتمكن من تطبيق هذه المنهجية على سحالي أخرى وأنواع أخرى، وبالمثل، يمكننا تطبيق هذه المنهجية على جوانب أخرى من الرؤية.

يمكننا أيضاً تطبيق ذلك على أنماط حسية أخرى مثل السمع والاستقبال الكيميائي والإدراك اللمسي.