一种研究鸽子（Columba Livia）变化盲视的方法

摘要

变化盲视是一种视觉注意现象，指在特定条件下，视觉显示中的变化未被察觉。本实验方案描述了一种用于研究鸽子变化盲视的闪烁范式变体，适用于鸽子相关研究，且具有有效性。

摘要

视而不见（change blindness）是一种视觉注意现象，指在特定条件下，视觉显示中的变化未被察觉。尽管已有多种实验室程序被开发出来以在人类中诱发视而不见效应，闪烁范式（flicker paradigm）已被证明是一种尤为有效的方法。在闪烁范式中，两个视觉显示交替呈现。如果连续的显示之间被一个短暂的刺激间间隔（ISI）分隔，则变化检测能力会受到损害。该方法操作简便，且对视而不见的定义基于明确的行为表现，因此闪烁范式非常适合用于非人类动物的比较研究。事实上，已有研究开发出一种可在操作性条件箱中实施的变体，用于研究鸽子的视而不见现象。结果表明，与人类相似，当两个连续显示之间插入空白的ISI时，鸽子对变化位置的检测能力也会下降。此外，鸽子的变化检测行为符合一种主动的、逐位置搜索的过程，这一过程需要选择性注意的参与。因此，闪烁任务有望促进对鸽子与人类在选择性空间注意动态机制方面的比较研究。同时，这一现象也说明，视而不见并非人类视觉感知所独有，而可能是选择性注意所带来的普遍后果。最后，尽管注意机制的积极作用已被广泛认识和理解，但同样重要的是要认识到，这些积极作用可能伴随着特定的缺陷，例如视而不见，而这些缺陷在多种情境下均会产生实际影响。

引言

认知心理学反复揭示了我们自身认知过程中的显著缺陷，这些缺陷常常令人惊讶。其中一些较为著名的例子包括但不限于错误记忆¹、次优决策启发法²以及有缺陷的统计推理³。近年来新增的一个现象是“变化盲视”。变化盲视是一种持续的注意力失效，指个体未能察觉到环境中即使非常明显的变化。在一个实验中⁴，实验人员安排一名同谋者接近路人并请求问路。在交谈过程中，有工人抬着一扇门从两人之间穿过，短暂遮挡了视线，借此机会将原来的同谋者替换为另一个人。在这次隐蔽的替换之后，大多数人都没有意识到与他们交谈的对象已经不是同一个人。这种现象令人惊讶，因为即时变化似乎应是可能重要事件的信号，理应引起我们的注意。

为了更好地理解变化盲视发生的原因和机制，研究人员已将其引入实验室，并开发出多种巧妙的方法^5,6,7,8，以便在更受控的条件下对其进行研究。其中一种尤为成功的方法被称为"闪烁任务"⁹。在此实验中，研究人....

方案

此处所述的操作程序符合实验室动物福利办公室以及美国公共卫生服务政策关于实验动物人道护理与使用的相关规定，并已获得惠特曼学院机构动物护理与使用委员会的批准。

1. 减轻鸽子的体重

注意：为确保鸽子健康并有足够动力通过完成任务获取食物，需将其体重减少至自由进食时体重的80 - 85%³³。

1. 将未经训练的 鸟类单独饲养在笼中，自由获取饮水、砂砾和食物。
2. 每天大致相同时间称量每只鸽子的体重，持续 2 至 4 周，直至每只鸽子的自由进食体重趋于稳定。
3. 计算每只鸽子的目标体重，该体重为其稳定自由进食体重的 85%。
4. 限制食物供给，逐步降低每只鸽子的体重，直至达到目标体重³⁴。鸽子仍应可自由获取饮水和砂砾。
   注意：采用本方案的已发表实验^29,30,31,32中，每个实验条件通常使用 4 至 6 只鸽子即获得了显著结果。对于直接重复实验或细微改动的实验，类似数量应已足够。若实验改动导....

结果

本研究关注的主要结果是包含ISI与不包含ISI试验之间准确率的差异。具体而言，闪烁范式中变化盲视的操作性定义表现为：与不包含ISI的试验相比，包含ISI的试验中变化检测准确率显著降低。这一效应可见于图3，该图展示了先前发表的数据²⁹。在该实验中，鸽子对由颜色元素组成的刺激物（如图1左侧所示类型）的变化进行检测。如图所示，鸽子共观察10种不同的刺激物，其差异基于变化重复次数（横轴：2、4、8、16或32次）以及是否存在250 ms的ISI（不同线条）。包含ISI试验的平均准确率（M = 76.4%）低于不包含ISI试验（M = 79.6%），F(1, 3) = 11.338，p = .043，偏η2 = .791。该图还显示，这种提示变化盲视的准确率差异在每种测试的重复次数下均存在。

讨论

本文所述方法受到认知心理学家常用于研究人类变化盲视现象的所谓"闪烁范式"的启发⁹。在人类研究中，变化盲视在操作上被定义为：在刺激画面转换之间插入一个ISI（刺激间间隔）所导致的变化检测能力下降。本文描述的鸽子实验实施方式同样符合这一定义。此外，人类在执行闪烁任务时通常采用串行搜索策略，即逐个检查可能发生变化的位置，在每个位置上要么成功识别出变化，要么排除该位置并转向下一个位置。本文所提出的方法所得结果与这一解释一致。鸽子的变化检测准确率随着重复次数的增加而提高³²，这正符合串行搜索从一个可能的变化位置逐步推进到下一个位置的预期表现。然而需要注意的是，尽管主要结果与串行搜索过程相符，但这并非唯一的逻辑可能性。其他解释（例如有限容量的并行搜索）也应予以考虑，甚至可能激发对该实验程序的改进。例如，如果鸽子确实采用逐个位置的搜索策略，那么它们应当能够利用不同位置出现变化的基线频率差异，优先在高概率位置启动搜索（从而提高这些高概率位置的检测准确率，但降低其他位置的准确率）。而并行搜索过程则不会做出此类预测。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
小型环境立方体	BRS/LVE	SEC-002
鸽子智能测试面板	BRS/LVE	PIP-016
谷物喂食器	BRS/LVE	GFM-001
鸽子啄键	BRS/LVE	PPK-001
刺激投影仪	BRS/LVE	IC-901
LED灯	Martek Industries, Cherry Hill NJ	1820
I/O模块	Acces IO	USB-IDIO-8
个人计算机	Dell	Optiplex 3040
Visual C++	Microsoft
白卡罗鸽	Double-T Farm