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Artículo de método

Un método para investigar la ceguera cambio en palomas (Columba Livia)

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DOI:

10.3791/56677

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7 de septiembre de 2018

1Department of Psychology, Whitman College

En este artículo

Resumen

Ceguera de cambio es un fenómeno de la atención visual, por el que pasan desapercibidos bajo ciertas circunstancias específicas cambios en una presentación visual. Este protocolo describe una variación en el paradigma de parpadeo para investigar la ceguera de cambio que es apropiado y eficaz para la investigación con las palomas.

Resumen

Ceguera de cambio es un fenómeno de la atención visual, por el que pasan desapercibidos bajo ciertas circunstancias específicas cambios en una presentación visual. Mientras que se han desarrollado muchos procedimientos de laboratorio que producen ceguera de cambio en los seres humanos, el paradigma de parpadeo ha surgido como un método particularmente eficaz. En el paradigma de parpadeo, dos pantallas visuales se presentan alternadamente uno con el otro. Si muestra sucesivos está separado por un corto intervalo inter-estímulo (ISI), detección de cambios se deteriora. La simplicidad del procedimiento y la definición operacional clara, basada en el rendimiento del cambio de ceguera hacen el paradigma parpadeo adecuadas para la investigación comparativa con animales no humanos. De hecho, se ha desarrollado una variante que puede aplicarse en cámaras operante para estudiar cambio ceguera en palomas. Los resultados indican que las palomas, como los seres humanos, son peores en detectar la ubicación de un cambio si dos pantallas consecutivas están separados en el tiempo por un ISI en blanco. Además, detección de cambio de palomas es consistente con un proceso de búsqueda activa, por la ubicación que requiera atención selectiva. La tarea de parpadeo por lo tanto tiene el potencial para contribuir a las investigaciones de la dinámica de atención espacial selectivo de palomas en comparación con los seres humanos. También muestra que el fenómeno del cambio de ceguera no es exclusivo a la percepción visual de los seres humanos, pero en cambio puede ser una consecuencia general de la atención selectiva. Por último, mientras que los aspectos útiles de la atención son ampliamente apreciados y entendidos, también es importante reconocer que puede acompañar por imperfecciones específicas tales como cambiar ceguera, y que estas imperfecciones tienen consecuencias a través de una amplia variedad de contextos.

Introducción

Psicología cognitiva ha demostrado repetidamente a menudo sorprendentes y llamativas imperfecciones en nuestros propios procesos cognitivos. Algunos de los ejemplos más notables incluyen pero no se limitan a recuerdos falsos1y decisión subóptima heurística2defectuoso razonamiento estadístico3. Una adición más reciente a esta lista es el fenómeno del cambio de ceguera. Ceguera de cambio es una constante falta de atención, en el que uno falla aviso incluso destacados cambios en su entorno. En una manifestación4, experimentadores tenían un individuos enfoque Confederado para solicitar instrucciones. Durante su conversación, los trabajadores llevan una puerta pasan entre los dos, brevemente interrumpir el contacto visual y proporciona una oportunidad para intercambiar la Confederación para una persona diferente. Después de este intercambio subrepticio, mayoría de las personas no se dio cuenta que su interlocutor ya no era la misma persona. Este fracaso es sorprendente porque momento a momento cambios parecen ser señales de eventos potencialmente importantes que deberían llamar nuestra atención.

Para entender mejor cómo y por qué se produce cambio de ceguera, investigadores han traído en el laboratorio y desarrollado varios procedimientos ingeniosos5,6,7,8 para estudiar con más condiciones controladas. Un enfoque particularmente acertado ha sido apodado "la tarea de parpadeo"9. En este procedimiento, los experimentadores había editado fotografías mediante la eliminación de una característica y presentaron las imágenes a los participantes, alternando rápidamente entre las versiones originales y modificadas. Los participantes manchados rápidamente las diferencias. Sin embargo, si un campo en blanco breve fue insertado entre consecutivos detección de cambios de imágenes (produciendo una pantalla parpadeante para que el procedimiento es llamado) era mucho más difícil, resultando en peor precisión y tiempos de respuesta más lentos. Este procedimiento es atractivo porque proporciona una medida precisa del cambio de ceguera, y es fácil de manipular aspectos concretos de la pantalla como el tamaño, prominencia o momento de un cambio.

El paradigma de parpadeo ha demostrado para ser una herramienta poderosa para el aprendizaje sobre la percepción y la atención en los seres humanos10. El efecto es sorprendentemente potente y persistente. Cambio ceguera puede ocurrir por cambios al objeto sólo en una simple animación11y al mirar directamente un cambio de ubicación de12. Experiencia incluso con ceguera de cambio y conciencia del fenómeno no elimina la13. Además, cambio ceguera es muy diversa y puede ser inducida por una serie de diferentes eventos, como de movimientos sacádicos del ojo5, mudsplashes14, película cortes7u obstrucción visual4. Un fenómeno paralelo ocurre en auditivo15 y táctil16 modalidades, indicando que no puede ser exclusiva para los estímulos visuales y puede ser un fenómeno más general de la atención.

Los seres humanos por supuesto, son no el único animal que hace uso de la atención. Las palomas, por ejemplo, muestran muchas de las mismas capacidades atencionales que los seres humanos. Pueden seleccionar características específicas para el procesamiento preferencial (como cuando use una imagen de búsqueda para encontrar objetivos específicos de alimentos) de17,18. Puede dirigir la atención hacia regiones específicas o ubicaciones espaciales19. Puede cambiar de puesto su atención entre los niveles jerárquicos de la organización20,21. También puede dividir atención entre diferentes aspectos de un estímulo pantalla22,23. Parece entonces, que las palomas poseen muchas de las mismas capacidades atención útil para que los seres humanos. Si ceguera de cambio tiene que ver con algunas de las limitaciones inherentes de la atención, podemos esperar ver un efecto de ceguera de cambio paralelo en las palomas (y quizás otros animales). Además, recientemente han realizado múltiples estudios exitosos de detección de cambios realizados con palomas, implementando diferentes métodos24,25,26,27, 28.

Reciente investigación29,30,31,32 ha adaptado el paradigma de parpadeo para investigar cambio ceguera en palomas y ha producido resultados que paralelo humano cambio de ceguera. El actual informe describe un método sencillo para la aplicación de este procedimiento en una cámara operante. Como con versiones humanas de la tarea, es fácil de aislar y manipular aspectos específicos de la presentación de estímulos con el fin de investigar su influencia sobre la detección de cambios y cambiar ceguera. Así, el procedimiento debe constituir una herramienta valiosa para la investigación sobre las limitaciones de atención aviar y la medida en que sean similares a las limitaciones de la atención humana.

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Protocolo

El procedimiento descrito aquí está de acuerdo con la oficina de bienestar de animales de laboratorio y con nosotros servicio de políticas de salud pública en cuidado humano y uso de animales de laboratorio y fue aprobado por Whitman College institucional Animal cuidado y uso.

1. reducir el peso de palomas

Nota: Pesos de palomas se reducen a 80-85% de su alimentación libre de peso33 para que las aves sean saludables y adecuadamente motivados para trabajar para el alimento.

  1. Casa ingenuo las aves en jaulas individuales con acceso ilimitado al agua, grano y alimentos.
  2. Pesar cada Paloma en aproximadamente a la misma hora cada día durante 2 a 4 semanas, o hasta que el peso de alimentación libre de cada pájaro se ha estabilizado.
  3. Calcular un peso objetivo de cada Paloma igual al 85% de su peso de alimentación libre estable.
  4. Restringir los alimentos para reducir el peso de cada Paloma gradualmente hasta alcanzar el peso objetivo34. Las palomas deben todavía haber acceso irrestricto a agua y arena.
    Nota: Publicados experimentos usando este protocolo29,30,31,32 han producido resultados significativos, usando entre 4 y 6 palomas por condición. Números similares deben ser adecuados para una replicación directa o sutil variación. Variaciones que reducen la magnitud del cambio de ceguera efecto pueden requerir una muestra mayor.

2. entrenar a palomas para picotear estímulos que aparecen en las claves de respuesta de la cámara operante y comer el grano de la tolva de alimentos

Nota: Las sesiones de entrenamiento y experimentales requieren control exacto de la computadora, con resolución temporal de menos de 1 ms. utiliza un lenguaje de programación flexible (véase Tabla de materiales) para controlar cámaras operante a través de un relé de I/O.

  1. Al principio del período de sesiones de cada día, pesan las palomas y colocarlos en cámaras operante (véase Tabla de materiales). Ingenuas palomas pueden necesitar tiempo para aclimatarse a la manipulación, pesaje y transporte a y desde la cámara operante.  Hasta entonces, tenga mucho cuidado al manipular aves suavemente y monitorear para signos de estrés.
  2. Ejecutar 100 ensayos por sesión diaria. Para cada ensayo:
    1. Seleccione al azar un elemento de estímulo visual (por ejemplo, un color o una línea) y una de las tres claves (véase Tabla de materiales) en la cámara operante. Iluminar el elemento de estímulo seleccionado la tecla pertinente utilizar un proyector compatible con estímulo (véase Tabla de materiales).
      Nota: Los tiempos de inicio y la compensación de las bombillas incandescentes que son estándar en muchas cámaras operante son demasiado lentos para ser apropiados para este método. Cambiar de bombillas incandescentes en la cámara operante con un equivalente de LED más rápido y a continuación, confirme que aparecen las indicaciones como se pretende y que el inicio de los estímulos es nítido (menos de 1 ms de inicio a máximo brillo).
    2. Espere hasta que una paloma pica la tecla en la que aparece el estímulo. No reconocen picotazos a otras teclas.
      Nota: Palomas experimentadas pueden saber inmediatamente a picotear teclas respuesta iluminada. Ingenuo o menos experimentadas aves picoteando puede dar forma mediante procedimientos de35 handshaping o Ana como lo sería para otras tareas de laboratorio.
    3. Después de una sola peck a la clave de respuesta correcta, borrar la pantalla de estímulo y brindar acceso a grano de la tolva de alimentos 2-3 segundos.
  3. Al final de cada sesión, eliminar palomas de cámaras operante y pesarlos antes de devolverlos a sus jaulas hogar. Ajustar el tiempo de acceso de alimentos entre las sesiones para mantener pesos corrientes individuales de aves en el 80-85% de sus pesos de libre-alimentación.
  4. Siguen los entrenamientos hasta que las palomas responden rápidamente y consistentemente a todos los elementos del estímulo individual para ser incluidos en el experimento, en todas las claves de respuesta de tres.

3. tren palomas a búsqueda y cambios de Peck presentadas en claves de respuesta

  1. Al principio del período de sesiones de cada día, pesan las palomas y colocarlos en cámaras operante.
  2. Al principio de cada uno de 100 ensayos en una sesión diaria, determinar los detalles de la pantalla de estímulo próximo. Los datos de cada ensayo se pueden seleccionar al azar por el software de control experimental. Un programa de ejemplo para ejecutar una sesión experimental diaria se incluye como un archivo suplementario (change.cpp); elementos presentes allí también podría ser utilizado para realizar las acciones más simples en el paso 2.
    1. Elegir al azar un intervalo inter-estímulo (ISI) de 250 ms o ms 0 ( p = 0.5 para cada uno).
    2. Al azar, determinar el número de repeticiones de cambio hasta la actualidad, 1, 2, 4, 8 o 16 ( p = 0.2 para cada uno).
    3. Definir una original pantalla de estímulo consistente de uno o más elementos (colores o líneas que se presentan durante la formación) en cada clave de respuesta.
    4. Cambiar la pantalla original de estímulo para definir una pantalla modificada añadiendo, borrando o cambiando un elemento en una de las claves. Vea la figura 1 para ver ejemplos de pantallas del estímulo original y modificada.
    5. Asegúrese de que las palomas no verá todas las pantallas posibles estímulos durante el entrenamiento. Si es necesario, designar un subconjunto de la muestra para la transferencia (paso 4) y abstenerse de presentar durante el entrenamiento.
  3. Presente a 5 s intervalo Inter-ensayo (ITI), con el houselight en y todas las claves de respuesta oscuras para separar cada ensayo del ensayo inmediatamente precedente.
  4. Presenta una pantalla de estímulo con los valores determinados para el proceso actual en el paso 3.2.
    1. Iluminar los elementos de estímulo que componen la pantalla original de 250 ms.
    2. Borrar la pantalla de estímulos y esperar una ISI de 0 o de 250 ms.
    3. Iluminar los elementos de estímulo que componen la pantalla modificada para 250 ms.
    4. Borrar la pantalla de estímulos y esperar una ISI de 0 o de 250 ms.
    5. Repita los pasos 3.4.1 a 3.4.4 hasta la terminación del número de repeticiones determinado anteriormente para el ensayo actual. Presentar todas repeticiones en su totalidad e ignorar cualquier keypecks durante la presentación del estímulo.
  5. Iluminar todas las claves de respuesta tres con luz blanca y esperar hasta que una paloma pica una de las claves de respuesta de tres. Considere el primer peck en cualquier llave de respuesta después de presentación del estímulo es completa la respuesta para ese juicio. Vea la figura 2 para una descripción esquemática de los ensayos con o sin un ISI.
  6. Borrar todas las llaves y concluir el juicio con refuerzo o una señal de error:
    1. Si respuesta de pájaro era la tecla que muestra un cambio, brindar acceso a grano de la tolva de alimento s de 2-3.
    2. Si la respuesta de un pájaro no estaba en la clave que cambió, cambiar el houselight entre encendido y apagado cada 0,5 s por 10 segundos indicar que una respuesta incorrecta.
  7. Al final de cada sesión, eliminar palomas de cámaras operante y pesarlos antes de devolverlos a sus jaulas hogar. Ajustar el tiempo de acceso de alimentos entre las sesiones para mantener pesos corrientes individuales de aves en el 80-85% de sus pesos de libre-alimentación.
  8. Continuar con sesiones diarias de entrenamiento hasta que la precisión de las respuestas de palomas es estable y fiable mejor que precisión oportunidad de 33%. Se proporciona un archivo de muestra (change.xlsx) que analiza datos para mostrar los efectos de la presencia de la ISI y el número de repeticiones.

4. presentar ensayos de transferencia nueva dentro de sesiones diarias

  1. Siga el procedimiento exactamente como se indica en el paso 3, pero sin ninguna muestra potenciales excluido (ver paso 3.2.5).
    Nota: Con un gran número de posibles muestras de estímulo, no es necesario excluir posibles exhibiciones durante el entrenamiento y introducirlos más tarde. En esos casos, simplemente continuar formación muestra normal, como nunca antes visto se producirá naturalmente.
  2. Análisis de precisión en las pantallas de estímulo novedoso, nunca antes visto, excluyendo cualquier muestra las palomas han encontrado previamente. Muestra mejor que precisión oportunidad confirmará que las palomas han aprendido una regla de detección de cambio general y no se basan en la memorización de estímulo familiar.

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Resultados

El resultado primario de interés es la diferencia de precisión entre ensayos con y sin un ISI. En particular, la definición operacional de la ceguera de cambio en el paradigma de parpadeo es precisión en la detección de cambio significativamente menor en los ensayos con un ISI en relación a los ensayos sin un ISI. Este efecto puede verse en la figura 3, que muestra los datos previamente publicados29. En ese experimento, palomas detecta...

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Discusión

El método presentado aquí se inspira en el llamado "paradigma de parpadeo", comúnmente utilizado por los psicólogos cognitivos para estudiar cambio ceguera en los seres humanos9. En esta investigación, ceguera de cambio se define operacionalmente como el deterioro en la detección del cambio producido por la presencia de una ISI que interrumpe las transiciones entre pantallas de estímulo. Lo mismo vale para la aplicación de Paloma aquí descrita. Además, los seres humanos tienden a abordar la tarea ...

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Divulgaciones

El autor no tiene nada que revelar.

Agradecimientos

El autor se extiende gracias a los miembros del laboratorio de psicología comparativa Whitman College por su ayuda en la recopilación de datos, incluyendo Mark Arand, Michael Barker, Eva Davis, Kuba Jeffers, Brett Lambert, Tara Mah, Theo Pratt, Tvan Trinh, Lyla Wadia y Patricia Xi.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Cubículo de entorno pequeñoBRS/LVESEC-002
Panel de inteligencia de palomasBRS/LVEPIP-016
Alimentador de granosBRS/LVEGFM-001
Llave de picoteo de palomasBRS/LVEPPK-001
Proyector de estímuloBRS/LVEIC-901
Lámpara LEDMartek Industries, Cherry Hill Módulo de1820
Acces IOUSB-IDIO-8
Ordenador personalDellOptiplex 3040
Visual C++Microsoft
White Carneau palomasGranja Double-T
E/S NJ

Referencias

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