Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Een methode voor het onderzoeken van verandering blindheid in duiven (Columba Livia)

Published: September 7, 2018 doi: 10.3791/56677
Automatic Translation
1
1Department of Psychology, Whitman College

Summary

Verandering blindheid is een verschijnsel van visuele aandacht, waarbij wijzigingen aan een visuele weergave onder bepaalde specifieke omstandigheden onopgemerkt. Dit protocol beschrijft een variatie op de flikkering paradigma voor het onderzoeken van verandering blindheid die passend en effectief voor onderzoek met duiven.

Abstract

Verandering blindheid is een verschijnsel van visuele aandacht, waarbij wijzigingen aan een visuele weergave onder bepaalde specifieke omstandigheden onopgemerkt. Terwijl veel laboratorium procedures zijn ontwikkeld, die het produceren van verandering blindheid bij de mens, heeft de flikkering paradigma ontpopt als een bijzonder effectieve methode. In de flikkering paradigma, worden twee visuele displays gepresenteerd in afwisseling met elkaar. Als opeenvolgende schermen worden gescheiden door een korte interval tussen stimulus (ISI), is veranderingsdetectie geschaad. De eenvoud van de procedure en de duidelijke, resultaatgerichte operationele definitie van verandering blindheid maken de flikkering paradigma geschikt voor vergelijkend onderzoek met behulp van niet-menselijke dieren. Inderdaad, een variant ontwikkeld dat kan worden geïmplementeerd in operante kamers om te studeren verandering blindheid in duiven. Resultaten wijzen erop dat duiven, net als de mens, slechter zijn op het opsporen van de locatie van een verandering als twee opeenvolgende vertoningen in tijd worden gescheiden door een lege ISI. Bovendien, duiven veranderingsdetectie komt overeen met een actieve, locatie-op-locatie zoekproces dat selectieve aandacht vereist. De flikkering taak heeft dus de potentiële bijdrage aan onderzoeken van de dynamiek van duiven selectieve ruimtelijke aandacht in vergelijking met de mens. Het illustreert ook dat het fenomeen van de verandering blindheid niet exclusief voor de visuele perceptie van de mens is, maar kan in plaats daarvan een algemene gevolg van selectieve aandacht. Ten slotte wijzigen terwijl de nuttige aspecten aandacht zijn alom gewaardeerd en begrepen, het is ook belangrijk te erkennen dat zij vergezeld gaan van specifieke onvolkomenheden zoals blindheid, en dat deze onvolkomenheden gevolgen hebben in een breed scala van contexten.

Introduction

Cognitieve psychologie heeft herhaaldelijk aangetoond dat opvallende en vaak verrassende onvolkomenheden in onze eigen cognitieve processen. Sommige van de meer opmerkelijke voorbeelden omvatten maar zijn niet beperkt tot valse herinneringen1, suboptimaal besluit heuristiek2en defecte statistische redenering3. Een meer recente toevoeging aan deze lijst is het verschijnsel van verandering blindheid. Verandering blindheid is een consistente falen van aandacht, waarin een niet te merken zelfs prominente veranderingen in iemands omgeving. In een demonstratie4had de onderzoekers een zuidelijke aanpak individuen te vragen richtingen. Tijdens hun gesprek, werknemers die een deur doorgegeven tussen de twee, kort onderbreken visueel contact en bieden een kans om het omwisselen van de zuidelijke voor een andere persoon. Na deze heimelijke uitwisseling mislukt de meeste individuen om op te merken dat hun gesprekspartner niet langer dezelfde persoon was. Deze mislukking is verbazingwekkend omdat het moment-te-moment wijzigingen lijkt te zijn van de signalen van potentieel belangrijke gebeurtenissen die moeten onze aandacht.

Om beter te begrijpen hoe en waarom de verandering blindheid treedt op, hebben onderzoekers bracht het in het lab en verscheidene ingenieuze procedures5,6,7,8 voor het bestuderen van het onder meer ontwikkeld gecontroleerde omstandigheden. Een bijzonder succesvolle aanpak is dubbed "de flikkering taak"9. In deze procedure, de onderzoekers foto's bewerkt door het verwijderen van een functie, en vervolgens de beelden gepresenteerd aan deelnemers, snel afwisselend tussen de oorspronkelijke en de gewijzigde versies. Deelnemers gespot snel de verschillen. Als een kort leeg veld is ingevoegd tussen opeenvolgende was beelden (produceren een flikkerend beeldscherm, waarvoor de procedure is vernoemd) veranderingsdetectie echter veel moeilijker, wat resulteert in slechter nauwkeurigheid en tragere responstijden. Deze procedure is aantrekkelijk, omdat deze een nauwkeurige maatstaf van verandering blindheid, en het is gemakkelijk te manipuleren van specifieke aspecten van de weergave zoals de grootte, salience of timing van een verandering.

De flikkering paradigma heeft bewezen als een krachtig hulpmiddel voor het leren over perceptie en aandacht in mensen10. Het effect is verrassend krachtig en hardnekkig. Verandering blindheid kan optreden voor wijzigingen aan het enige object in een eenvoudige animatie11en wanneer direct kijken naar een verandering locatie12. Zelfs ervaring met verandering blindheid en bewustzijn van het fenomeen elimineert het niet13. Anderzijds verandering blindheid is heel divers, en kan worden opgewekt door een aantal verschillende gebeurtenissen, zoals oog saccades5, mudsplashes14, motion picture bezuinigingen7of visuele occlusie4. Een parallelle fenomeen treedt op in de auditieve15 en tactiele16 modaliteiten, die aangeeft dat het wellicht niet exclusief voor visuele stimuli en mogelijk een algemener fenomeen van aandacht.

Mens natuurlijk, zijn niet het enige dier dat maakt gebruik van aandacht. Duiven, bijvoorbeeld, veel van de dezelfde attentional vaardigheden die mensen doen laten zien. Specifieke functies voor preferentiële verwerking (zoals wanneer zij gebruik maken van een afbeelding zoeken te vinden specifieke voedsel doelen)17,18, kunnen zij selecteren. Zij kunnen directe aandacht naar specifieke regio's of ruimtelijke locaties19. Zij kunnen hun aandacht verschuiven tussen hiërarchische niveaus van organisatie20,21. Zij kunnen ook het verdelen van aandacht tussen verschillende aspecten van een stimulus display22,23. Het lijkt dan dat duiven beschikken over veel van de dezelfde capaciteiten die aandacht nuttig zijn voor de mens. Als verandering blindheid heeft te maken met een aantal van de inherente beperkingen van aandacht, kunnen we verwachten om te zien een parallelle verandering blindheid effect in duiven (en misschien andere dieren). Bovendien zijn onlangs er meerdere succesvolle studies van veranderingsdetectie uitgevoerd met behulp van duiven, uitvoering van uiteenlopende methoden24,25,26,27, 28.

Recente onderzoek29,30,31,32 heeft aangepast de flikkering paradigma om te onderzoeken verandering blindheid in Duiven, en heeft resultaten opgeleverd die parallel menselijke verandering blindheid. Het huidige verslag beschrijft een eenvoudige methode voor de uitvoering van deze procedure in een operante kamer. Net als in menselijke versies van de taak, is het gemakkelijk om te isoleren en manipuleren van specifieke aspecten van de presentatie van de prikkel om hun invloed op veranderingsdetectie onderzoeken en veranderen van blindheid. Aldus, moet de procedure vormen een waardevol instrument voor onderzoek naar de beperkingen van aviaire aandacht, en de mate waarin ze zijn gelijkaardig aan de beperkingen van menselijke aandacht.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

De hier beschreven procedure is volgens de Office van Laboratory Animal Welfare en met ons Service beleid op volksgezondheidsgebied op Humane zorg en gebruik van proefdieren, en goedgekeurd door Whitman College van institutionele Animal Care en gebruik Comité.

1. Verminder duiven gewichten

Opmerking: Duiven gewichten worden verlaagd tot 80-85% van hun vrije-voeding gewicht33 om ervoor te zorgen dat de vogels gezond en voldoende gemotiveerd zijn om te werken voor voedsel.

  1. Huis naïef vogels in afzonderlijke kooien met onbeperkte toegang tot voedsel, water en gruis.
  2. Weeg elke duif op ongeveer hetzelfde tijdstip elke dag voor 2 tot 4 weken, of tot elk bird's gratis-voeding gewicht gestabiliseerd.
  3. Bereken het gewicht van een doel voor elke duif gelijk aan 85% van de stabiele gratis-voeding gewicht.
  4. Beperken van voedsel om het geleidelijk verminderen van elke duif gewicht totdat het doel gewicht34is bereikt. Duiven moeten nog steeds onbeperkt toegang hebben tot water en gruis.
    Opmerking: Gepubliceerde experimenten met behulp van dit protocol29,30,31,32 significante resultaten met behulp van tussen de 4 en 6 duiven per voorwaarde hebben opgeleverd. Soortgelijke nummers moeten adequaat zijn voor een directe replicatie of subtiele variatie. Variaties die vermindering van de omvang van het effect van verandering blindheid kunnen nodig zijn een grotere steekproef.

2. het trainen van duiven pikken Stimuli weergegeven op de toetsen van de reactie in de operante kamer en eten van graan uit de voedsel-Hopper

Opmerking: Opleiding en experimentele sessies vereisen nauwkeurige computer controle, met temporele resolutie van minder dan 1 ms. gebruiken een flexibele programmeertaal (Zie Tabel van materialen) controle van operante kamers via een relay I/O.

  1. Aan het begin van elke dag sessie, weeg duiven en breng hen in operante kamers (Zie Tabel van materialen). Naïef duiven wellicht tijd om te acclimatiseren aan behandeling, wegen, en vervoer van en naar de operante kamer.  Tot dan, zorg extra voorzichtig omgaan met vogels te controleren op tekenen van stress.
  2. Voer 100 proeven per dagelijkse sessie. Voor elk afzonderlijk experiment:
    1. Selecteer een element van de visuele stimuli (zoals een kleur of lijn) en één van de drie toetsen (Zie Tabel van materialen) willekeurig in de operante kamer. Verlichten van de geselecteerde stimulans element op de desbetreffende sleutel met behulp van een compatibel stimulans projector (Zie Tabel van materialen).
      Opmerking: De tijden van het begin en de verschuiving van de gloeilampen die standaard in vele operante kamers zijn te traag om te geschikt zijn voor deze methode. Vervanging van alle gloeilampen in de operante kamer met een snellere LED-equivalent, en bevestig dat de beeldschermen worden weergegeven zoals de bedoeling is en dat het intreden van stimuli scherp is (minder dan 1 ms vanaf begin op maximale helderheid).
    2. Wacht totdat een duif besluipt de sleutel waarop de stimulus wordt weergegeven. Pecks op alle andere toetsen niet erkennen.
      Opmerking: Ervaren duiven kunnen onmiddellijk weet te pikken van de reactie van de verlichte toetsen. Naïef of minder ervaren vogels pikken kan worden gevormd met behulp van handshaping of autoshaping35 procedures, aangezien zij voor andere laboratorium-taken zijn zouden.
    3. Na een enkele peck de juiste reactie sleutel, schakelt u het display van de stimulus en bieden toegang tot graan van de voedsel-bak 2-3 seconden ingedrukt.
  3. Aan het einde van elke sessie, duiven verwijderen operante kamers en wegen voordat u terugkeert hen naar hun huis kooien. Voedsel toegangstijd tussen zittingen te houden van de vogels individuele lopende gewichten bij 80-85% van hun gewicht gratis-voeding aanpassen.
  4. Pre trainingen blijven totdat de duiven reageren snel en consequent aan alle individuele prikkel elementen moeten worden opgenomen in het experiment, op alle drie reactie toetsen.

3. trein duiven zoeken en Peck wijzigingen gepresenteerd op reactie toetsen

  1. Aan het begin van elke dag sessie, weeg duiven en breng hen in operante kamers.
  2. Aan het begin van elk 100 proeven in een dagelijkse sessie, vast de details van de aanstaande stimulans display. Details voor elk afzonderlijk experiment kunnen willekeurig worden geselecteerd door de experimentele besturingssoftware. Een steekproefprogramma uit te voeren van een dagelijkse experimentele sessie is opgenomen als een aanvullend bestand (change.cpp); elementen aanwezig zijn kan er ook worden gebruikt om de eenvoudiger acties uitvoeren in stap 2.
    1. Willekeurig kiezen van een inter Stimulus Interval (ISI) 250 ms of 0 ms (met p = 0,5 voor elk).
    2. Willekeurig bepalen het aantal herhalingen van de verandering te presenteren, ofwel 1, 2, 4, 8 of 16 (met p = 0,2 voor elk).
    3. Definieer een oorspronkelijke prikkel display bestaande uit een of meer elementen (de kleuren of lijnen uitgereikt aan pretraining) op elke reactie-sleutel.
    4. De oorspronkelijke weergave van de stimulans om te een gewijzigde weergave definiëren door het toevoegen, verwijderen of wijzigen van een element op een sleutel wijzigen. Zie afbeelding 1 voor voorbeelden van originele en gewijzigde stimulans geeft.
    5. Ervoor zorgen dat duiven niet alle mogelijke prikkel displays tijdens de training zien zullen. Indien nodig, het aanwijzen van een subset van displays voor overdracht (stap 4) en onthouden presenteren ze tijdens de training.
  3. Heden een 5 s tussen Trial Interval (ITI), met de houselight op en alle reactie sleutels donker te scheiden van de uitkomst van het experiment van de onmiddellijk daaraan voorafgaande proef.
  4. Presenteren een stimulus-weergave met behulp van de waarden voor het huidige proces in stap 3.2 bepaald.
    1. Verlichten van de stimulus-elementen die deel uitmaken van de oorspronkelijke weergave van 250 ms.
    2. Schakel het weergeven van de prikkel en een ISI ofwel 0 of 250 ms wachten.
    3. Verlicht de stimulans elementen waaruit de gewijzigde weergave voor 250 ms.
    4. Schakel het weergeven van de prikkel en een ISI ofwel 0 of 250 ms wachten.
    5. Herhaal stap 3.4.1 naar 3.4.4 tot voltooiing van het aantal herhalingen eerder vastgesteld voor het huidige proces. Alle herhalingen presenteren in hun geheel en negeren van een keypecks tijdens de presentatie van de stimulus.
  5. Verlichten van alle drie reactie sleutels met wit licht en wacht totdat een duif een van de drie reactie sleutels besluipt. Overweeg de eerste peck op een willekeurige toets van de reactie als stimulans presentatie voltooid is als het antwoord voor dat proces. Zie Figuur 2 voor een schematische beschrijving van proeven met of zonder een ISI.
  6. Schakel alle sleutels en sluiten van de proef met versterking of een fout signaal:
    1. Als een bird's antwoord op de sleutel die een wijziging weergegeven was, bieden u toegang tot graan van de hopper eten voor 2-3 s.
    2. Als een bird's antwoord niet op de sleutel die gewijzigd was, schakelt u de houselight tussen in- en uitschakelen elke 0,5 s gedurende 10 seconden om aan te geven van een verkeerde reactie.
  7. Aan het einde van elke sessie, duiven verwijderen operante kamers en wegen voordat u terugkeert hen naar hun huis kooien. Voedsel toegangstijd tussen zittingen te houden van de vogels individuele lopende gewichten bij 80-85% van hun gewicht gratis-voeding aanpassen.
  8. Blijven dagelijkse trainingen totdat de nauwkeurigheid van duiven reacties stabiel en betrouwbaar beter dan kans nauwkeurigheid van 33 is %. Een voorbeeldbestand wordt geleverd (change.xlsx) die analyseert ruwe gegevens te tonen van de effecten van ISI aanwezigheid en het aantal herhalingen.

4. huidige roman overdracht proeven binnen de dagelijkse sessies

  1. Volg de procedure precies zoals beschreven in stap 3, maar zonder enige potentiële vertoningen uitgesloten (zie stap 3.2.5).
    Opmerking: Met grote aantallen potentiële stimulans geeft is het niet nodig te sluiten potentiële geeft tijdens het trainen en voeren ze later. In die gevallen gewoon blijven opleiding zoals normaal, zo nooit-vóór-gezien displays zal van nature.
  2. Analyseren van nauwkeurigheid op roman, nooit-vóór-gezien stimulans displays, met uitzondering van eventuele schermen duiven hebben eerder tegengekomen. Beter dan kans nauwkeurigheid bevestigen zal dat duiven hebben geleerd een detectie-regel van algemene wijzigen en zijn niet afhankelijk van memoriseren van bekende stimulus wordt weergegeven.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Het belangrijkste resultaat van belang is het verschil in nauwkeurigheid tussen proeven met en zonder een ISI. In het bijzonder is de operationele definitie van blindheid van de verandering in de flikkering paradigma aanzienlijk verminderd veranderingsdetectie nauwkeurigheid op proeven met een ISI ten opzichte van proeven zonder een ISI. Dit effect kan worden gezien in Figuur 3, waaruit eerder gepubliceerde gegevens29 blijkt. In dit experiment, duiven wijzigingen op stimuli bestaande uit kleur elementen (het type dat is afgebeeld op de linkerkant van Figuur 1) gedetecteerd. Zoals in de afbeelding, zag duiven 10 soorten stimuli, verschillen op basis van het aantal herhalingen van de verandering (2, 4, 8, 16 of 32 op de x-as) en de aanwezigheid van een 250 ms ISI (afzonderlijke lijnen). Gemiddelde nauwkeurigheid van proeven met een ISI (M = 76,4%) was erger dan op proeven zonder een ISI (M = 79,6%), F(1, 3) = 11.338, p =.043, gedeeltelijke η2 =.791. Deze figuur toont ook aan dat dit verschil in nauwkeurigheid indicatieve van verandering blindheid aanwezig voor elk aantal herhalingen getest was.

Figuur 3 toont ook een secundair resultaat van belang: verandering detectie nauwkeurigheid wordt beïnvloed door het aantal herhalingen gepresenteerd. In het bijzonder wijzigen detectie nauwkeurigheid verhoogd en het aantal herhalingen, F(4, 12) = 11.104, p =.001 gedeeltelijke η2 =.787. Dit patroon is in overeenstemming met de interpretatie dat duiven verwikkeld in een seriële zoeken, dat veel de manier mensen doen in soortgelijke verandering detectie taken9, en ondersteunt de mogelijkheid dat veranderingsdetectie een actieve zoektocht proces waarbij vereist aandacht. Extra herhalingen veroorloven extra mogelijkheden te overwegen meer potentiële wijzigen locaties en aandacht wordt besteed aan de verschillende locaties van de ruimtelijke dienovereenkomstig. Lagere nauwkeurigheid op proeven met paar herhalingen wellicht grotendeels een gevolg van het ontbreken van voldoende tijd om te overwegen de werkelijke verandering locatie voordat stimulans presentatie compleet was.

Figuur 4 geeft een overzicht in een parallelle mode bijkomende eerder gepubliceerde resultaten van de dezelfde lab30. Het experiment duiven met stimuli bestaande uit lijnsegmenten (het type in de rechterkant van de Figuur 1afgebeeld), opnieuw aangeboden voor een vast aantal herhalingen (1, 2, 4, 8 of 16) en met of zonder een ISI. Merk op dat de voorwaarde afgebeeld in het onderste paneel zowel van de effecten beschreven in Figuur 3 toont. Nauwkeurigheid van proeven met een ISI (M = 45,6%) was erger dan op proeven met geen ISI (M = 75,8%), F(1, 3) = 60.571, p =.004 gedeeltelijke η2 =.953. Bovendien, nauwkeurigheid toegenomen en het aantal herhalingen, F(1, 3) = 23.452, p <.001 gedeeltelijke η2 =.887. Aldus, hetzelfde patroon van bevindingen relevant zijn voor het wijzigen van blindheid werden verkregen met behulp van dezelfde algemene procedure, maar met behulp van verschillende soorten stimulans elementen.

Het bovenste gedeelte van de Figuur 4 toont de resultaten van een andere voorwaarde van hetzelfde experiment, waarin de timing van verandering displays werd gemanipuleerd. Deze voorwaarde bleek geen verandering blindheid effect. Dat wil zeggen, er was geen verschil in nauwkeurigheid tussen proeven met (M = 66,1%) en zonder (M = 67,4%) een ISI, F(1, 3) = 0.189, p =.693 gedeeltelijke η2 =.059. Dit negatieve resultaat suggereert dat verandering blindheid afhankelijk van de bijzonderheden van stimulans presentatie kunnen, en dat onderzoek van factoren als timing en salience informatieve in de toekomst wellicht.

Figure 1
Figuur 1: voorbeelden van gepaarde (originele en gemodificeerde) prikkel displays die deel van uitmaken wijziging detectie beeldschermen. Wordt weergegeven op de linker bestaat uit elementen van de kleur (vertegenwoordiger van displays van Herbranson & Jeffers, 201729). Wordt weergegeven op de juiste bestaat uit lijnsegmenten (vertegenwoordiger van displays van Herbranson & Davis, 201630). In beide voorbeelden is de wijziging op de meest linkse sleutel.

Figure 2
Figuur 2: schematische voorstelling van een proef met (links) of zonder (rechts) een ISI. In het bovengedeelte vertegenwoordigt de stimulans presentatie van een proces. De reeks aan de linkerkant bevat een ISI tussen elke opeenvolgende weergave. De volgorde op het recht niet. In beide reeksen is de wijziging op de middelste toets (rood-groen). Het onderste paneel illustreert het volgende keuze gedeelte van een proces. Het juiste antwoord is op de middelste toets, overeenkomt met de locatie van de verandering. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 3
Figuur 3: tarieven van nauwkeurige veranderingsdetectie van Experiment 1 van Herbranson en Jeffers, 201729. Dit experiment gebruikt: 250 ms scherm malen en ISIs 250 ms of 0 ms). Foutbalken vertegenwoordigen één standaardfout. De operationele definitie van verandering blindheid is erger veranderingsdetectie over proeven met een ISI (gevulde cirkels) ten opzichte van proeven zonder een ISI (open cirkels). Merk ook op dat de nauwkeurigheid met het aantal herhalingen verbetert, die een seriële zoekactie aangeeft. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 4
Figuur 4: tarieven van nauwkeurige veranderingsdetectie in twee voorwaarden van Experiment 2 van Herbranson en Davis, 201630. Foutbalken vertegenwoordigen één standaardfout. De voorwaarde vertegenwoordigd in het onderste paneel geproduceerd een significante verandering blindheid effect (betere nauwkeurigheid op proeven zonder een ISI), overwegende dat de voorwaarde vertegenwoordigd in het bovenste netdeel niet. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De methode die hier gepresenteerd is geïnspireerd door de zogenaamde "flikkeren paradigma" gebruikt door cognitieve psychologen bij het bestuderen van de blindheid van de verandering in mens9. In dit menselijk onderzoek, is verandering blindheid operationeel gedefinieerd als de bijzondere waardevermindering in veranderingsdetectie geproduceerd door de aanwezigheid van een ISI die overgangen tussen stimulus wordt onderbreekt. Hetzelfde geldt voor de uitvoering van de duif die hier worden beschreven. Bovendien mensen de neiging om aanpak van de taak van de flikkering met behulp van een seriële zoekstrategie, rekening houdend met mogelijke locaties een tegelijk en op elke locatie ofwel succesvol identificeren van de wijziging of verwerping van die locatie en vooruitbrengt op naar de andere. De methode die hier gepresenteerd levert resultaten stroken met de dezelfde interpretatie. Duiven verandering detectie nauwkeurigheid verbetert met extra herhalingen32, zoals men van een seriële zoeken verwachten zou dat vordert van een mogelijke locatie naar de volgende wijzigen. Merk echter op dat terwijl de primaire resultaten congruent zijn met een seriële zoekproces zijn, het is niet de enige logische mogelijkheid. Alternatieve interpretaties (zoals parallelle zoeken met beperkte capaciteit) moeten worden beschouwd, en kunnen zelfs het motiveren van variaties op de procedure. Bijvoorbeeld, als duiven aan het zoekproces van een locatie-op-locatie deelnemen, moeten ze kunnen profiteren van de basisrente verschillen door hun zoektocht op hoge-waarschijnlijkheid locaties (verbetering van de nauwkeurigheid op die hoge waarschijnlijkheid selectief te starten locaties terwijl het verminderen van juistheid, op anderen). Een parallelle zoekproces zou een dergelijke voorspelling niet maken.

Ondanks deze belangrijke overeenkomsten zijn er ook enkele opmerkelijke verschillen die moeten worden erkend. Overwegende dat de menselijke onderzoek maakt vaak gebruik van complexe visuele stimuli zoals fotografische afbeeldingen, is de methode die hier gepresenteerd afhankelijk van eenvoudiger elementen die kunnen worden geprojecteerd op de sleutels van de reactie in een operante kamer. Een gevolg van dit verschil is dat het aantal mogelijke verandering locaties in een standaard operante kamer beperkt tot drie is (het aantal reactie toetsen), en dit aantal is veel kleiner dan de talloze mogelijke verandering locaties in een fotografische weergegeven. Dus terwijl zowel duiven als mensen een seriële zoekstrategie gebruiken te vinden van veranderingen, kan nauwkeurige prestaties op de hier beschreven procedure worden ondersteund door een veel eenvoudiger proces van de zoekopdracht. Tweede, menselijke onderzoek maatregelen vaak responstijden voor veranderingsdetectie te beoordelen. Meer moeilijk te vinden veranderingen (zoals die verduisterd door een ISI) extra tijd nodig hebben en produceren van langere responstijden. Deze duif-methode maakt gebruik van nauwkeurigheid als een stand-in voor responstijden want het was vrijwel onmogelijk om te voorkomen dat duiven pikken de displays voor stimulans tijdens presentatie (vermoedelijk eerder hadden ze een kans om te identificeren van de wijzigingen). Tellen deze stimulans pecks zoals reacties geleid tot consequent snel maar betekenisloze responstijden en onaanvaardbaar lage verandering detectie nauwkeurigheid. Toch is de logica voor het interpreteren van nauwkeurigheid als maatstaf voor prestaties vergelijkbaar met die voor de interpretatie van de responstijden. Gemakkelijk-aan-vondst wijzigingen kunnen worden geïdentificeerd in een korte tijd (produceren goede nauwkeurigheid na zelfs een klein aantal herhalingen), overwegende dat moeilijker wijzigingen langer duurt (alleen het bereiken van hoge niveaus van nauwkeurigheid na veel herhalingen). Omdat de methode vereist dat alle herhalingen in hun geheel worden ingediend voordat een antwoord is opgenomen, is er geen manier te lokaliseren precies wanneer, tijdens de presentatie van de stimulus, een duif geïdentificeerd de verandering. Vermoedelijk worden enkele wijzigingen geïdentificeerd ruim vóór de opgenomen reactie overwegende dat anderen zijn geïdentificeerd maar net voordat. Dit ondermijnt het nut van elke resulterende responstijden, maar niet het nut van analyses op basis van nauwkeurigheid.

Er zijn verschillende praktische zaken te overwegen bij de uitvoering van deze taak. Terwijl de methode repliceerbaar worden gebleken, sommige scenario's hebben geen verandering blindheid effect ondanks goede algehele nauwkeurigheid (Zie Figuur 4, bovenste paneel). Stimulans details moeten dus zorgvuldig worden gekozen om te maximaliseren van de waarschijnlijkheid van de hypothetische effecten veroorzakende. In het bijzonder lijkt het dat zeer korte ISI duur kunnen verzwakken of zelfs te verandering blindheid30 elimineren. De aanbevolen 250 ms ISI nader omschreven in het protocol moet effectief, maar merk op dat kortere looptijden kunnen worden gebruikt; een effect wijzigen blindheid is bevestigd met een ISI 7 ms32zo kort. Merk ook op dat de moeilijkheidsgraad van ISI proeven met de duur van de ISI toeneemt. Dus, als dieren worstelen om te leren van de procedure, verkorting van de duur van de ISI mogelijk een gemakkelijke manier om het verhogen van de nauwkeurigheid, vooral vroeg in de opleiding. Omgekeerd, verlenging van het ISI (zelfs voorbij de aanbevolen 250 ms), wellicht een manier om het effect te vergroten. Een van de meest krachtige factoren kan de salience van een verandering, en dit geldt voor zowel mens36 en duiven29,31. Groter of meer prominente wijzigingen zijn gemakkelijker te detecteren, maar het effect is groter bij het moeilijker ISI proeven dan met neen-ISI proeven. Ten slotte, men zou moeten overwegen het aantal prikkels die kunnen gegenereerd worden gegeven van de beschikbare apparatuur. Met grote aantallen van verandering detectie stimuli, duiven zal waarschijnlijk zien roman, nooit-vóór-gezien prikkels in elke sessie, en dus een algemene detectie regel wijzigen is de enige strategie die consequent goede nauwkeurigheid kan produceren. Aan de andere kant, met kleinere aantallen van stimuli beschikbaar wordt memoriseren een haalbare aanpak, zoals de dezelfde prikkels kunnen herhaaldelijk worden overgelegd over en zelfs binnen sessies. In dergelijke gevallen is het vooral belangrijk om te reserveren van stimuli voor overdracht, om aan te tonen dat de resultaten te wijten aan regel leren en niet memoriseren29 zijn. Merk op dat zelfs een klein aantal beschikbare stimulans elementen combineren kunt om te produceren een relatief groot aantal mogelijk weergegeven. Bijvoorbeeld, Herbranson en Jeffers29 (Experiment 1), gebruikt slechts vier verschillende kleur-elementen, opbrengst 43 = 64 unieke originele laat. Elk oorspronkelijke beeldscherm kan vervolgens worden gekoppeld met een van de negen unieke gemodificeerde displays, opbrengst van een totale opleiding ingesteld van 576 gepaarde verandering displays. Met meer elementen komen nog meer mogelijke displays. Herbranson en collega's32 gebruikt combinaties van elementen van de acht-lijn oriëntatie op elk van de drie toetsen te produceren van een set van meer dan 400 miljoen unieke gepaarde displays.

Tot slot, is de flikkering paradigma spannend omdat het produceert een robuuste effect dat wijst op een opvallend gebrek selectieve aandacht. Het protocol hier gepresenteerd kan worden geïmplementeerd met beschikbaar operante kamers tot resultaten leidt in een niet-menselijke dieren die parallel die eerder aangetoond bij de mens. Gezien het feit dat operante apparatuur overal verkrijgbaar en niet specifiek beperkt tot de duiven is, de methode kan blijken te zijn net zo nuttig voor de talloze andere diersoorten die controle over aandachtsprocessen kan uitoefenen. Hoewel onderzoek op aandacht bij dieren niet nieuwe37 is, heeft veel van het (heel begrijpelijk) gericht op de succesvolle of adaptieve aspecten aandacht. Verandering blindheid wijst op een consistente en systematische falen van de aandacht die het verdient van hetzelfde niveau van controle. Verandering blindheid is dus meer dan een fascinerende gril van menselijke visuele aandacht. Dit betekent dat bijvoorbeeld dat veel van onze visuele ervaring is gebaseerd op representaties die minder gedetailleerd zijn dan we10 verwachten misschien. Het bestaan van een parallelle effect in Duiven verder suggereert dat deze schaarste van vertegenwoordiging kan evolutionair vrij oud en wijdverbreid. Verandering blindheid kan derhalve een algemene gevolg van selectieve aandacht die enkele waardevolle inzichten in het ontstaan van de aandacht en de redenen voor haar beperkingen en onvolkomenheden bieden kan.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteur heeft niets te onthullen.

Acknowledgments

De auteur wordt uitgebreid dankzij de leden van de Whitman College vergelijkende psychologie Lab voor hun hulp bij het verzamelen van gegevens, met inbegrip van Mark Arand, Michael Barker, Eva Davis, Kuba Jeffers, Brett Lambert, Tara Mah, Theo Pratt, Tvan Trinh, Lyla Wadia en Patricia Xi.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Small Environment Cublicle BRS/LVE SEC-002
Pigeon Intelligence Panel BRS/LVE PIP-016
Grain Feeder BRS/LVE GFM-001
Pigeon Pecking Key BRS/LVE PPK-001
Stimulus projector BRS/LVE IC-901
LED Lamp Martek Industries, Cherry Hill NJ 1820
I/O module Acces IO USB-IDIO-8
Personal Computer Dell Optiplex 3040
Visual C++ Microsoft
White Carneau pigeons Double-T Farm

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Loftus, E. F., Pickrell, J. E. The formation of false memories. Psychiat. Ann. 25 (12), 720-725 (1995).
  2. Kahneman, D., Tversky, A. Prospect theory: An analysis of decision under risk. Econometrica. 47, 263-291 (1979).
  3. Granberg, D., Brown, T. A. The Monty Hall dilemma. Pers. Soc. Psychol. B. 21, 711-723 (1995).
  4. Simons, D. J., Levin, D. T. Failure to detect changes to people during a real-world interaction. Psychon. Bull. Rev. 5, 644-649 (1998).
  5. Grimes, J. On the failure to detect changes in scenes across saccades. Perception. Akins, K. A. , Oxford University Press. New York, NY. 89-110 (1996).
  6. Simons, D. J. In sight, out of mind: when object representations fail. Psychol. Sci. 7, 301-305 (1996).
  7. Levin, D. T., Simons, D. J. Failure to detect changes to attended objects in motion pictures. Psychon. Bull. Rev. 4, 501-506 (1997).
  8. Divita, J., Obermayer, R., Nugent, W., Linville, J. M. Verification of the change blindness phenomenon while managing critical events on a combat information display. Hum. Factors. 46, 205-218 (2004).
  9. Rensink, R. A., O'Regan, J. K., Clark, J. J. To see or not to see: The need for attention to perceive changes in scenes. Psychol. Sci. 8 (5), 368-373 (1997).
  10. Rensink, R. A. Change detection. Ann. Rev. Psychol. 53, 245-277 (2002).
  11. Williams, P., Simons, D. J. Detecting changes in novel, complex three-dimensional objects. Visual Cogn. 7, 297-322 (2000).
  12. Regan, J. K., Deubel, H., Clark, J. J., Rensink, R. A. Picture changes during blinks: looking without seeing and seeing without looking. Visual Cogn. 7, 191-211 (2000).
  13. Levin, D. T., Momen, N., Drivdahl, S. B. IV, Simons, D. J. Change blindness blindness: The metacognitive error of overestimating change-detection ability. Visual Cogn. 7, 397-412 (2000).
  14. Regan, J. K., Rensink, R. A., Clark, J. J. Change-blindness as a result of ''mudsplashes. Nature. 398, 34 (1999).
  15. Eramudugolla, R., Irvine, D. R. F., McAnally, K. I., Martin, R. L., Mattingley, J. B. Directed attention eliminates 'Change deafness' in complex auditory scenes. Curr. Biol. 15, 1108-1113 (2005).
  16. Gallace, A., Tan, H. Z., Spence, C. The failure to detect tactile change: a tactile analogue of visual change blindness. Psychon. Bull. Rev. 13, 300-303 (2006).
  17. Reid, P. J., Shettleworth, S. J. Detection of cryptic prey: search image or search rate? J. Exp. Psychol. Anim. B. 18 (3), 273-286 (1992).
  18. Cook, R. G. Dimensional organization and texture discrimination in pigeons. J. Exp. Psychol. Anim. B. 18, 354-363 (1992).
  19. Shimp, C. P., Friedrich, F. J. Behavioral and computational models of spatial attention. J. Exp. Psychol. Anim. B. 19 (1), 26 (1993).
  20. Fremouw, T., Herbranson, W. T., Shimp, C. P. Priming of attention to local or global levels of visual analysis. J. Exp. Psychol. Anim. B. 24 (3), 278 (1998).
  21. Cavoto, K. K., Cook, R. G. Cognitive precedence for local information in hierarchical stimulus processing by pigeons. J. Exp. Psychol. Anim. B. 27, 3-16 (2001).
  22. Maki, W. S., Leith, C. R. Shared attention in pigeons. J. Exp. Anal. Behav. 19 (2), 345-349 (1973).
  23. Herbranson, W. T., Fremouw, T., Shimp, C. P. The randomization procedure in the study of categorization of multidimensional stimuli by pigeons. J. Exp. Psychol. Anim. B. 25, 113-134 (1999).
  24. Wright, A. A., Katz, J. S., Magnotti, J., Elmore, L. C., Babb, S. Testing pigeon memory in a change detection task. Psychon. Bull. Rev. 17 (2), 243-249 (2010).
  25. Gibson, B., Wasserman, E., Luck, S. J. Qualitative similarities in the visual short-term memory of pigeons and people. Psychon. Bull. Rev. 18 (5), 979 (2011).
  26. Elmore, L. C., Magnotti, J. F., Katz, J. S., Wright, A. A. Change detection by rhesus monkeys (Macaca mulatta) and pigeons (Columba livia). J. Comp. Psychol. 126 (3), 203-212 (2012).
  27. Hagmann, C. E., Cook, R. G. Active change detection by pigeons and humans. J. Exp. Psychol. Anim. B. 39 (4), 383-389 (2013).
  28. Leising, K. J., Elmore, L. C., Rivera, J. J., Magnotti, J. F., Katz, J. S., Wright, A. A. Testing visual short-term memory of pigeons (Columba livia) and a rhesus monkey (Macaca mulatta) with a location change detection task. Anim. Cognition. 16 (5), 839-844 (2013).
  29. Herbranson, W. T., Jeffers, J. S. Pigeons (Columba livia) show change blindness in a color change detection task. Anim. Cognition. 20 (4), 725-737 (2017).
  30. Herbranson, W. T., Davis, E. T. The effect of display timing on change blindness in pigeons (Columba livia). J. Exp. Anal. Behav. 105 (1), 85-99 (2016).
  31. Herbranson, W. T. Change blindness in pigeons (Columba livia): The effects of change salience and timing. Front. Psychol. 6, 1109 (2015).
  32. Herbranson, W. T., Trinh, Y. T., Xi, P. M., Arand, M. P., Barker, M. S. K., Pratt, T. H. Change detection and change blindness in pigeons (Columba livia). J. Comp. Psychol. 128 (2), 181-187 (2014).
  33. Poling, A., Nickel, M., Alling, K. Free birds aren't fat: Weight gain in captured wild pigeons maintained under laboratory conditions. J. Exp. Anal. Behav. 53 (3), 423-424 (1990).
  34. National Institute of Mental Health. Methods and welfare considerations in behavioral research with animals: Report of a National Institutes of Health workshop (NIH Publication No. 02-5083). , U.S. Government Printing Office. Washington D.C. (2002).
  35. Brown, P. L., Jenkins, H. J. Autoshaping of the pigeon's keypeck. J. Exp. Anal. Behav. 11, 1-8 (1968).
  36. Smilek, D., Eastwood, J. D., Merikle, P. M. Does unattended information facilitate change detection? J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 26, 480-487 (2000).
  37. Herbranson, W. T. Selective and divided attention in comparative psychology. APA handbook of comparative psychology. Call, J. , APA Press. Washington D.C. 183-201 (2017).

Tags

Gedrag kwestie 139 veranderingsdetectie blindheid duif waarneming aandacht visueel zoeken vergelijkende psychologie vergelijkende cognitie wijzigen
Een methode voor het onderzoeken van verandering blindheid in duiven (<em>Columba Livia</em>)
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Herbranson, W. T. A Method for… More

Herbranson, W. T. A Method for Investigating Change Blindness in Pigeons (Columba Livia). J. Vis. Exp. (139), e56677, doi:10.3791/56677 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter