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Behavior

Eine Methode zur Untersuchung der Änderung Blindheit bei Tauben (Columba Livia)

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

Summary

Änderung Blindheit ist ein Phänomen der visuellen Aufmerksamkeit, wobei sich Änderungen an einer optischen Anzeige unter bestimmten Umständen unbemerkt. Dieses Protokoll beschreibt eine Variante auf dem Flimmern Paradigma für die Untersuchung von Veränderungen Blindheit, die angemessen und wirksam für die Forschung mit Tauben ist.

Abstract

Änderung Blindheit ist ein Phänomen der visuellen Aufmerksamkeit, wobei sich Änderungen an einer optischen Anzeige unter bestimmten Umständen unbemerkt. Während viele Laborverfahren, die Änderung Erblindung bei Menschen zu produzieren entwickelt wurden, hat sich das Flimmern Paradigma als eine besonders effektive Methode entwickelt. Im Flimmern-Paradigma werden zwei visuelle Displays im Wechsel mit einander vorgestellt. Wenn aufeinander folgende zeigt durch eine kurze Inter-Stimulus-Intervall (ISI) getrennt sind, ist Änderungserkennung beeinträchtigt. Die Einfachheit des Verfahrens und die klare, leistungsabhängige operationale Definition der Änderung Blindheit machen das Flimmern Paradigma für vergleichende Forschung mit nicht-menschlichen Tieren geeignet. In der Tat wurde eine Variante entwickelt, die in operanten Kammern Änderung Blindheit bei Tauben zu studieren umgesetzt werden können. Ergebnisse deuten darauf hin, dass Tauben, wie Menschen, sind schlechter zu erkennen die Lage einer Veränderung, wenn zwei aufeinander folgende Displays rechtzeitig durch eine leere ISI getrennt sind. Tauben Änderungserkennung entspricht darüber hinaus eine aktive, Lage von Suchprozess, die selektive Aufmerksamkeit erfordert. Flimmern Aufgabe hat somit das Potenzial, zu Untersuchungen der Dynamik der Tauben selektive räumliche Aufmerksamkeit im Vergleich zu Menschen beizutragen. Es zeigt auch, dass das Phänomen der Veränderung Blindheit nicht ausschließlich auf die menschliche visuelle Wahrnehmung ist, aber möglicherweise stattdessen eine allgemeine Folge der selektiven Aufmerksamkeit. Schließlich, während die nützliche Aspekte der Aufmerksamkeit sind weithin geschätzt und verstanden, es ist auch wichtig zu erkennen, dass sie von bestimmten Unvollkommenheiten wie begleitet werden können ändern Sie, Blindheit, und dass diese Unvollkommenheiten folgen über ein breites Reihe von zusammenhängen.

Introduction

Kognitiver Psychologie hat wiederholt gezeigt, markante und oft überraschende Unvollkommenheiten in den eigenen kognitiven Prozessen. Einige der bemerkenswerteren Beispiele umfassen aber beschränken sich nicht auf falsche Erinnerungen1, suboptimale Entscheidung Heuristiken2und fehlerhafte statistische Argumentation3. Eine neuere Ergänzung dieser Liste ist das Phänomen der Veränderung Blindheit. Änderung Blindheit ist eine konsistente mangelnde Aufmerksamkeit, in dem man nicht sogar prominente Änderungen an der Umgebung bemerken. In einer Demonstration4hatten Experimentatoren einen Konföderierten Ansatz Personen Anweisungen anfordern. Bei ihrem Gespräch übergeben Arbeitnehmer tragen eine Tür zwischen den beiden, kurz unterbrechen Sichtkontakt und bietet eine Möglichkeit, die Konföderierten für eine andere Person auszulagern. Nach diesem Schleichwerbung Austausch konnte nicht die meisten Menschen zu bemerken, dass ihre Gesprächspartner nicht mehr dieselbe Person war. Dieser Fehler ist überraschend, weil Änderungen von Moment zu Moment Signale von potenziell wichtige Ereignisse, die unsere Aufmerksamkeit lenken sollten zu sein scheint.

Um besser zu verstehen, wie und warum Änderung erblinden, haben Forscher in das Labor gebracht und entwickelt mehrere geniale Verfahren5,6,7,8 für das Studium es unter mehr kontrollierten Bedingungen. Ein besonders erfolgreiches Konzept hat "die Aufgabe der Flimmern"9genannt. In diesem Verfahren die Experimentatoren bearbeitet Fotos durch ein Feature entfernen und dann die Bilder Teilnehmern, schnell abwechselnd zwischen den ursprünglichen und modifizierte Versionen vorgestellt. Teilnehmer entdeckten schnell die Unterschiede. Wenn ein kurze leeres Feld zwischen aufeinander folgenden eingefügt wurde war Änderungserkennung Bilder (produziert eine flackernde Display, für die das Verfahren benannt ist) jedoch sehr viel schwieriger, was zu schlechter Genauigkeit und langsamere Reaktionszeiten. Dieses Verfahren ist ansprechend, denn es ein präzises Maß für Änderung Blindheit liefert, und es leicht ist zu manipulieren, bestimmte Aspekte des Displays wie Größe, Salienz oder Zeitpunkt für eine Veränderung.

Das Flimmern Paradigma erweist sich als ein leistungsfähiges Werkzeug für das Lernen über Wahrnehmung und Aufmerksamkeit im Menschen10sein. Die Wirkung ist überraschend stark und hartnäckig. Änderung Blindheit kann für Änderungen auf das einzige Objekt in eine einfache Animation11und auftreten, wenn eine Änderung Lage12direkt betrachten. Auch Erfahrungen mit Änderung Blindheit und das Bewusstsein für das Phänomen beseitigt es nicht13. Darüber hinaus ändern Blindheit ist sehr vielfältig und kann durch eine Reihe von verschiedenen Veranstaltungen, wie Auge Sakkaden5, Mudsplashes14, Kinofilm Schnitten7oder visuelle Okklusion4induziert werden. Eine parallele Erscheinung tritt im auditiven15 und taktile16 Modalitäten, darauf hinweist, dass es möglicherweise nicht exklusiv für visuelle Reize und möglicherweise ein allgemeineres Phänomen Aufmerksamkeit.

Menschen natürlich, sind nicht das einzige Tier, das macht der Aufmerksamkeit verwenden. Tauben, zum Beispiel zeigen viele der gleichen Aufmerksamkeits Fähigkeiten, die Menschen tun. Sie können bestimmte Funktionen für bevorzugte Verarbeitung (als wenn sie eine Suche Bild verwenden, um spezifische Ziele zu finden)17,18auswählen. Sie können die Aufmerksamkeit auf bestimmte Regionen oder räumlichen Positionen19lenken. Sie können ihre Aufmerksamkeit zwischen den hierarchischen Ebenen der Organisation20,21verlagern. Sie können auch Aufmerksamkeit zwischen verschiedenen Aspekten der ein Stimulus Display22,23teilen. Es scheint dann, die Tauben viele die gleichen Fähigkeiten besitzen, die Aufmerksamkeit für den Menschen nutzbar zu machen. Wenn Veränderung Blindheit mit den inhärenten Einschränkungen der Aufmerksamkeit zu tun hat, erwarten wir eine parallele Änderung Blindheit Wirkung bei Tauben (und vielleicht auch andere Tiere) zu sehen. Darüber hinaus wurden vor kurzem mehrere erfolgreiche Studien der Änderungserkennung durchgeführt mit Tauben, Umsetzung unterschiedlichster Methoden24,25,26,27, 28.

Jüngste Forschungen29,30,31,32 hat das Flimmern Paradigma um Änderung Blindheit bei Tauben zu untersuchen angepasst und hat Ergebnisse, die menschliche Veränderung Blindheit parallel produziert. Der vorliegende Bericht beschreibt eine einfache Methode für die Durchführung dieses Verfahrens in einer operanten Kammer. Wie bei menschlichen Versionen der Aufgabe, ist es einfach zu isolieren und zu manipulieren, spezifische Aspekte der reizdarbietung zur Untersuchung ihres Einflusses auf Änderungserkennung und Blindheit zu ändern. Somit sollte das Verfahren dar, ein wertvolles Werkzeug für die Forschung über die Grenzen der Vogelgrippe Aufmerksamkeit und inwieweit sie ähnlich wie die Grenzen der menschlichen Aufmerksamkeit sind.

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Protocol

Das hier beschriebene Verfahren ist nach Maßgabe der Office Laboratory Animal Welfare und US Public Health Service Policy auf Humane Pflege und Verwendung von Labortieren und von Whitman College institutionelle Animal Care und Nutzung Ausschuss gebilligt wurde.

1. reduzieren Sie Tauben Gewichte

Hinweis: Tauben Gewichte auf 80-85 % der ihre frei-Fütterung Gewicht33 um sicherzustellen, dass die Vögel sind gesund und ausreichend motiviert, arbeiten für Lebensmittel reduziert werden.

  1. Haus naiv Vögel in einzelnen Käfigen mit unbegrenztem Zugang zu Wasser, Sand und Nahrung.
  2. Wiegen Sie jede Taube ungefähr zur gleichen Zeit jeden Tag für 2 bis 4 Wochen, oder bis sich jeder Vogel frei-Fütterung Gewicht stabilisiert hat.
  3. Berechnen Sie ein Zielgewicht für jede Taube in Höhe von 85 % des Eigengewichts stabil frei-Fütterung.
  4. Beschränken Sie Nahrung, um nach und nach jede Taube Gewicht zu reduzieren, bis das Zielgewicht34erreicht ist. Tauben sollte weiterhin uneingeschränkten Zugang zu Wasser und Sand haben.
    Hinweis: Veröffentlichten Experimente mit diesem Protokoll29,30,31,32 haben signifikante Ergebnissen mit zwischen 4 und 6 Tauben pro Zustand geführt. Ähnliche Zahlen sollte für einen direkten Replikation oder subtile Variation ausreichend sein. Variationen, die das Ausmaß der Veränderung Blindheit Wirkung zu reduzieren, könnte eine größere Stichprobe erfordern.

2. Zug Tauben picken Reize auf die Antwort-Schlüssel in der operanten Kammer angezeigt und Getreide aus dem Trichter essen essen

Hinweis: Ausbildung und experimentelle Sessions erfordern präzise Computersteuerung, mit einer zeitlichen Auflösung von weniger als 1 Ms. eine flexible Programmiersprache verwenden (siehe Tabelle der Materialien), operante Kammern über ein I/O Relais steuern.

  1. Zu Beginn der Sitzung jeden Tag wiegen Sie Tauben und legen Sie sie in operanten Kammern (siehe Tabelle der Materialien). Naive Tauben können brauchen Zeit zum akklimatisieren, um Handhabung, wiegen, und transport zu und von der operanten Kammer.  Bis dahin seien Sie besonders vorsichtig zu handhaben Vögel sanft und auf Anzeichen von Stress zu überwachen.
  2. Führen Sie 100 Versuche pro täglichen Sitzung. Für jeden Versuch:
    1. Wählen Sie zufällig einen visuellen Stimulus-Element (z. B. eine Farbe oder Linie) und eine der drei Tasten (siehe Tabelle der Materialien) in der operanten Kammer. Die ausgewählten Reiz-Element auf die entsprechende Taste kompatibel Reiz Projektor zu beleuchten (siehe Tabelle der Materialien).
      Hinweis: Der Ausbruch und Offset Zeiten die Glühlampen, die standard in vielen operant Kammern sind zu langsam für diese Methode geeignet. Glühbirnen in der operanten Kammer mit einer schnelleren LED-Äquivalent zu ersetzen, und dann bestätigen, dass die Anzeigen erscheinen, wie beabsichtigt, der Beginn der Reize knackig ist (weniger als 1 ms ab Beginn für Spitzenhelligkeit).
    2. Warten Sie, bis eine Taube den Schlüssel pickt auf dem Stimulus angezeigt wird. Pecks zu anderen Schlüsseln nicht anerkennen.
      Hinweis: Erfahrene Tauben können sofort wissen, um beleuchtete Antwort Schlüssel zu picken. Naiv oder weniger erfahrene Vögel picken kann mit Handshaping oder Autoshaping35 -Verfahren, wie sie für andere Labor Aufgaben wären geformt werden.
    3. Im Anschluss an ein einzelnes Küsschen auf die richtige Antwort Schlüssel löschen Sie Reiz und bieten Sie Zugriff auf Getreide aus dem Lebensmittel-Trichter für ca. 2-3 Sekunden.
  3. Am Ende jeder Sitzung operant Kammern entnehmen Sie Tauben und wiegen sie vor der Rückgabe an ihre Heimat Käfige. Stellen Sie Lebensmittel Zugang Zeit zwischen den Sitzungen weiterhin laufenden Einzelgewichte der Vögel bei 80-85 % ihrer gratis-Fütterung Gewichte.
  4. Pre-Schulungen weiter, bis Tauben schnell reagieren und konsequent auf alle individuellen Reiz Elemente in das Experiment auf alle drei Antwort Schlüssel aufgenommen werden.

3. Zug Tauben zu suchen und Peck Änderungen präsentiert auf Antwort Schlüssel

  1. Zu Beginn der Sitzung jeden Tag wiegen Sie Tauben und legen Sie sie in operanten Kammern.
  2. Bestimmen Sie zu Beginn eines jeden 100 Studien in einer täglichen Sitzung die Details der kommenden Impulse Anzeige. Details für jede Prüfung können nach dem Zufallsprinzip durch die experimentelle Software ausgewählt werden. Ein Beispielprogramm zu eine täglichen experimentelle Sitzung ausgeführt wird als eine zusätzliche Datei (change.cpp); Elemente, die es auch genutzt werden um die einfacheren Aktionen in Schritt 2 ausführen.
    1. Wählen Sie nach dem Zufallsprinzip eine Inter-Stimulus-Intervall (ISI) von 250 ms oder 0 ms (mit p = 0,5 für jeden).
    2. Nach dem Zufallsprinzip bestimmen die Anzahl der Wiederholungen der Veränderung zu präsentieren, entweder 1, 2, 4, 8 oder 16 (mit p = 0,2 für jeden).
    3. Definieren Sie eine ursprüngliche Reiz-Anzeige bestehend aus einem oder mehreren Elementen (die Farben oder Linien präsentiert während Vortraining) auf jede Antwort-Taste.
    4. Darstellung der ursprünglichen Reiz um eine veränderte Darstellung durch Hinzufügen, löschen oder ändern ein Element auf einem Key zu definieren. Siehe Abbildung 1 Beispiele für originelle und veränderte Reiz zeigt.
    5. Stellen Sie sicher, dass Tauben nicht, alle möglichen Reiz zeigt während des Trainings sehen. Falls erforderlich, eine Teilmenge von Displays für Transfer (Schritt 4) zu benennen und präsentieren sie während des Trainings unterlassen.
  3. Eine 5 s Inter Trial Intervall (ITI), mit der Houselight auf und alle Antwort Schlüssel dunkel, jeden Versuch der unmittelbar vorangegangenen Studie zu trennen.
  4. Präsentieren Sie ein Stimulus-Display mit den Werten für die aktuelle Testversion im Schritt 3.2 bestimmt.
    1. Beleuchten Sie die Impuls-Elemente, die die ursprüngliche Anzeige für 250 ms zu komponieren.
    2. Löschen Sie Reiz und warten Sie, bis ein ISI entweder 0 oder 250 ms.
    3. Beleuchten Sie die Impuls-Elemente, die die geänderte Anzeige für 250 ms zu komponieren.
    4. Löschen Sie Reiz und warten Sie, bis ein ISI entweder 0 oder 250 ms.
    5. Wiederholen Sie die Schritte 3.4.1, 3.4.4 bis zum Abschluss der Anzahl der Wiederholungen, die zuvor für die aktuelle Studie ermittelt. Alle Wiederholungen in ihrer Gesamtheit zu präsentieren und Keypecks bei reizdarbietung zu ignorieren.
  5. Beleuchten Sie alle drei Antwort-Schlüssel mit weißem Licht zu und warten Sie, bis einer der drei Antwort Schlüssel eine Taube pickt. Betrachten Sie die ersten Küsschen auf jede Antwort Schlüssel nach reizdarbietung Reaktion für diese Prüfung abgeschlossen ist. Siehe Abbildung 2 für eine schematische Darstellung der Studien mit oder ohne einem ISI.
  6. Deaktivieren Sie alle Schlüssel und zum Abschluss der Studie mit Verstärkung oder ein Fehlersignal:
    1. Wenn ein Vogel auf dem Schlüssel, die eine Änderung angezeigt reagierte, bieten Sie Zugriff auf Getreide aus dem Lebensmittel-Trichter für 2-3 s.
    2. Wenn ein Vogel nicht auf der Taste, die geändert reagierte, wechseln die Houselight zwischen ein- und ausschalten jedes 0,5 s für 10 Sekunden, um eine falsche Antwort anzuzeigen.
  7. Am Ende jeder Sitzung operant Kammern entnehmen Sie Tauben und wiegen sie vor der Rückgabe an ihre Heimat Käfige. Stellen Sie Lebensmittel Zugang Zeit zwischen den Sitzungen weiterhin laufenden Einzelgewichte der Vögel bei 80-85 % ihrer gratis-Fütterung Gewichte.
  8. Weiter tägliche Trainingseinheiten bis die Richtigkeit der Antworten der Tauben stabil und zuverlässig besser als Chance Genauigkeit von 33 ist %. Eine Beispieldatei ist (change.xlsx) bereitgestellt, die analysiert Rohdaten, die Auswirkungen der ISI Präsenz und Anzahl der Wiederholungen zu zeigen.

(4) gegenwärtigen Roman Transfer Prüfungen innerhalb von täglichen Sitzungen

  1. Folgen Sie den Anweisungen genau wie in Schritt 3 beschrieben, aber ohne jede möglichen anzeigen ausgeschlossen (siehe Schritt 3.2.5).
    Hinweis: Mit einer großen Anzahl von potenziellen Reiz zeigt ist es nicht notwendig, um potenzielle zeigt während des Trainings ausschließen und führen sie später. In diesen Fällen einfach weiter Ausbildung, wie normal, wie nie zuvor gesehene zeigt natürlich auftreten werden.
  2. Analysieren Sie Genauigkeit auf neue, nie zuvor gesehene Reiz Displays, außer allen Displays, die Tauben zuvor erlebt haben. Besser als Chance Genauigkeit bestätigen wird, dass Tauben, eine allgemeine Änderung Erkennungsregel gelernt haben und verlassen uns nicht auf Auswendiglernen des vertrauten Stimulus zeigt.

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Representative Results

Das primäre Ergebnis von Interesse ist der Unterschied in der Genauigkeit zwischen Studien mit und ohne einem ISI. Insbesondere ist die operationale Definition der Änderung Blindheit im Paradigma Flimmern deutlich reduzierten Änderungserkennung Genauigkeit auf Versuche mit einem ISI im Vergleich zu Studien, ohne ein ISI. Dieser Effekt ist in Abbildung 3ersichtlich die bisher veröffentlichten Daten29zeigt. In diesem Experiment erkannt Tauben Änderungen auf Reize, bestehend aus farbigen Elementen (der Typ auf der linken Seite der Abbildung 1dargestellt). Wie in der Abbildung gezeigt, sahen Tauben 10 Arten von Reizen, unterschiedliche basierend auf der Anzahl der Wiederholungen der Änderung (2, 4, 8, 16 oder 32 auf der x-Achse) und Anwesenheit von einer 250 ms ISI (getrennte Leitungen). Durchschnittliche Genauigkeit auf Versuche mit einem ISI (M = 76,4 %) war schlimmer als auf Studien, ohne ein ISI (M = 79,6 %), F(1, 3) = 11.338, p =.043, teilweise η2 =.791. Diese Abbildung zeigt auch, dass dieser Unterschied in der Genauigkeit bezeichnend für Änderung Blindheit für jede Anzahl von Wiederholungen getestet anwesend war.

Abbildung 3 zeigt auch eine sekundäre Folge von Interesse: Änderung Erkennungsgenauigkeit ist beeinflusst durch die Anzahl der Wiederholungen vorgestellt. Insbesondere Änderungen Erkennungsgenauigkeit erhöht sowie die Anzahl der Wiederholungen, F(4, 12) = 11.104, p =.001 teilweise η2 =.787. Dieses Muster steht im Einklang mit der Auslegung, dass Tauben in eine sequentielle Suche beschäftigt viel wie Menschen in ähnlichen Änderung Erkennung Aufgaben9zu tun, und unterstützt die Möglichkeit, dass Änderungserkennung eine aktive Suche Prozess erfordert Aufmerksamkeit. Weitere Wiederholungen leisten zusätzliche Möglichkeiten zu prüfen, weitere mögliche Änderung Standorte und Aufmerksamkeit wird auf unterschiedlichen räumlichen Positionen entsprechend gelenkt. Geringer Genauigkeit auf Studien mit wenigen Wiederholungen möglicherweise weitgehend eine Folge der nicht mit genügend Zeit, um die tatsächliche Änderung Lage zu prüfen, bevor reizdarbietung abgeschlossen war.

Abbildung 4 fasst in einem parallel Mode zusätzliche zuvor veröffentlichten Ergebnisse aus der gleichen Labor-30. Das Experiment präsentierte Tauben mit Reizen bestehend aus Liniensegmenten (die Art, in der rechten Seite der Abbildung 1dargestellt), wieder für eine bestimmte Anzahl von Wiederholungen (1, 2, 4, 8 oder 16) und mit oder ohne einem ISI. Beachten Sie, dass die Bedingung dargestellt im unteren Bereich sowohl der in Abbildung 3oben beschriebenen Auswirkungen zeigt. Genauigkeit auf Versuche mit einem ISI (M = 45,6 %) war schlimmer als auf Versuche mit keine ISI (M = 75,8 %), F(1, 3) = 60.571, p =.004 teilweise η2 =.953. Darüber hinaus erhöht die Genauigkeit sowie die Anzahl der Wiederholungen, F(1, 3) = 23.452, p <.001 teilweise η2 =.887. So, das gleiche Muster der Ergebnisse relevant, Blindheit zu ändern wurden benutzt die gleiche allgemeine Vorgehensweise, aber verschiedene Arten von Reiz Elemente erhalten.

Die Oberseite der Abbildung 4 zeigt Ergebnisse von einem anderen Zustand des gleichen Experiments, in dem der Zeitpunkt der Änderung zeigt manipuliert wurde. Diese Bedingung zeigten keine Veränderung Blindheit Effekt. Das heißt, gab es keinen Unterschied in der Genauigkeit zwischen Studien mit (M = 66,1 %) und ohne (M = 67,4 %) ein ISI, F(1, 3) = 0.189, p =.693 teilweise η2 =.059. Dieses negative Ergebnis deutet darauf hin, dass Veränderung Blindheit kann abhängig von den Besonderheiten der reizdarbietung und Untersuchung von Faktoren wie Timing und Salienz möglicherweise in Zukunft informative.

Figure 1
Abbildung 1: Beispiele für gekoppelte (original und veränderten) Reiz zeigt, aus denen sich ändern Erkennung zeigt. Zeigt auf der linken besteht aus farbigen Elementen (Vertreter der Displays von Herbranson & Jeffers, 201729). Zeigt auf das richtige besteht aus Liniensegmenten (Vertreter der Displays von Herbranson & Davis, 201630). In beiden Beispielen ist die Veränderung auf der linken Taste.

Figure 2
Abbildung 2: Schematische Darstellung einer Studie mit (links) und ohne (rechts) ein ISI. Im obere Abschnitt stellt den Reiz Präsentation Teil einer Studie. Die Reihenfolge auf der linken Seite enthält ein ISI zwischen jeder aufeinander folgende Anzeige. Die Reihenfolge auf der rechten Seite nicht. In beiden Sequenzen ist die Änderung auf die Mitteltaste (rot-grün). Die Bodenplatte zeigt die anschließende Wahl Teil eine Testversion. Die richtige Antwort ist die Mitteltaste, entspricht die Position der Änderung. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 3
Abbildung 3: Preise der genaue Erkennung von Experiment 1 Herbranson und Jeffers, 201729ändern. Dieses Experiment verwendet 250 ms Display Zeiten und ISIs 250 ms oder 0 ms). Fehlerbalken repräsentieren einen Standardfehler. Die operationale Definition der Änderung Blindheit ist schlimmer Änderungserkennung auf Versuche mit einem ISI (gefüllte Kreise) im Vergleich zu Studien, ohne ein ISI (offene Kreise). Beachten Sie auch, dass verbessert die Genauigkeit mit der Anzahl der Wiederholungen, eine sequentielle Suche angibt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 4
Abbildung 4: Preise der genaue Nachweis in zwei Bedingungen von Experiment 2 Herbranson und Davis, 201630ändern. Fehlerbalken repräsentieren einen Standardfehler. Die Bedingung vertreten im unteren Bereich erzeugt eine signifikante Veränderung Blindheit Wirkung (bessere Genauigkeit auf Studien, ohne ein ISI), während die Bedingung in der oberen Leiste vertreten nicht. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

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Discussion

Die hier vorgestellte Methode ist inspiriert von den so genannten "Flimmern Paradigma" üblicherweise von kognitiven Psychologen, um Änderung Erblindung bei Menschen9zu studieren. In diesem Humanforschung Änderung Blindheit operativ versteht man die Beeinträchtigung in Änderungserkennung produziert durch die Anwesenheit von einem ISI, die Übergänge zwischen den Reiz anzeigen unterbricht. Das gleiche gilt für die hier beschriebenen Taube-Umsetzung. Darüber hinaus neigen Menschen, die Flimmern Aufgabe über eine serielle Suchstrategie unter Berücksichtigung möglicher Standorte ein, zu einer Zeit und an jedem Standort entweder erfolgreich identifizieren die Änderung oder Ablehnung dieser Position und entlang bewegt, um ein anderes. Die hier vorgestellte Methode liefert Ergebnisse konsistent mit der gleichen Interpretation. Tauben Änderung Erkennungsgenauigkeit verbessert mit zusätzlichen Wiederholungen32, wie man aus einer seriellen Suche erwarten würde, dass im Laufe von einem möglichen Standort zur nächsten ändern. Beachten Sie jedoch, dass zwar die primäre Ergebnisse deckungsgleich mit einem seriellen Suchprozess, es nicht die einzige logische Möglichkeit ist. Alternative Interpretationen (z. B. begrenzte Kapazität parallel Suche) betrachtet werden und können sogar motivieren, Variationen über das Verfahren. Zum Beispiel, wenn Tauben in einem Standort Standortsuche-Prozess engagieren, sollten sie Basiszinssatz Unterschiede nutzen, indem selektiv Start ihrer Suche an hoher Wahrscheinlichkeit Standorten (Verbesserung der Genauigkeit bei diesen hohen Wahrscheinlichkeit können Standorte bei der Verringerung der Genauigkeit auf andere). Ein parallele Suche Prozess würde nicht solch eine Vorhersage machen.

Trotz dieser wichtigen Ähnlichkeiten gibt es auch einige wichtige Unterschiede, die bestätigt werden müssen. Während menschliche Forschung oft komplexe visuelle Reize wie fotografische Bilder nutzt, stützt sich die hier vorgestellte Methode auf einfachere Elemente, die die Antwort Schlüssel in einem operanten Raum projiziert werden können. Eine Konsequenz dieser Unterschied ist, dass die Zahl der möglichen Veränderung Standorte in einer standard operant Kammer auf drei beschränkt (die Anzahl der Antwort Schlüssel), und diese Zahl ist viel kleiner als die unzähligen möglichen Veränderung Standorte in eine fotografische Display. Also während Tauben und Menschen eine serielle Suchstrategie verwenden können, um Änderungen zu finden, könnte genaue Leistung auf der hier beschriebenen Vorgehensweise durch eine viel einfachere Suchvorgang unterstützt werden. Zweite, menschliche Forschung misst oft Reaktionszeiten Änderungserkennung beurteilen. Mehr schwierig zu findende Änderungen (z. B. durch ein ISI verdeckt) erfordern zusätzliche Suchzeit und längere Antwortzeiten zu produzieren. Diese Taube-Methode verwendet Genauigkeit als Ersatz für Reaktionszeiten, weil es praktisch unmöglich, zu verhindern, dass Tauben picken die Stimulus-Displays während der Präsentation war (vermutlich bevor sie hatte eine Chance, eine Änderung zu identifizieren). Diese Impulse zählen pickt wie Antworten zu immer wieder schnell, aber bedeutungslos Reaktionszeiten führten und unannehmbar Änderung Erkennungsgenauigkeit niedrig. Dennoch ähnelt die Logik für die Interpretation der Genauigkeit als Maß für die Leistung, die für die Interpretation der Reaktionszeiten. Leicht zu findende Änderungen können in kurzer Zeit (Herstellung von guter Genauigkeit nach auch eine kleine Anzahl von Wiederholungen), identifiziert werden, während schwierigere Änderungen (nur erreichen hohe Genauigkeit nach vielen Wiederholungen) länger dauern. Da die Methode erfordert, dass alle Wiederholungen in ihrer Gesamtheit vorgelegt werden, bevor eine Antwort aufgezeichnet wird, gibt es keine Möglichkeit zu lokalisieren, genau wann, während reizdarbietung, eine Taube die Veränderung festgestellt. Vermutlich werden einige Änderungen gut vor der aufgezeichneten Antwort identifiziert, während andere erst kurz vor identifiziert werden. Dies untergräbt die Nützlichkeit der alle sich daraus ergebenden Antwortzeiten, aber nicht die Nützlichkeit der Analysen basierend auf Genauigkeit.

Es gibt mehrere praktische Dinge, die bei der Umsetzung dieser Aufgabe. Während die Methode sich reproduzierbar erwiesen hat, haben einige Szenarien keine Änderung Blindheit Wirkung trotz guter Genauigkeit hergestellt (siehe Abbildung 4, Oberseite). Daher sollten Stimulus Details sorgfältig gewählt werden, um die Wahrscheinlichkeit der hypothetischen Wirkungen zu maximieren. Insbesondere scheint es, dass sehr kurze Dauer der ISI können Schwächen oder sogar Änderung Blindheit30 beseitigen. Die empfohlene 250 ms ISI im Protokoll angegeben sollte effektiv, aber beachten Sie, dass kürzere Laufzeiten als auch verwendet werden können; eine Änderung Blindheit Wirkung wird mit einem ISI so kurz wie 7 ms32bestätigt. Beachten Sie auch, dass die Schwierigkeit der ISI Versuche mit der Dauer des ISI erhöht. So, wenn Tiere kämpfen, um das Verfahren zu lernen, kann das Verkürzung der Dauer des ISI eine einfache Möglichkeit zur Erhöhung der Genauigkeit, besonders früh in der Ausbildung sein. Im Gegensatz dazu möglicherweise Verlängerung das ISI (auch über die empfohlenen 250 ms) ein Weg, um den Effekt zu vergrößern. Eines der mächtigsten Faktoren möglicherweise die Salienz einer Änderung, und dies gilt für beide Menschen36 und Tauben29,31. Größere und bedeutendere Änderungen sind leichter zu erkennen, aber der Effekt ist größer bei schwierigeren ISI-Studien als keine-ISI-Studien. Zu guter Letzt sollte man berücksichtigen, dass die Anzahl der Impulse, die generiert werden können angesichts der verfügbare Geräte. Mit einer großen Anzahl von Änderung Erkennung reizen Tauben sehen wahrscheinlich neue, nie zuvor gesehene Stimuli in jeder Session, und damit eine allgemeine ändern Erkennungsregel ist die einzige Strategie, die konsequent guten Genauigkeit erzeugen kann. Auf der anderen Seite wird mit einer kleineren Anzahl von Reize zur Verfügung, Auswendiglernen einen machbaren Ansatz die gleichen Reize wiederholt zwischen und sogar innerhalb Sitzungen vorgelegt werden können. In solchen Fällen ist es besonders wichtig, Impulse für den Transfer, um zu zeigen, dass die Ergebnisse aufgrund der Regel lernen und nicht Auswendiglernen29zu reservieren. Beachten Sie, dass auch eine kleine Anzahl von verfügbaren Reiz Elemente kombinieren kann, um eine relativ große Menge von mögliche Displays zu produzieren. Herbranson und Jeffers29 (Experiment 1), z. B. nur vier verschiedene Farbelemente, nachgiebig 43 = 64 einzigartige original zeigt. Jedes original Display könnte dann mit einem von neun einzigartigen modifizierte Displays, nachgeben eine total Trainingsmenge von 576 gekoppelte Änderung Displays gekoppelt werden. Mit mehr Elementen kommen noch mehr möglich zeigt. Herbranson und Kollegen32 verwendet Kombinationen achtzeiliger Orientierung Elemente auf jeder der drei Tasten, um einen Satz von über 400 Millionen einzigartige gekoppelten Displays zu produzieren.

Abschließend möchte ich sagen, ist das Flimmern Paradigma spannend, weil es einen robuste Effekt erzeugt, der eine markante Störung der selektiven Aufmerksamkeit hervorhebt. Die hier vorgestellten Protokoll kann mit leicht verfügbaren operant Kammern in einem nichtmenschlichen Tier den Ergebnissen, die die zuvor beim Menschen gezeigt parallel implementiert werden. Operant Ausrüstung weit verbreitet und nicht speziell auf Tauben beschränkt ist, die Methode könnte sich als ebenso nützlich für die unzähligen anderen Tierarten, die Kontrolle über Aufmerksamkeits Prozesse ausüben können. Forschung auf Aufmerksamkeit bei Tieren ist, zwar nicht neue37hat vieles davon (verständlicherweise) auf die erfolgreiche oder adaptive Aspekte der Aufmerksamkeit konzentriert. Änderung Blindheit unterstreicht eine konsequente und systematische mangelnde Aufmerksamkeit, die das gleiche Maß an Kontrolle verdient. Änderung Blindheit ist also mehr als eine faszinierende Eigenart der menschlichen visuellen Aufmerksamkeit. Dies bedeutet beispielsweise, dass ein Großteil unserer visuellen Erfahrung auf Darstellungen, die sind weniger detailliert beruht als wir10erwarten. Die Existenz einer parallelen Wirkung bei Tauben weiter legt nahe, dass diese Kargheit der Repräsentation evolutionär sehr alt und verbreitet werden kann. Änderung Blindheit kann somit eine allgemeine Folge der selektiven Aufmerksamkeit sein, die einige wertvolle Einblicke in die Ursprünge der Aufmerksamkeit und die Gründe für seine Einschränkungen und Unvollkommenheiten bieten kann.

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Disclosures

Der Autor hat nichts preisgeben.

Acknowledgments

Der Autor erweitert durch Mitglieder des Whitman College vergleichende Psychologie Lab für ihre Hilfe bei der Datensammlung, darunter Mark Arand, Michael Barker, Eva Davis, Kuba Jeffers, Brett Lambert, Tara Mah, Theo Pratt, Tvan Trinh, Lyla Wadia und 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

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Eine Methode zur Untersuchung der Änderung Blindheit bei Tauben (<em>Columba Livia</em>)
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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).

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