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  • 摘要
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摘要

改变失明是一种视觉注意的现象, 在某些特定情况下, 视觉显示的变化会被忽视。该协议描述了在闪烁范式上的变化, 用于调查与鸽子研究有关的变化盲。

摘要

改变失明是一种视觉注意的现象, 在某些特定情况下, 视觉显示的变化会被忽视。虽然已经制定了许多实验室程序来产生人类的改变失明, 但闪变范式已经成为一种特别有效的方法。在闪变范式中, 两个可视显示相互交替呈现。如果连续显示通过短的相互刺激间隔 (ISI) 隔开, 则更改检测将受到损害。程序的简单性和清晰的、基于性能的变化盲操作定义使闪变范式非常适合使用非人类动物进行比较研究。事实上, 已经制定了一个变种, 可以实施在操作室, 以研究改变失明的鸽子。结果表明, 如果两个连续的显示器在时间上被空白 ISI 所分离, 鸽子和人类一样, 在检测变化的位置时会更差。此外, 鸽子的变化检测与一个活跃的, 按位置的搜索过程是一致的, 需要选择性的注意。因此, 闪烁任务有可能有助于调查鸽子的选择性空间注意的动态与人类相比。这也说明了改变失明现象并不排斥人类的视觉知觉, 而是可能是选择性注意的一般结果。最后, 虽然人们普遍赞赏和理解注意的有用方面, 但也必须承认, 它们可能伴随着诸如改变失明等具体缺陷, 而且这些缺陷在广泛的上下文范围。

引言

认知心理学在我们的认知过程中反复表现出惊人的、常常令人惊讶的缺陷。一些比较显著的例子包括但不限于错误记忆1、次优决策启发式2和错误统计推理3。最近添加的这个列表是改变失明的现象。改变失明是一个持续的注意力不集中的问题, 在这种情况下, 你没有注意到对环境的显著变化。在一个示范4, 实验者有一个邦联的方法, 个人要求的方向。在他们的谈话中, 工人们在两人之间传递了一扇门, 短暂中断了视觉接触, 并提供了一个机会去交换邦联的另一个人。在这次偷偷摸摸的交流之后, 大多数个人没有注意到他们的谈话搭档不再是同一个人。这种失败是令人惊讶的, 因为瞬间的变化似乎是可能引起我们注意的重要事件的信号。

为了更好地了解改变失明发生的方式和原因, 研究人员把它带进实验室, 并开发了几个巧妙的程序5,6,7,8研究它在更多的受控条件。一个特别成功的方法被称为 "闪烁任务"9。在这个过程中, 实验者通过删除一个特征来编辑照片, 然后将图像呈现给参与者, 在原始版本和修改版之间快速交替。参与者很快发现了差异。但是, 如果在连续的图像之间插入了一个简短的空白字段 (生成一个为其命名过程的闪烁显示), 则更改检测难度更大, 从而导致精度和响应时间变慢。这个过程是有吸引力的, 因为它提供了一个精确的测量变化盲目性, 很容易操作的具体方面的显示, 如大小, 突出, 或时间的变化。

闪烁范式已被证明是一个强大的工具, 学习的知觉和注意在人类10。效果惊人的强大和持久。对于简单动画11中唯一对象的更改, 以及直接查看更改位置12, 可能会发生更改失明。即使经验与改变失明和知觉的现象不消灭它13。此外, 改变失明是相当多样的, 可以诱发的一些不同的事件, 如眼睛扫视5, mudsplashes14, 电影削减7, 或视觉闭塞4。在听觉15和触觉16模式中出现了一个平行现象, 表明它可能不是唯一的视觉刺激, 可能是一个更普遍的关注现象。

当然, 人类不是唯一利用注意力的动物。举个例子, 鸽子展示了许多人类同样的注意力能力。他们可以选择特定的特点, 以优先处理 (当他们使用搜索图像来寻找特定的食物目标)17,18。他们可以直接注意到特定区域或空间位置19。他们可以转移他们的注意力在组织20,21层级层次。他们还可以在刺激显示的不同方面,22,23之间划分注意力。看来, 鸽子拥有许多同样的能力, 使人们对人类的注意力很有用。如果改变失明与某些固有的注意力限制有关, 我们可能会期望看到鸽子 (或者其他动物) 的平行改变失明效应。此外, 最近有多次成功的研究使用鸽子进行的变化检测, 实施广泛不同的方法24,25,26,27, 28。

最近的研究29,30,31,32已经适应了闪变范式调查鸽子的改变失明, 并产生了平行人类改变失明的结果。本报告描述了在操作室中实现此过程的简单方法。与人类版本的任务一样, 很容易分离和操作刺激演示的特定方面, 以调查它们对改变检测和改变失明的影响。因此, 这一程序应成为研究鸟类注意的局限性的宝贵工具, 以及它们与人类关注的局限性的相似程度。

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研究方案

这里描述的程序是按照实验室动物福利办公室和美国公共卫生服务政策的人道护理和使用实验动物, 并批准了惠特曼学院的机构动物护理和使用委员会。

1. 减少鸽子的重量

注意: 鸽子的体重减少到 80-85%, 他们的免费喂养体重33 , 以确保鸟类是健康的, 并充分的动机, 为食物工作。

  1. 把天真的小鸟放在单独的笼子里, 用无限的水、砂砾和食物。
  2. 每只鸽子在大约同一时间每天2到4周的体重, 或直到每一个鸟的免费喂养重量已稳定。
  3. 计算每只鸽子的目标重量, 相当于其稳定的自由喂养重量的85%。
  4. 限制食物逐渐减少每只鸽子的重量, 直到目标体重达到34。鸽子仍应无限制地获得水和砂砾。
    注: 使用此协议29、30、31、32发布的实验在每一个条件下使用4和6只鸽子取得了显著的结果。相似的数字应该是足够的直接复制或微妙的变化。改变失明效应幅度的变化可能需要更大的样本。

2. 训练鸽子在操作室的反应键上显示出的刺激, 并从食物料斗中进食谷物

注: 训练和实验课程需要精确的计算机控制, 时间分辨率不到1毫秒. 使用灵活的编程语言 (见材料表) 通过 i/o 中继控制操作室。

  1. 在每一天的会议开始, 称鸽子, 并把它们放进操作室 (见材料表)。天真的鸽子可能需要时间来适应处理, 权衡和运输到和从操作室。 在那之前, 要格外小心, 轻轻地处理鸟儿, 观察它们是否有压力的迹象。
  2. 每天100次的试验。每项试验:
    1. 随机选择一个视觉刺激元素 (如颜色或线条) 和三键 (见材料表) 在操作室中的一个。使用兼容的刺激投影仪 (参见材料表), 在相关键上照亮选定的刺激元素。
      注意: 在许多操作室中标准的白炽灯泡的起始和偏移时间太慢, 不宜用于这种方法。用较快的 LED 当量替换操作室中的任何白炽灯泡, 然后确认显示器显示为预期状态, 刺激的开始是清脆的 (小于1毫秒, 从起始到峰值亮度)。
    2. 等到鸽子啄刺激的钥匙。不要将啄确认为其他任何键。
      注: 经验丰富的鸽子可以立即知道啄灯的响应键。天真或较少经验的鸟啄可以使用 handshaping 或 autoshaping35程序, 因为他们将是其他实验室任务的形状。
    3. 在一个单一的啄到正确的反应键, 清除刺激显示, 并提供粮食从食品漏斗 2-3 秒。
  3. 每届会议结束时, 将鸽子从操作室中移除, 并在返回他们的笼子前称重。调整疗程之间的食物进入时间, 以保持鸟类的个体运行重量在 80-85% 的自由喂养重量。
  4. 继续训练前的课程, 直到鸽子迅速和一致地响应所有的刺激因素, 包括在实验中, 所有三反应键。

3. 训练鸽子在响应键上搜索和啄出变化

  1. 在每一天的会议开始, 称鸽子并把它们放进操作室。
  2. 在每天的100次试验的开始, 确定即将到来的刺激显示的细节。实验控制软件可以随机选择每个试验的细节。运行每日实验会话的示例程序包括作为补充文件 (change.cpp);存在的元素也可用于在步骤2中执行更简单的操作。
    1. 随机选择250毫秒或0毫秒的间刺激间隔 (ISI) (每个).
    2. 随机确定要呈现的更改重复次数, 无论是1、2、4、8或 16 (每个都有p = 0.2)。
    3. 定义一个原始的刺激显示, 由一个或多个元素组成 (在 pretraining 期间呈现的颜色或线条) 在每个响应键上。
    4. 更改原始的刺激显示, 通过在一个键上添加、删除或更改一个元素来定义修改后的显示。有关原始和修改的刺激显示的示例, 请参见图 1 。
    5. 确保鸽子不会看到所有可能的刺激显示在训练期间。如有必要, 请指定一个用于传输的显示子集 (步骤 4), 并在培训过程中避免演示。
  3. 提出一个 5 s 之间的审判间隔 (houselight), 与所有的反应键黑暗, 以分离每个试验从前面的审判。
  4. 使用为步骤3.2 中的当前试用确定的值呈现刺激显示。
    1. 照亮构成250毫秒的原始显示的刺激元素。
    2. 清除刺激显示, 等待0或 250 ms 的 ISI。
    3. 阐明了为 250 ms 组成修改后的显示的刺激元素。
    4. 清除刺激显示, 等待0或 250 ms 的 ISI。
    5. 重复步骤3.4.1 到 3.4.4, 直到完成先前为当前试用确定的重复次数。全部重复, 并忽略任何 keypecks 在刺激表现。
  5. 用白光照亮所有三个响应键, 然后等待一只鸽子啄三响应键之一。考虑在刺激演示完成后, 对任何响应键的第一个啄是对该试验的响应。如图2所示, 有或没有 ISI 的试验的示意图说明。
  6. 清除所有密钥并以增强或错误信号结束试用:
    1. 如果一只鸟的反应是在显示变化的关键, 提供粮食从食品漏斗 2-3 s。
    2. 如果一只鸟的反应不在被改变的键上, 则每0.5 秒之间切换 houselight 10 秒钟以表示错误的响应。
  7. 每届会议结束时, 将鸽子从操作室中移除, 并在返回他们的笼子前称重。调整疗程之间的食物进入时间, 以保持鸟类的个体运行重量在 80-85% 的自由喂养重量。
  8. 继续每天的训练, 直到鸽子反应的准确性稳定, 并且可靠地比机会准确性33%。提供了一个示例文件 (更改. xlsx), 分析原始数据以显示 ISI 存在的影响和重复次数。

4. 在日常会议中提出新的转移审判

  1. 按照步骤3中概述的步骤进行操作, 但不排除任何潜在的显示 (请参见步骤 3.2.5)。
    注: 有大量的潜在刺激显示, 没有必要排除潜在的显示器在训练和介绍他们以后。在这些情况下, 只需继续正常的训练, 因为从未见过的显示器自然会发生。
  2. 分析新的, 从未见过的刺激显示的准确性, 不包括鸽子以前遇到的任何显示。比机会的准确性更好地证实鸽子已经学会了一个一般的变化检测规则, 而不是依靠记忆的熟悉刺激显示。

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结果

兴趣的主要结果是在与没有 ISI 的试验之间的准确性差异。特别是, 在闪变范式中, 改变盲的操作定义大大降低了与 isi 相对于没有 isi 的试验相比的试验的变化检测准确性。此效果可以在图 3中看到, 显示以前发布的数据29。在这个实验中, 鸽子发现了由颜色元素组成的刺激 (图 1左侧所描述的类型) 的变化。如图?...

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讨论

这里提出的方法是由认知心理学家通常使用的所谓的 "闪烁范式" 来研究人类的改变失明9。在这项人类研究中, 改变失明在操作上被定义为由 ISI 的存在打断了刺激显示之间的转变而产生的变化检测中的损害。这里描述的鸽子的实施也是如此。此外, 人类倾向于使用串行搜索策略来处理闪烁任务, 考虑一次可能的位置, 并在每个位置成功地识别更改或拒绝该位置并移动到另一个。这?...

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披露声明

作者没有什么可透露的。

致谢

作者感谢惠特曼学院比较心理学实验室的成员在数据收集方面的帮助, 包括马克 Arand, 迈克尔巴克, Eva 戴维斯, Kuba 杰弗斯, 布雷特兰伯特, 塔拉麻将, 普拉特, Tvan 陈, 莱拉瓦迪亚, 和帕特里夏 Xi。

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材料

NameCompanyCatalog NumberComments
Small Environment CublicleBRS/LVESEC-002
Pigeon Intelligence PanelBRS/LVEPIP-016
Grain FeederBRS/LVEGFM-001
Pigeon Pecking KeyBRS/LVEPPK-001
Stimulus projectorBRS/LVEIC-901
LED LampMartek Industries, Cherry Hill NJ1820
I/O moduleAcces IOUSB-IDIO-8
Personal ComputerDellOptiplex 3040
Visual C++Microsoft
White Carneau pigeonsDouble-T Farm

参考文献

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