Name: a method for investigating change blindness in pigeons (columba livia)
Uploaded: 2018-09-07T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 14 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Method for Investigating Change Blindness in Pigeons Columba Livia at JoVE.com

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.

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.
<ol><li>Casa ingenuo las aves en jaulas individuales con acceso ilimitado al agua, grano y alimentos.</li>
	<li>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.</li>
	<li>Calcular un peso objetivo de cada Paloma igual al 85% de su peso de alimentación libre estable.</li>
	<li>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.</li>
</ol>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.
<ol><li>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.</li>
	<li>Ejecutar 100 ensayos por sesión diaria. Para cada ensayo:<ol>
<li>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).</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>3. tren palomas a búsqueda y cambios de Peck presentadas en claves de respuesta
<ol><li>Al principio del período de sesiones de cada día, pesan las palomas y colocarlos en cámaras operante.</li>
	<li>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.<ol>
<li>Elegir al azar un intervalo inter-estímulo (ISI) de 250 ms o ms 0 ( p = 0.5 para cada uno).</li>
		<li>Al azar, determinar el número de repeticiones de cambio hasta la actualidad, 1, 2, 4, 8 o 16 ( p = 0.2 para cada uno).</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.</li>
	<li>Presenta una pantalla de estímulo con los valores determinados para el proceso actual en el paso 3.2.<ol>
<li>Iluminar los elementos de estímulo que componen la pantalla original de 250 ms.</li>
		<li>Borrar la pantalla de estímulos y esperar una ISI de 0 o de 250 ms.</li>
		<li>Iluminar los elementos de estímulo que componen la pantalla modificada para 250 ms.</li>
		<li>Borrar la pantalla de estímulos y esperar una ISI de 0 o de 250 ms.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.</li>
	<li>Borrar todas las llaves y concluir el juicio con refuerzo o una señal de error:<ol>
<li>Si respuesta de pájaro era la tecla que muestra un cambio, brindar acceso a grano de la tolva de alimento s de 2-3.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>4. presentar ensayos de transferencia nueva dentro de sesiones diarias
<ol><li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>

<ol>
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El autor no tiene nada que revelar.

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...

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.

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

a method for investigating change blindness in pigeons (columba livia)

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.

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 d...

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A Method for Investigating Change Blindness in Pigeons Columba Livia

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

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.

Change blindness is a phenomenon of visual attention, whereby changes to a visual display go unnoticed under certain specific circumstances. While many ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

A Method for Investigating Change Blindness in Pigeons (Columba Livia)

6.4K vistas.  Whitman College. 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.

Video: A Method for Investigating Change Blindness in Pigeons Columba Livia

Automated, Quantitative Cognitive/Behavioral Screening of Mice: For Genetics, Pharmacology, Animal Cognition and Undergraduate Instruction

We describe a high-throughput, high-volume, fully automated, live-in 24/7 behavioral testing system for assessing the effects of genetic and pharmacological manipulations on basic mechanisms of cognition and learning in mice. A standard polypropylene mouse housing tub is connected through an acrylic tube to a standard commercial mouse test box. The test box has 3 hoppers, 2 of which are connected to pellet feeders. All are internally illuminable with an LED and monitored for head entries by infrared (IR) beams. Mice live in the environment, which eliminates handling during screening. They obtain their food during two or more daily feeding periods by performing in operant (instrumental) and Pavlovian (classical) protocols, for which we have written protocol-control software and quasi-real-time data analysis and graphing software. The data analysis and graphing routines are written in a MATLAB-based language created to simplify greatly the analysis of large time-stamped behavioral and physiological event records and to preserve a full data trail from raw data through all intermediate analyses to the published graphs and statistics within a single data structure. The data-analysis code harvests the data several times a day and subjects it to statistical and graphical analyses, which are automatically stored in the &#34;cloud&#34; and on in-lab computers. Thus, the progress of individual mice is visualized and quantified daily. The data-analysis code talks to the protocol-control code, permitting the automated advance from protocol to protocol of individual subjects. The behavioral protocols implemented are matching, autoshaping, timed hopper-switching, risk assessment in timed hopper-switching, impulsivity measurement, and the circadian anticipation of food availability. Open-source protocol-control and data-analysis code makes the addition of new protocols simple. Eight test environments fit in a 48 in x 24 in x 78 in&#160;cabinet; two such cabinets (16 environments) may be controlled by one computer.

Fully automated system for measuring physiologically meaningful properties of the mechanisms mediating spatial localization, temporal localization, duration, rate&#160;and probability estimation, risk assessment, impulsivity, and the accuracy and precision of memory, in order to assess the effects of genetic and pharmacological manipulations on foundational mechanisms of cognition in mice.

Automatizado, cuantitativa Cognitiva / Screening de comportamiento de los ratones: Para Genética, Farmacología, Animal Cognition and Instruction Pregrado

We describe a high-throughput, high-volume, fully automated, live-in 24/7 behavioral testing system for assessing the effects of genetic and ...

Investigación

Comportamiento

The Attentional Set Shifting Task: A Measure of Cognitive Flexibility in Mice

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many neuropsychiatric and neurodevelopmental disorders, including depression, post-traumatic stress disorder, schizophrenia and autism spectrum disorder. Deficits in cognitive function also represent the most difficult symptom domain&#160;to successfully treat, as serotonin reuptake inhibitors and tricyclic antidepressants have only modest effects. Functional neuroimaging studies and postmortem analysis of human brain tissue implicate the PFC as being a primary region of dysregulation in patients with these disorders. However, preclinical behavioral assays used to assess these deficits in mouse models which can be readily manipulated genetically and could provide the basis for studies of new treatment avenues have been underutilized. Here we describe the adaptation of a behavioral assay, the attentional set shifting task (AST), to be performed in mice to assess prefrontal cortex mediated cognitive deficits. The neural circuits underlying behavior during the AST are highly conserved across humans, nonhuman primates and rodents, providing excellent face, construct and predictive validity.

The goal of this protocol is to perform a behavioral assay such as the attentional set shifting task (AST) to assess prefrontal cortex-mediated cognitive flexibility in mice.

El Grupo atencional Set Shifting: una medida de la flexibilidad cognitiva en ratones

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many ...

A Dual Task Procedure Combined with Rapid Serial Visual Presentation to Test Attentional Blink for Nontargets

When viewers search for targets in a rapid serial visual presentation (RSVP) stream, if two targets are presented within about 500 msec of each other, the first target may be easy to spot but the second is likely to be missed. This phenomenon of attentional blink (AB) has been widely studied to probe the temporal capacity of attention for detecting visual targets. However, with the typical procedure of AB experiments, it is not possible to examine how the processing of non-target items in RSVP may be affected by attention. This paper describes a novel dual task procedure combined with RSVP to test effects of AB for nontargets at varied stimulus onset asynchronies (SOAs). In an exemplar experiment, a target category was first displayed, followed by a sequence of 8 nouns. If one of the nouns belonged to the target category, participants would respond &#8216;yes&#8217; at the end of the sequence, otherwise participants would respond &#8216;no&#8217;. Two 2-alternative forced choice memory tasks followed the response to determine if participants remembered the words immediately before or after the target, as well as a random word from another part of the sequence. In a second exemplar experiment, the same design was used, except that 1) the memory task was counterbalanced into two groups with SOAs of either 120 or 240 msec and 2) three memory tasks followed the sequence and tested remembrance for nontarget nouns in the sequence that could be anywhere from 3 items prior the target noun position to 3 items following the target noun position. Representative results from a previously published study demonstrate that our procedure can be used to examine divergent effects of attention that not only enhance targets but also suppress nontargets. Here we show results from a representative participant that replicated the previous finding.&#160;

This paper describes a novel dual task procedure combined with Rapid Serial Visual Presentation to look at attentional blink at varied stimulus onset asynchronies. This experimental procedure differed from others in that it tested attentional blink for nontargets.

Una Tarea Procedimiento Dual Combinado con Rapid Presentación Visual Serial a Test atencional Blink para no-objetivos

When viewers search for targets in a rapid serial visual presentation (RSVP) stream, if two targets are presented within about 500 msec of each other, the ...

A Video Demonstration of Preserved Piloting by Scent Tracking but Impaired Dead Reckoning After Fimbria-Fornix Lesions in the Rat

Piloting and dead reckoning navigation strategies use very different cue constellations and computational processes (Darwin, 1873; Barlow, 1964; O&#x2019;Keefe and Nadel, 1978; Mittelstaedt and Mittelstaedt, 1980; Landeau et al., 1984; Etienne, 1987; Gallistel, 1990;
Maurer and S&#233;guinot, 1995). Piloting requires the use of the relationships between relatively stable external (visual, olfactory, auditory) cues, whereas dead reckoning requires the integration of cues generated by self-movement. Animals obtain self-movement information from vestibular receptors, and possibly muscle and joint receptors, and efference copy of commands that generate movement. An animal may also use the flows of visual, auditory, and olfactory stimuli caused by its movements. Using a piloting strategy an animal can use geometrical calculations to determine directions and distances to places in its environment, whereas using an dead reckoning strategy it can integrate cues generated by its previous movements to return to a just left location. Dead reckoning is colloquially called "sense of direction" and "sense of distance."

Although there is considerable evidence that the hippocampus is involved in piloting (O&#x2019;Keefe and Nadel, 1978; O&#x2019;Keefe and Speakman, 1987), there is also evidence from behavioral (Whishaw et al., 1997; Whishaw and Maaswinkel, 1998; Maaswinkel and Whishaw, 1999), modeling (Samsonovich and McNaughton, 1997), and electrophysiological (O&#x2019;Mare et al., 1994; Sharp et al., 1995; Taube and Burton, 1995; Blair and Sharp, 1996; McNaughton et al., 1996; Wiener, 1996; Golob and Taube, 1997) studies that the hippocampal formation is involved in dead reckoning. The relative contribution of the hippocampus to the two forms of navigation is still uncertain, however. Ordinarily, it is difficult to be certain that an animal is using a piloting versus a dead reckoning strategy because animals are very flexible in their use of strategies and cues (Etienne et al., 1996; Dudchenko et al., 1997; Martin et al., 1997; Maaswinkel and Whishaw, 1999). The objective of the present video demonstrations was to solve the problem of cue specification in order to examine the relative contribution of the hippocampus in the use of these strategies. The rats were trained in a new task in which they followed linear or polygon scented trails to obtain a large food pellet hidden on an open field. Because rats have a proclivity to carry the food back to the refuge, accuracy and the cues used to return to the home base were dependent variables (Whishaw and Tomie, 1997). To force an animal to use a a dead reckoning strategy to reach its refuge with the food, the rats were tested when blindfolded or under infrared light, a spectral wavelength in which they cannot see, and in some experiments the scent trail was additionally removed once an animal reached the food. To examine the relative contribution of the hippocampus, fimbria&#x2013;fornix (FF) lesions, which disrupt information flow in the hippocampal formation (Bland, 1986), impair memory (Gaffan and Gaffan, 1991), and produce spatial deficits (Whishaw and Jarrard, 1995), were used.

In a piloting scent tracking task, the ability of the rats to return to a refuge with food using visual an odor trail or using dead reckoning in infrared light, the integrated record of previous movements, demonstrates that the hippocampus is necessary for dead reckoning.

Un vídeo de demostración de pilotaje en conserva mediante el seguimiento de olor, pero Dead Reckoning alterado tras fimbria-fórnix lesiones en la rata

Piloting and dead reckoning navigation strategies use very different cue constellations and computational processes (Darwin, 1873; Barlow, 1964; ...

Biología

Recording Single Neurons' Action Potentials from Freely Moving Pigeons Across Three Stages of Learning

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed single-neuron activity while animals are acquiring an operantly conditioned response, or when that response is extinguished. But even in these cases, observation periods usually encompass only a single stage of learning, i.e. acquisition or extinction, but not both (exceptions include protocols employing reversal learning; see Bingman&#160;et al.1 for an example). However, acquisition and extinction entail different learning mechanisms and are therefore expected to be accompanied by different types and/or loci of neural plasticity.
Accordingly, we developed a behavioral paradigm which institutes three stages of learning in a single behavioral session and which is well suited for the simultaneous recording of single neurons&#39; action potentials. Animals are trained on a single-interval forced choice task which requires mapping each of two possible choice responses to the presentation of different novel visual stimuli (acquisition). After having reached a predefined performance criterion, one of the two choice responses is no longer reinforced (extinction). Following a certain decrement in performance level, correct responses are reinforced again (reacquisition). By using a new set of stimuli in every session, animals can undergo the acquisition-extinction-reacquisition process repeatedly. Because all three stages of learning occur in a single behavioral session, the paradigm is ideal for the simultaneous observation of the spiking output of multiple single neurons. We use pigeons as model systems, but the task can easily be adapted to any other species capable of conditioned discrimination learning.

Learning new stimulus-response associations engages a wide range of neural processes which are ultimately reflected in changing spike output of individual neurons. Here we describe a behavioral protocol allowing for the continuous registration of single-neuron activity while animals acquire, extinguish, and reacquire a conditioned response within a single experimental session.

Grabación Potenciales de Acción Individual Neuronas &quot;de que se mueven libremente Palomas en sus Tres Etapas del Aprendizaje

While the subject of learning has attracted immense interest from both behavioral and neural scientists, only relatively few investigators have observed ...

Neurociencias

A Simple Behavioral Assay for Testing Visual Function in Xenopus laevis

Measurement of the visual function in the tadpoles of the frog, Xenopus laevis, allows screening for blindness in live animals. The optokinetic response is a vision-based, reflexive behavior that has been observed in all vertebrates tested. Tadpole eyes are small so the tail flip response was used as alternative measure, which requires a trained technician to record the subtle response. We developed an alternative behavior assay based on the fact that tadpoles prefer to swim on the white side of a tank when placed in a tank with both black and white sides. The assay presented here is an inexpensive, simple alternative that creates a response that is easily measured. The setup consists of a tripod, webcam and nested testing tanks, readily available in most Xenopus laboratories. This article includes a movie showing the behavior of tadpoles, before and after severing the optic nerve. In order to test the function of one eye, we also include representative results of a tadpole in which each eye underwent retinal axotomy on consecutive days. Future studies could develop an automated version of this assay for testing the vision of many tadpoles at once.

A Simple Behavioral Assay for Testing Visual Function in Xenopus laevis

Xenopus laevis tadpoles prefer swimming on the white side of a black/white tank. This behavior is guided by their vision. Based on this behavior, we present a simple assay to test the visual function of tadpoles.

Un ensayo de comportamiento simple para Pruebas de función visual en<em&gt; Xenopus laevis</em

Measurement of the visual function in the tadpoles of the frog, Xenopus laevis, allows screening for blindness in live animals. The optokinetic response ...

Eye Tracking During A Complex Aviation Task For Insights Into Information Processing

Eye tracking has been used extensively as a proxy to gain insight into the cognitive, perceptual, and sensorimotor processes that underlie skill performance. Previous work has shown that traditional and advanced gaze metrics reliably demonstrate robust differences in pilot expertise, cognitive load, fatigue, and even situation awareness (SA).
This study describes the methodology for using a wearable eye tracker and gaze mapping algorithm that captures naturalistic head and eye movements (i.e., gaze) in a high-fidelity flight motionless simulator. The method outlined in this paper describes the area of interest (AOI)-based gaze analyses, which provides more context related to where participants are looking, and dwell time duration, which indicates how efficiently they are processing the fixated information. The protocol illustrates the utility of a wearable eye tracker and computer vision algorithm to assess changes in gaze behavior in response to an unexpected in-flight emergency.
Representative results demonstrated that gaze was significantly impacted when the emergency event was introduced. Specifically, attention allocation, gaze dispersion, and gaze sequence complexity significantly decreased and became highly concentrated on looking outside the front window and at the airspeed gauge during the emergency scenario (all p values &#60; 0.05). The utility and limitations of employing a wearable eye tracker in a high-fidelity motionless flight simulation environment to understand the spatiotemporal characteristics of gaze behavior and its relation to information processing in the aviation domain are discussed.

Eye tracking is a non-invasive method to probe information processing. This article describes how eye tracking can be used to study gaze behavior during a flight simulation emergency task in low-time pilots (i.e., &lt;350 flight hours).

Seguimiento ocular durante una tarea compleja de aviación para obtener información sobre el procesamiento de la información

Eye tracking has been used extensively as a proxy to gain insight into the cognitive, perceptual, and sensorimotor processes that underlie skill ...

Pupillometry to Assess Auditory Sensation in Guinea Pigs

Noise exposure is a leading cause of sensorineural hearing loss. Animal models of noise-induced hearing loss have generated mechanistic insight into the underlying anatomical and physiological pathologies of hearing loss. However, relating behavioral deficits observed in humans with hearing loss to behavioral deficits in animal models remains challenging. Here, pupillometry is proposed as a method that will enable the direct comparison of animal and human behavioral data. The method is based on a modified oddball paradigm - habituating the subject to the repeated presentation of a stimulus and intermittently presenting a deviant stimulus that varies in some parametric fashion from the repeated stimulus. The fundamental premise is that if the change between the repeated and deviant stimulus is detected by the subject, it will trigger a pupil dilation response that is larger than that elicited by the repeated stimulus. This approach is demonstrated using a vocalization categorization task in guinea pigs, an animal model widely used in auditory research, including in hearing loss studies. By presenting vocalizations from one vocalization category as standard stimuli and a second category as oddball stimuli embedded in noise at various signal-to-noise ratios, it is demonstrated that the magnitude of pupil dilation in response to the oddball category varies monotonically with the signal-to-noise ratio. Growth curve analyses can then be used to characterize the time course and statistical significance of these pupil dilation responses. In this protocol, detailed procedures for acclimating guinea pigs to the setup, conducting pupillometry, and evaluating/analyzing data are described. Although this technique is demonstrated in normal-hearing guinea pigs in this protocol, the method may be used to assess the sensory effects of various forms of hearing loss within each subject. These effects may then be correlated with concurrent electrophysiological measures and post-hoc anatomical observations.

Pupillometry, a simple and non-invasive technique, is proposed as a method to determine hearing-in-noise thresholds in normal hearing animals and animal models of various auditory pathologies.

Pupilometría para evaluar la sensación auditiva en cobayas

Noise exposure is a leading cause of sensorineural hearing loss. Animal models of noise-induced hearing loss have generated mechanistic insight into the ...

Finding Your Blind Spot and Perceptual Filling-in

Source: Laboratory of Jonathan Flombaum&#8212;Johns Hopkins University
In the back of everyone's eye is a small piece of neural tissue called the retina. The retina has photosensitive cells that respond to stimulation by light. The responses of these cells are sent into the brain through the optic nerve, a bundle of neural fibers. In each retina there is a place somewhere in the periphery where the outputs from retinal cells collect and the bundled optic nerve exits to the brain. At that location, there is no photosensitivity-whatever light reflects from the world and lands in that position does not produce a signal in the brain. As a result, humans have a blind spot, a place in the visual field for which they don't process incoming stimuli. 
However, people are not aware that they have blind spots; there is not an empty hole in the visual images in front of the eyes. So what do people see in their blind spots? The brain actually fills-in missing input based on the surroundings. 
This video demonstrates how to find a person's blind spot, and how to investigate the mechanisms of perceptual filling-in.

Encontrar un punto ciego y rellenarlo perceptualmente?

Source: Laboratory of Jonathan Flombaum&#8212;Johns Hopkins University
In the back of everyone's eye is a small piece of neural tissue called the retina. ...

Educación

JoVE Science Education

Psicología

Sensación y Percepción

Motion-induced Blindness

Source: Laboratory of Jonathan Flombaum&#8212;Johns Hopkins University
One thing becomes very salient after basic exposure to the science of visual perception and sensation: what people see is a creation of the brain. As a result people may fail to see things, see things that are not there, or see things in a distorted way. 
To distinguish between physical reality and what people perceive, scientists use the term awareness to refer to what people perceive. To study awareness, vision scientists often rely on illusions-misperceptions that can reveal the ways that the brain constructs experience. In 2001, a group of researchers discovered a striking new illusion called motion-induced blindness that has become a powerful tool in the study of visual awareness.1
This video demonstrates typical stimuli and methods used to study awareness with motion-induced blindness.

Studying Visual Awareness and Motion-Induced Blindness

Ceguera inducida por movimiento

Source: Laboratory of Jonathan Flombaum&#8212;Johns Hopkins University
One thing becomes very salient after basic exposure to the science of visual ...

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

Resumen

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