비둘기 (비둘기 리비아)에 변경 실명을 조사 하는 방법

요약

변경 실명은 시각적 관심, 그것에 의하여 영상 디스플레이 변경 특정 특정 상황에서 들 키 지의 현상. 이 프로토콜 변경 실명 비둘기와 함께 연구에 대 한 적절 하 고 효과적인 그 조사에 대 한 깜박임 패러다임에 변화를 설명 합니다.

초록

변경 실명은 시각적 관심, 그것에 의하여 영상 디스플레이 변경 특정 특정 상황에서 들 키 지의 현상. 많은 실험실 절차 인 간에 있는 변화 실명을 생산 하는 개발 되었습니다, 동안 깜박임 패러다임 특히 효과적인 방법으로 떠오르고 있다. 깜박임 패러다임에서 두 시각적 디스플레이 한 교체에서 표시 됩니다. 연속 디스플레이 짧은 간 자극 간격 (ISI) 구분, 변화 감지 장애인입니다. 절차의 단순 하 고 명확 하 고, 성능-기반 운영 정의 변경 실명의 깜박임 패러다임 nonhuman 동물을 사용 하 여 비교 연구에 적합 확인 합니다. 실제로, 변종 개발 되었습니다 그 비둘기 장 님 변화 공부를 작동 실에서 구현 될 수 있습니다. 결과 비둘기, 인간 같이, 2 연속 디스플레이 빈 ISI 구분 시간에 하는 경우는 변경의 위치 탐지에 더 나타냅니다. 또한, 비둘기의 변화 탐지는 선택적 주의가 필요한 활성, 위치에 의해 위치 검색 프로세스를 일치 합니다. 깜박임 작업은 이렇게 인 간에 비해 비둘기 선택적 공간 관심의 역학 조사에 기여할 가능성이 있다. 그것은 또한 변화 실명의 현상을 인간 시각적 인식, 독점 하지 않습니다 하지만 대신 선택적 주의의 일반적인 결과 있을 수 있습니다 보여 줍니다. 마지막으로, 주의의 유용한 측면 널리 평가 이해, 그것은 또한 그 그들은 함께 있을 수 있습니다 특정 결점에 의해와 같은 인정 하는 것이 중요 변경 실명, 그리고 이러한 결함 결과 전체에 걸쳐 상황의 범위입니다.

서문

인지 심리학은 반복적으로 우리의 자신의 인지 과정에 눈에 띄는 하 고 종종 놀라운 결점을 보여 주었다. 몇몇은의 더 주목할 만한 보기는 포함 하지만 거짓 기억¹, 차선 결정 추론², 그리고 잘못 된 통계 추론³에 국한 되지 않습니다. 이 목록에 최신 추가 변경 실명의 현상이 다. 변경 실명은 관심 있는 하나 하나의 환경에도 눈에 띄는 변경 통지 실패의 일관 된 실패. 한 데모⁴, 경험 동맹 접근 개인 지시를 요청 했다. 그들의 대화 동안 노동자는 문을 들고 간단히 시각적 접촉을 중단 하 고 다른 사람에 대 한 동맹에 밖으로 스왑 수 있는 기회를 제공 하는 2 사이 전달. 이 비밀 교환 후 대부분의 개인이 그들의 대화 파트너는 더 이상 같은 사람이 통지 하지 못했습니다. 순간 순간 변화 것 같을 것 이다 우리의 관심을 끌기 위해 해야 하는 잠재적으로 중요 한 이벤트의 신호 때문에이 오류가 놀랍습니다.

이해 하기 위해 더 나은 어떻게 그리고 왜 변경 실명 발생, 연구원 실험실으로 가져 있고 여러 가지 독창적인 절차^5,6,7,8 더에서 그것을 공부에 대 한 개발 조건 제어. 1 개의 특히 성공적인 접근 "깜박임 작업"⁹별명을 있습니다. 이 절차에는 경험, 기능을 제거 하 여 사진 편집 하 고 빠르게 원래 및 수정 된 버전을 교대로 하는 참가자 들에 게 이미지를 제시. 참가자는 신속 하 게 차이 발견 했다. 그러나, 연속 사이 간단한 빈 필드 삽입 된 경우 이미지 (생산 절차 라는 깜박거리는 표시) 변화 감지가 했다 훨씬 더 어려운 더 정확성과 느린 응답 시간이 결과. 이 절차는 변경 실명의 정확한 측정을 제공 하 고 있습니다. 그리고 그것은 쉽게 크기, 돌출, 또는 변경의 타이밍 등 디스플레이의 특정 측면을 조작할 수 있기 때문에 매력적인.

깜박임 패러다임 인식과 인간¹⁰에 관심에 대 한 학습을 위한 강력한 도구가 될 입증 되었습니다. 효과 의외로 강력 하 고 영구입니다. 변경 실명 변경에 대 한 간단한 애니메이션¹¹, 그리고 유일한 개체 변경 위치¹²에서 직접 보고 때 발생할 수 있습니다. 변경 실명 및 현상의 인식도 경험^13을제거 하지 않습니다. 또한, 변경 실명, 매우 다양 하 고 눈 saccades⁵, mudsplashes¹⁴, 영화 컷⁷또는 시각적 폐색⁴등의 다른 이벤트의 숫자에 의해 유도 될 수 있다. 병렬 현상 청각¹⁵ 및 시각적 자극에 독점 되지 않을 수도 있습니다을 관심의 보다 일반적인 현상이 있을 수 있습니다 나타내는 촉각¹⁶ 형식에서 발생 합니다.

물론 인간, 하지 만드는 유일한 동물 주의의 사용은 이다. 비둘기, 예를 들어 인간이 동일한 attentional 능력의 많은 표시 합니다. 그들은 우선 처리 (특정 음식 목표를 찾으려고 검색 이미지를 사용할 때)^17,18에 대 한 특정 기능을 선택할 수 있습니다. 그들은 특정 지역 이나 공간 위치¹⁹에 대 한 관심을 보낼 수 있습니다. 그들은 조직^20,21계층적 수준 사이 그들의 관심을 이동할 수 있다. 그들은 또한 자극 디스플레이^22,23의 다른 양상 사이 관심을 나눌 수 있습니다. 다음, 비둘기가지고 인 간에 대 한 관심 유용 하 게 같은 능력의 많은 것 같다. 변경 실명 주의의 한계는의 일부와 함께 할 수 있다, 만약 우리가 비둘기 (그리고 아마도 다른 동물)에서 병렬 변경 실명 효과 볼 기대할 수 있습니다. 또한, 최근 여러 성공적인 연구 되었습니다 변화 검출 실시 비둘기를 사용 하 여, 널리 다양 한 방법을^{24,25,,2627, 구현 28}.

최근 연구^29,30,,3132 비둘기, 장 님 변화 조사를 깜박임 패러다임 적응 하고있다 그리고 인간의 변화 실명을 병렬 하는 결과 생산 하고있다. 현재 보고서에서 작동 챔버를이 절차를 구현 하기 위한 간단한 방법을 설명 합니다. 작업의 인간 버전, 것과 같이 분리 및 변화 탐지에 그들의 영향을 조사 하 고 실명 변경 자극 프레 젠 테이 션의 특정 측면을 조작 하기 쉽습니다. 따라서, 절차 연구 조류 주의 그리고 범위는 비슷합니다 인간의 관심의 제한의 한계에 대 한 유용한 도구를 구성 해야 합니다.

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프로토콜

여기에 설명 된 절차는 실험실 동물 복지의 사무실에 및 미국 공중 보건 서비스 정책을 인간적 관심과 실험실 동물의 사용에 그리고 휘트먼 대학 기관 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인 되었다.

1. 비둘기의 중량 감소

참고: 비둘기의 무게는 그들의 무료 먹이 무게³³ 새 들을 건강 하 고 음식에 대 한 작업을 적절 하 게 동기의 80-85%로 감소 된다.

1. 물, 모래, 그리고 음식에 대 한 무제한 액세스를 개별 장에 집 순진한 새.
2. 각각의 새 무료 먹이 무게는 안정 때까지 또는 2 ~ 4 주 동안 매일 거의 같은 시간에 각 비둘기 무게.
3. 각 비둘기 크거나 안정적인 무료 먹이 무게의 85%에 대 한 목표 체중을 계산 합니다.
4. ³⁴목표 체중에 도달할 때까지 점차적으로 각 비둘기의 체중을 줄이기 위해 식품을 제한 합니다. 비둘기 야 여전히 무제한 액세스 물과 모래에 있습니다.
   참고:이 프로토콜^29,30,,3132 를 사용 하 여 게시 된 실험가지고 조건 당 4과 6 비둘기 사이 사용 하 여 중요 한 결과 얻지 못했다. 비슷한 숫자를 직접 복제 또는 미묘한 변화에 대 한 충분 한 되어야 합니다. 유사 변경 실명 효과의 크기를 감소 시키는 더 큰 샘플이 필요할 수 있습니다.

2. 기차 펙 작동 챔버에 응답 키에 표시 하는 자극 하 고 음식 호퍼에서 곡물을 먹는 비둘기

참고: 교육 및 실험 세션 정확한 컴퓨터 제어 해야, 1 양의 시간적 해상도 함께 유연한 프로그래밍 언어를 사용 ( 재료의 표참조) 작동 챔버 I/O 릴레이 통해 제어 하.

1. 매일의 세션의 시작 부분에 비둘기 무게 고 그들 작동 챔버 ( 재료의 표참조) 합니다. 순진한 비둘기 시간 처리, 무게, 적응 하 고 작동 상공에서 수송을 할 수 있습니다.  그때까지, 주의 추가 새를 부드럽게 처리 하 여 스트레스의 징후에 대 한 모니터링.
2. 매일 세션 당 100 재판을 실행 합니다. 각 시험:
   1. 임의로 작동 챔버에 시각적 자극 요소 (예: 색 또는 선)와 세 키 ( 재료의 표참조) 중 하나 선택 합니다. 밝히는 호환 자극 프로젝터를 사용 하 여 해당 키에 선택한 자극 요소 ( 테이블의 자료를 참조).
      참고: 많은 작동 챔버에 있는 표준 백열등의 발병 및 오프셋 시간 너무 느리게이 메서드에 대 한 적절 한 수 있습니다. 빠른 LED 동일 작동 챔버에 모든 백열 전구를 대체 하 고 다음 확인 표시 의도 한 대로 표시 되 고 자극의 발병은 선명 하 고 (1 최대 밝기로 발병에서 ms).
   2. 비둘기는 자극 표시 됩니다 키 보일 때까지 기다립니다. 다른 키를 pecks를 인정 하지 않습니다.
      참고: 경험 있는 비둘기 펙 조명된 응답 키를 즉시 알 수 있습니다. 순 진 하거나 경험이 적은 새 쪼아 그들은 다른 실험실 작업에 대 한 될 것 이라고 handshaping 또는 autoshaping³⁵ 절차를 사용 하 여 형성 될 수 있습니다.
   3. 적절 한 응답 키를 단일 펙 다음 자극 표시의 선택을 취소 하 고 2-3 초 동안 음식 호퍼에서 곡물에 액세스를 제공 합니다.
3. 각 세션의 끝에, 작동 챔버에서 비둘기를 제거 하 고 자신의 집 새를 반환 하기 전에 그들을 무게. 그들의 무료 먹이 무게의 80-85%에서 새의 개인 실행 무게를 유지 하기 위해 세션 간에 음식 액세스 시간을 조정 합니다.
4. 비둘기는 신속 하 게 응답 될 때까지 지속적으로 하 고 모든 모든 세 응답 키에 실험에 포함 될 개별 자극 요소 사전 훈련 세션을 계속 합니다.

3. 기차 비둘기에 대 한 검색 및 응답 키에 펙 변경

1. 매일의 세션의 시작 부분에 비둘기 무게 하 고 작동 챔버에 그들을 배치.
2. 처음 100 재판의 각각의 매일 세션에서 곧 자극 디스플레이의 세부 사항을 결정 합니다. 각 시험에 대 한 세부 정보는 실험 제어 소프트웨어에 의해 임의로 선택할 수 있습니다. 매일 실험 세션을 실행 하는 샘플 프로그램은 포함 추가 파일 (change.cpp); 현재 요소 거기 또한 사용 될 수 2 단계에서 간단한 작업을 수행 하.
   1. 무작위로 선택 된 간 자극 간격 (ISI) 250 ms 또는 0 ms ( p = 0.5 각).
   2. 무작위로 제시, 1, 2, 4, 8, 또는 16 변경 반복의 수를 결정 ( p = 0.2 각).
   3. 각 응답 키에 하나 이상의 요소 (색 또는 pretraining 중 라인)으로 구성 된 원래 자극 표시를 정의 합니다.
   4. 원래 자극 디스플레이 수정된 표시를 추가, 삭제, 또는 하나의 키에 하나의 요소를 변경 하 여 정의를 변경 합니다. 그림 1 원본 및 수정 된 자극 표시의 예를 참조 하십시오.
   5. 비둘기 훈련 기간 동안 모든 가능한 자극 디스플레이 표시 되지 않습니다 확인 하십시오. 필요한 경우 전송 (4 단계)에 대 한 디스플레이의 하위 집합을 지정을 훈련 기간 동안 그들을 제시 하는 것 자제 합니다.
3. 5는 현재에 houselight와 어두운 모든 응답 키 바로 앞 시행에서 각 재판을 시도 간 간격 (ITI), s.
4. 3.2 단계에서 현재 재판에 대 한 결정 하는 값을 사용 하 여 자극 디스플레이 제공 합니다.
   1. 250 ms에 대 한 원래 디스플레이 구성 하는 자극 요소를 밝히는.
   2. 자극 표시 하 고 0 또는 250 ms의 ISI를 기다립니다.
   3. 250 ms에 대 한 수정 된 디스플레이 구성 하는 자극 요소를 밝히는.
   4. 자극 표시 하 고 0 또는 250 ms의 ISI를 기다립니다.
   5. 이전 현재 재판에 대 한 결정 하는 반복의 수의 완료까지 단계 3.4.1 3.4.4 반복 합니다. 전체에서 모든 반복 제시 하 고 자극 프레 젠 테이 션 동안 어떤 keypecks를 무시.
5. 흰색 빛으로 모든 3 개의 응답 키를 조명 하 고 비둘기 세 응답 키 중 하나를 보일 때까지 기다립니다. 자극 프레 젠 테이 션 그 재판에 대 한 응답을 완료 한 후 모든 응답 키에 첫 번째 펙을 고려 하십시오. 재판 없이 ISI의 회로도 설명 그림 2 를 참조 하십시오.
6. 모든 키를 취소 하 고 보강 또는 오류 신호 재판 결론:
   1. 새의 반응은 변화를 표시 하는 키에, 만약에 액세스할 곡물 음식 호퍼에서 2-3에 대 한.
   2. 새의 응답 변경 키에 없는 경우, 스위치 켜고 모든 0.5 사이 houselight 잘못 된 응답을 표시 하는 데 10 초에 대 한 s.
7. 각 세션의 끝에, 작동 챔버에서 비둘기를 제거 하 고 자신의 집 새를 반환 하기 전에 그들을 무게. 그들의 무료 먹이 무게의 80-85%에서 새의 개인 실행 무게를 유지 하기 위해 세션 간에 음식 액세스 시간을 조정 합니다.
8. 비둘기의 응답의 정확도 안정적이 고, 33%의 기회 정확도 보다 안정적으로 더 나은 때까지 매일 훈련 세션을 계속 합니다. 샘플 파일 (change.xlsx)를 제공 하는 ISI 존재와 반복 수의 효과 보여 원시 데이터를 분석.

4. 매일 세션 내에서 새로운 전송 시험 제출

1. 어떤 잠재적인 표시 제외 하지 않고 정확 하 게 3 단계에서 설명한 절차에 따라 (3.2.5 단계 참조).
   참고: 많은 수의 잠재적인 자극 디스플레이, 아니에요 훈련 기간 동안 잠재적인 표시를 제외 하 고 나중에 그들을 소개 하는 데 필요한. 이러한 경우에 단순히 계속 훈련 정상 적이 고, 같이 결코 전에-본 디스플레이 자연스럽 게 발생 합니다.
2. 소설, 절대-before-를 본 자극 디스플레이, 비둘기 이전 발생 하는 모든 디스플레이 제외 하 고 정확도 분석 합니다. 비둘기는 일반적인 변화 탐지 규칙을 배운와 친숙 한 자극의 암기에 의존 하지 기회 정확도 확인 보다 표시 됩니다.

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결과

관심의 주요 결과 재판 없이 ISI의 정확도 차이. 특히, 깜박임 패러다임에서 변화 실명의 작동 정의 크게 감소 변화-감지 정확도 ISI는 ISI 없이 재판 기준으로 재판에. 그림 3,²⁹이전 게시 된 데이터 보여주는에이 효과 볼 수 있습니다. 그 실험에서 비둘기 색상 요소 ( 그림 1의 왼쪽에 표시 된 형식)으로 구성 된 자...

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토론

여기에 제시 된 방법은 소위에 의해 영감을 "깜박임 패러다임" 일반적으로 인지 심리학자에 의해 인간⁹변경 실명을 공부 하는 사용. 이 인간 연구에서 변경 실명 운영 변화 감지 자극 디스플레이 간 인터럽트는 ISI의 존재에 의해 생산에 장애 정의 됩니다. 같은 여기에 설명 된 비둘기 구현에 대 한 사실 이다. 또한, 인간이 하는 경향이 직렬 검색 전략을 사용 하 여 깜박임 작업 접?...

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자료

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