O autor estende graças aos membros da Whitman College laboratório de psicologia comparativa por sua ajuda na coleta de dados, incluindo Mark Arand, Michael Barker, Eva Davis, Kuba Jeffers, Brett Lambert, Tara Mah, Theo Pratt, Tvan Trinh, Lyla Wadia e Patricia Xi.

O procedimento descrito aqui é de acordo com o escritório do laboratório Animal Welfare e nos serviço de política de saúde pública no cuidado humano e uso de animais de laboratório e foi aprovado do Whitman College cuidado institucional do Animal e Comitê de uso.
1. reduzir os pesos dos pombos
Nota: Os pesos dos pombos são reduzidos a 80-85% de sua alimentação livre de peso33 para garantir que as aves saudáveis e devidamente motivado para trabalhar por comida.
<ol><li>Aves de ingênuo de casa em gaiolas individuais com acesso ilimitado a água, areia e comida.</li>
	<li>Pese cada pombo aproximadamente ao mesmo tempo cada dia para 2 a 4 semanas, ou até o peso de cada pássaro livre-alimentação se estabilizou.</li>
	<li>Calcule um peso-alvo para cada pombo igual a 85% do seu peso estável livre-alimentação.</li>
	<li>Restringir alimentos para reduzir o peso do cada pombo gradualmente até o peso-alvo seja atingido34. Os pombos devem ainda têm acesso irrestrito a água e o grão. Nota: Publicados experimentos usando este protocolo29,30,31,32 produziram resultados significativos usando entre 4 e 6 pombos por condição. Números semelhantes devem ser adequados para uma replicação direta ou variação sutil. Variações que reduzem a magnitude do efeito de cegueira de mudança poderiam exigir uma amostra maior.</li>
</ol>2. Treine os pombos a bicar estímulos exibidos sobre as chaves de resposta na câmara operante e comer o grão do funil comida
Nota: Sessões de formação e experimentais requerem controle de computador precisa, com resolução temporal de menos de 1 ms. Use uma linguagem de programação flexível (consulte Tabela de materiais) para controlar as câmaras operante através de um i/o relay.
<ol><li>No início da sessão de cada dia, pesa pombos e colocá-los em câmaras operante (ver Tabela de materiais). Ingênua pombos podem precisar de tempo para se aclimatar à manipulação, pesagem e transporte de e para a câmara operante.  Até lá, tome cuidado extra para lidar com aves delicadamente e monitorá-los por sinais de estresse.</li>
	<li>Execute 100 testes por sessão diária. Para cada julgamento:<ol>
<li>Selecione aleatoriamente um elemento de estímulo visual (por exemplo, uma cor ou linha) e uma das três teclas (ver Tabela de materiais) na câmara operante. Iluminar o elemento de estímulo selecionado na chave relevante usando um projetor de estímulo compatível (consulte Tabela de materiais). Nota: Os horários de início e deslocamento das lâmpadas incandescentes que são padrão em muitas câmaras operante são demasiado lentos para ser apropriado para este método. Substituir qualquer incandescentes na câmara operante com um equivalente de LED mais rápido e em seguida, confirme que o exibe aparece conforme o esperado e que o aparecimento de estímulos é nítido (menos de 1 ms de início ao brilho de pico).</li>
		<li>Espere até que um pombo bica a chave em que o estímulo é exibido. Não reconhece pecks a quaisquer outras chaves. Nota: Pombos experientes podem saber imediatamente a bicar as chaves de resposta iluminada. Ingênua ou dar bicadas dos pássaros menos experientes podem ser moldado usando procedimentos de35 handshaping ou autoshaping, como eles seriam para outras tarefas do laboratório.</li>
		<li>Após um único peck para a chave de resposta adequada, limpar o visor de estímulo e fornecer acesso a grão do funil comida por 2-3 segundos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>No final de cada sessão, remover pombos de câmaras operante e pesá-los antes de retorná-los para suas gaiolas em casa. Ajuste o tempo de acesso de alimentos entre sessões para manter pesos de execução individual dos pássaros em 80-85% de seus pesos livres-alimentação.</li>
	<li>Continue as sessões de pré-treinamento até pombos respondem rapidamente e consistentemente para todos os elementos de estímulo individuais a serem incluídos no experimento, em todas as chaves de resposta três.</li>
</ol>3. trem pombos procurem e Peck alterações apresentadas na resposta chaves
<ol><li>No início da sessão de cada dia, pesa pombos e colocá-los em câmaras operante.</li>
	<li>No início de cada um dos 100 ensaios em uma sessão diária, determine os detalhes da tela próximo estímulo. Detalhes para cada julgamento podem ser selecionados aleatoriamente pelo software de controle experimental. Um programa de exemplo para executar uma sessão experimental diária é incluído como um arquivo suplementar (change.cpp); elementos presentes lá também poderia ser usado para executar as ações mais simples no passo 2.<ol>
<li>Escolha aleatoriamente um intervalo entre estímulo (ISI) de 250 ms ou ms 0 (com p = 0,5 para cada um).</li>
		<li>Aleatoriamente, determine o número de repetições de alteração ao presente, ou 1, 2, 4, 8 ou 16 (com p = 0,2 para cada um).</li>
		<li>Defina uma exibição de estímulo original que consiste de um ou mais elementos (a cores ou linhas apresentadas durante pretraining) em cada chave de resposta.</li>
		<li>Altere a exibição de estímulo original para definir uma exibição modificada adicionando, excluindo ou alterando um elemento em uma chave. Veja a Figura 1 para obter exemplos de displays de estímulo original e modificada.</li>
		<li>Certifique-se de que os pombos não verá todos os displays de estímulo possível durante o treinamento. Se necessário, designar um subconjunto de displays para transferência (passo 4) e abster-se de apresentá-las durante o treinamento.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Presente de 5 s julgamento inter intervalo (ITI), com o houselight na e todas as chaves de resposta escuras para separar cada julgamento do julgamento imediatamente precedente.</li>
	<li>Apresente um estímulo usando os valores determinados para o atual julgamento em passo 3.2.<ol>
<li>Ilumine os elementos de estímulo que compõem a exposição original para 250 ms.</li>
		<li>Limpar o visor de estímulo e esperar por um ISI de 0 ou 250 ms.</li>
		<li>Ilumine os elementos de estímulo que compõem a exposição modificada para 250 ms.</li>
		<li>Limpar o visor de estímulo e esperar por um ISI de 0 ou 250 ms.</li>
		<li>Repita as etapas 3.4.1 a 3.4.4 até a conclusão do número de repetições previamente determinada para o julgamento atual. Apresentar todas as repetições na sua totalidade e ignorar qualquer keypecks durante a apresentação do estímulo.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Iluminar-se todas as chaves de resposta três com luz branca e espere até um pombo bica uma das três resposta chaves. Considere o primeiro peck em qualquer chave de resposta após apresentação do estímulo completa para ser a resposta para esse julgamento. Consulte a Figura 2 para uma descrição esquemática de ensaios realizados com ou sem um ISI.</li>
	<li>Limpar todas as chaves e concluir o julgamento com reforço ou um sinal de erro:<ol>
<li>Se a resposta de um pássaro estava na chave que exibida uma mudança, fornecem acesso ao grão do funil comida para 2-3 s.</li>
		<li>Se a resposta de um pássaro não estava na chave que mudou, mude a houselight entre ligado e desligado a cada 0,5 s por 10 segundos para indicar uma resposta incorreta.</li>
	</ol>
</li>
	<li>No final de cada sessão, remover pombos de câmaras operante e pesá-los antes de retorná-los para suas gaiolas em casa. Ajuste o tempo de acesso de alimentos entre sessões para manter pesos de execução individual dos pássaros em 80-85% de seus pesos livres-alimentação.</li>
	<li>Continue a sessões diárias de treinamento até a precisão das respostas dos pombos é estável e confiável melhor precisão de oportunidade de 33%. Um arquivo de exemplo é fornecido (change.xlsx) que analisa os dados brutos para mostrar os efeitos da presença do ISI e número de repetições.</li>
</ol>4. apresentar ensaios romance transferência dentro sessões diárias
<ol><li>Siga o procedimento exatamente como descrito no passo 3, mas sem qualquer potencial exibe excluídos (ver passo 3.2.5). Nota: Com um grande número de potenciais exposições de estímulo, não é necessário excluir potenciais exposições durante o treinamento e apresentá-los mais tarde. Nesses casos, simplesmente continue o treinamento como normal, como nunca-antes-visto exibe ocorrerá naturalmente.</li>
	<li>Analise a precisão na novela, nunca-antes-visto estímulo exibe, excluindo qualquer exibe os pombos têm encontrado anteriormente. Melhor do que a precisão de oportunidade confirmará que pombos aprenderam uma regra de detecção de mudança geral e não dependemos de memorização do estímulo familiar exibe.</li>
</ol>

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</ol>

O autor não tem nada para divulgar.

O método apresentado aqui é inspirado o chamado "paradigma de cintilação", comumente usada pelos psicólogos cognitivos para estudar mudança de cegueira em humanos9. Nesta pesquisa humana, a cegueira de mudança é definida operacionalmente como a deficiência na deteção de mudança produzida pela presença de um ISI que interrompe as transições entre ecrãs de estímulo. O mesmo é verdadeiro para a implementação de pombo descrita aqui. Além disso, os seres humanos tendem a aproximar-...

Psicologia cognitiva demonstrou repetidamente marcantes e muitas vezes surpreendentes imperfeições em nossos próprios processos cognitivos. Alguns dos exemplos mais notáveis incluem mas não estão limitados a falsas memórias1, decisão suboptimal heurística2e raciocínio estatístico com defeito3. Uma adição mais recente para esta lista é o fenômeno da cegueira de mudança. Cegueira de mudança é uma falha consistente de atenção, em que uma falha observar alterações nem proeminentes para o ambiente. Em uma demonstração4, experimentadores tinham um indivíduos de abordagem da Confederação para solicitar instruções. Durante a conversa, trabalhadores carregando uma porta passaram entre os dois, brevemente interromper o contato visual e fornecendo uma oportunidade para trocar os confederados para uma pessoa diferente. Após essa troca sub-reptícia, a maioria das pessoas falharam ao notar que seu parceiro de conversa não era mais a mesma pessoa. Essa falha é surpreendente, porque as alterações de momento a momento parecem ser sinais de eventos potencialmente importantes que deveriam chamar a nossa atenção.
Para melhor compreender como e por que a cegueira de mudança ocorre, pesquisadores têm trazido para o laboratório e desenvolveu vários procedimentos engenhoso5,6,7,8 para estudá-lo sob os mais condições controladas. Uma abordagem particularmente bem sucedida foi apelidada de "a tarefa de cintilação"9. Neste procedimento, os experimentadores edição fotografias através da remoção de um recurso, em em seguida, apresentou as imagens aos participantes, de forma alternada entre as versões originais e modificadas. Os participantes viram rapidamente as diferenças. No entanto, se um campo em branco breve foi inserido entre consecutivos deteção de mudança de imagens (produzindo um display piscando para que o procedimento é chamado) foi muito mais difícil, resultando no pior precisão e tempos de resposta mais lentos. Este procedimento é atraente porque ele fornece uma medida exacta da cegueira de mudança, e é fácil de manipular a aspectos específicos do visor, como o tamanho, saliência ou momento de uma mudança.
O paradigma de cintilação provou para ser uma poderosa ferramenta para o aprendizado sobre a percepção e a atenção em humanos10. O efeito é surpreendentemente poderoso e persistente. Cegueira de mudança pode ocorrer por alterações ao objeto único em um simples animação11e quando olhando diretamente para uma mudança de localização12. Mesmo experiência com a cegueira de mudança e conscientização do fenômeno não elimine-a13. Além disso, a mudança cegueira é bastante diversificada e pode ser induzida por um número de eventos, tais como olho sacadas5, mudsplashes14, filme cortes7ou oclusão visual4. Um fenômeno paralelo ocorre nas modalidades tátil16 , indicando que ele não pode ser exclusivo a estímulos visuais e pode ser um fenômeno mais geral de atenção e auditivo15 .
Os seres humanos, claro, são não é o único animal que faz uso de atenção. Pombos, por exemplo, mostram muitas das mesmas habilidades de atenção que os humanos fazem. Eles podem selecionar características específicas para processamento preferencial (como quando eles usam uma imagem de busca para encontrar alvos específicos de comida)17,18. Eles podem direcionar a atenção em direção a regiões específicas ou localizações espaciais19. Eles podem deslocar sua atenção entre os níveis hierárquicos da organização20,21. Eles também podem dividir a atenção entre os diferentes aspectos de uma exposição de estímulo22,23. Então, parece que os pombos possuem muitos as mesmas habilidades que fazem atenção útil para seres humanos. Se a cegueira de mudança tem a ver com algumas das limitações inerentes de atenção, esperamos ver um efeito de cegueira de mudança paralela em pombos (e talvez outros animais). Além disso, recentemente tem havido vários estudos bem sucedidos da deteção da mudança conduzida usando pombos, implementando amplamente variados métodos24,25,26,27, 28.
Recente pesquisa29,30,31,32 adaptou-se o paradigma de cintilação para investigar a cegueira de mudança em pombos e tem produzido resultados que cegueira humana mudança em paralelo. O presente relatório descreve um método simples para implementar este procedimento em uma câmara operante. Como com versões humanas da tarefa, é fácil de isolar e manipular os aspectos específicos da apresentação de estímulo a fim de investigar a sua influência sobre a deteção da mudança e mudar de cegueira. Assim, o procedimento deve constituir um instrumento valioso para a pesquisa sobre as limitações da atenção aviária e na medida em que eles são semelhantes das limitações da atenção 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)

Cegueira de mudança é um fenômeno de atenção visual, segundo a qual alterações em uma apresentação visual passam despercebidas sob determinadas circunstâncias específicas. Enquanto muitos procedimentos laboratoriais têm sido desenvolvidos que produzem a mudança de cegueira em humanos, o paradigma de cintilação surgiu como um método particularmente eficaz. No paradigma da cintilação, dois displays visuais são apresentados em alternância com o outro. Se sucessivas exposições são separadas por um intervalo curto entre estímulo (ISI), detecção de mudança é prejudicada. A simplicidade do procedimento e a definição operacional clara, baseada no desempenho de cegueira de mudança tornam o paradigma de cintilação well-suited ao investigação comparativa, usando animais não-humanos. Na verdade, uma variante foi desenvolvida que pode ser implementado em câmaras operante para estudar mudança cegueira em pombos. Os resultados indicam que os pombos, como seres humanos, são piores em detectar a localização de uma mudança se dois displays consecutivos são separados no tempo por um ISI em branco. Além disso, a detecção de mudança dos pombos é consistente com um processo de busca ativa, por localização-local que exige atenção seletiva. A tarefa de cintilação, portanto, tem o potencial de contribuir para as investigações da dinâmica de atenção espacial selectivo dos pombos em comparação com os humanos. Ele também ilustra que o fenômeno da cegueira de mudança não é exclusivo de percepção visual dos seres humanos, mas pode ser uma consequência geral da atenção seletiva. Finalmente, enquanto os aspectos úteis da atenção são amplamente apreciados e compreendidos, também é importante reconhecer que eles podem ser acompanhados por imperfeições específicas tais como mudar a cegueira, e que estas imperfeições consequências através de uma ampla variedade de contextos.

O resultado principal de interesse é a diferença de precisão entre os ensaios com e sem um ISI. Em particular, a definição operacional de cegueira de mudança no paradigma da cintilação é precisão de mudança-deteção significativamente reduzida em ensaios com um ISI em relação a julgamentos sem um ISI. Este efeito pode ser visto na Figura 3, que mostra dados publicados anteriormente29. No experimento, pombos detectou alter...

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A Method for Investigating Change Blindness in Pigeons Columba Livia

Um método para investigar a cegueira de mudança em pombos (Columba Livia)

Cegueira de mudança é um fenômeno de atenção visual, segundo a qual alterações em uma apresentação visual passam despercebidas sob determinadas circunstâncias específicas. Este protocolo descreve uma variação sobre o paradigma de cintilação para investigar a cegueira de mudança que é adequado e eficaz para a investigação com pombos.

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

a-method-for-investigating-change-blindness-in-pigeons-columba-livia

Research

JoVE Journal

Behavior

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

6.4K visualizações.  Whitman College. Cegueira de mudança é um fenômeno de atenção visual, segundo a qual alterações em uma apresentação visual passam despercebidas sob determinadas circunstâncias específicas. Este protocolo descreve uma variação sobre o paradigma de cintilação para investigar a cegueira de mudança que é adequado e eficaz para a investigação com pombos.

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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.

Automatizada, Quantitative Cognitiva / Screening Comportamental de Ratos: Para Genética, Farmacologia, Cognição Animal e Instrução Graduação

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

Comportamento

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.

A Task Attentional Set Shifting: uma certa flexibilidade cognitiva em ratos

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

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.

Uma demonstração em vídeo de Pilotagem Preservado por Rastreamento Scent mas Dead Reckoning alterado após a fímbria-Fornix Lesões no Rat

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

Biologia

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.

Registro do potencial de ação simples Neurônios &#39;de livremente mover Pombos em três estágios da aprendizagem

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

Neurociência

The Innovation Arena: A Method for Comparing Innovative Problem-Solving Across Groups

Problem-solving tasks are commonly used to investigate technical, innovative behavior but a comparison of this ability across a broad range of species is a challenging undertaking. Specific predispositions, such as the morphological toolkit of a species or exploration techniques, can substantially influence performance in such tasks, which makes direct comparisons difficult. The method presented here was developed to be more robust with regard to such species-specific differences: the Innovation Arena presents 20 different problem-solving tasks. All tasks are presented simultaneously. Subjects are confronted with the apparatus repeatedly, which allows a measurement of the emergence of innovations over time - an important next step for investigating how animals can adapt to changing environmental conditions through innovative behavior.
Each individual was tested with the apparatus until it ceased to discover solutions. After testing was concluded, we analyzed the video recordings and coded successful retrieval of rewards and multiple apparatus-directed behaviors. The latter were analyzed using a Principal Component Analysis and the resulting components were then included in a Generalized Linear Mixed Model together with session number and the group comparison of interest to predict the probability of success.
We used this approach in a first study to target the question of whether long-term captivity influences the problem-solving ability of a parrot species known for its innovative behavior: the Goffin&#180;s cockatoo. We found an effect in degree of motivation but no difference in the problem-solving ability between short- and long-term captive groups.

The Innovation Arena is a novel comparative method for studying technical innovation rate per time unit in animals. It is composed of 20 different problem-solving tasks, which are presented simultaneously. Innovations can be carried out freely and the setup is robust with regard to predispositions on an individual, population or species level.

A Arena de Inovação: um método para comparar problemas inovadores entre grupos

Problem-solving tasks are commonly used to investigate technical, innovative behavior but a comparison of this ability across a broad range of species is ...

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.

Um Ensaio Comportamental simples para Teste de Função Visual em<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).

Rastreamento ocular durante uma tarefa complexa de aviação para obter informações sobre o processamento de informações

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.

Pupilometria para Avaliar a Sensação Auditiva em Cobaias

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

An Experimental Approach to Investigating Effects of Artificial Light at Night on Free-Ranging Animals: Implementation, Results, and Directions for Future Research

Animals have evolved with natural patterns of light and darkness. However, artificial light is being increasingly introduced into the environment from human infrastructure and recreational activity. Artificial light at night (ALAN) has the potential to have widespread effects on animal behavior, physiology, and fitness, which can translate into broader-scale effects on populations and communities. Understanding the effects of ALAN on free-ranging animals is non-trivial due to challenges such as measuring levels of light encountered by mobile organisms and separating the effects of ALAN from those of other anthropogenic disturbance factors. Here we describe an approach that allows us to isolate the effects of artificial light exposure on individual animals by experimentally manipulating light levels inside nest boxes. To this end, a system can be used consisting of light-emitting diode (LED) light(s) adhered to a plate and connected to a battery and timer system. The setup allows exposure of individuals inside nest boxes to varying intensities and durations of ALAN while simultaneously obtaining video recordings, which also include audio. The system has been used in studies on free-ranging great tits (Parus major) and blue tits (Cyanistes caeruleus) to gain insight into how ALAN affects sleep and activity patterns in adults and physiology and telomere dynamics in developing nestlings. The system, or an adaptation thereof, could be used to answer many other intriguing research questions, such as how ALAN interacts with other disturbance factors and affects bioenergetic balance. Furthermore, similar systems could be installed in or near the nest boxes, nests or burrows of a variety of species to manipulate levels of ALAN, evaluate biological responses, and work towards building an interspecific perspective. Especially when combined with other advanced approaches for monitoring the behavior and movement of free-living animals, this approach promises to yield ongoing contributions to our understanding of the biological implications of ALAN.

Artificial light at night (ALAN) has wide-reaching biological effects. This article describes a system for manipulating ALAN inside nest boxes while monitoring behavior, consisting of LED lights coupled to a battery, timer, and audio-capable infrared video camera. Researchers could employ this system to explore many outstanding questions regarding the effects of ALAN on organisms.

Uma abordagem experimental para investigar efeitos da luz artificial à noite em animais de alcance livre: implementação, resultados e direções para pesquisas futuras

Animals have evolved with natural patterns of light and darkness. However, artificial light is being increasingly introduced into the environment from ...

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

Cegueira induzida por movimento

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

Um método para investigar a cegueira de mudança em pombos (Columba Livia)

Resumo

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