En metod för att undersöka förändring blindhet i duvor (Columba Livia)
Summary
Ändra blindhet är ett fenomen av visuell uppmärksamhet, whereby ändringar visuellt gå obemärkt under vissa särskilda omständigheter. Det här protokollet beskriver en variant på flimmer paradigm för att undersöka förändring blindhet som är lämpliga och effektiva för forskning med duvor.
Abstract
Ändra blindhet är ett fenomen av visuell uppmärksamhet, whereby ändringar visuellt gå obemärkt under vissa särskilda omständigheter. Medan många laboratorierutiner har utvecklats som producerar ändra blindhet hos människor, har flimmer paradigm framträtt som en särskilt effektiv metod. I flimmer paradigm presenteras två bildskärmar i alternation med varandra. Om successiva visar avgränsas med ett kort intervall mellan stimulus (ISI), är ändra identifiering nedsatt. Enkelheten i förfarandet och klar, prestanda-baserade operativa definitionen av ändra blindhet gör flimmer paradigm väl lämpad för jämförande forskning med hjälp av ickemänskliga djur. Faktiskt en variant har utvecklats som kan implementeras i operant chambers att studera förändring blindhet i duvor. Resultat indikerar att duvor, som människor, är sämre på att upptäcka platsen för en förändring om två på varandra följande skärmar är avgränsade i tid med en tom ISI. Dessutom är duvor ändra upptäckt förenligt med en aktiv, läge-av-läge sökprocess som kräver Selektiv uppmärksamhet. Flimmer uppgiften har därmed potential att bidra till utredningar av dynamiken i duvor selektiv spatial uppmärksamhet i jämförelse med människor. Det illustrerar också att ändra blindhet fenomenet inte är exklusivt för människans visuell perception, men kan istället vara en allmän följd av selektiv uppmärksamhet. Slutligen, medan de användbara aspekterna av uppmärksamhet är allmänt uppskattat och förstås, det är också viktigt att erkänna att de får åtföljas av särskilda brister såsom ändra blindhet, och att dessa brister har konsekvenser över ett brett antal sammanhang.
Introduction
Kognitiv psykologi har upprepade gånger visat slående och ofta överraskande brister i våra egna kognitiva processer. Några av de mer anmärkningsvärda exempel inkluderar men begränsas inte till falska minnen1, suboptimal beslut heuristik2och felaktig statistiska resonemang3. En nyare tillägg till denna lista är fenomenet med ändra blindhet. Ändra blindhet är en genomgående bristande uppmärksamhet, där man inte märker ens framträdande förändringar till en miljö. I en demonstration4hade praktiker en konfedererade strategi individer att begära riktningar. Under deras samtal passerade arbetstagare bära en dörr mellan de två, kort avbryta visuell kontakt och ger möjlighet att byta ut konfedererade för en annan person. Efter detta smyg utbyte misslyckades de flesta individer att märka att deras samtalspartner var inte längre samma person. Detta misslyckande är förvånande eftersom ögonblick till ögonblick förändringar verkar vara signaler av potentiellt viktiga händelser som borde rikta vår uppmärksamhet.
För att bättre förstå hur och varför ändra blindhet uppstår, har forskare förde den in i labbet och utvecklat flera geniala förfaranden5,6,7,8 för att studera det under mer kontrollerade betingelser. En särskilt framgångsrik strategi har kallats ”flimmer uppgiften”9. I den här proceduren praktiker redigerats fotografier genom att ta bort en funktion, och sedan presenteras bilderna till deltagarna, snabbt växlande mellan original och modifierad versioner. Deltagarna såg snabbt skillnaderna. Men om ett kort tomt fält sattes in mellan på varandra följande var bilder (som producerar en flimrande skärm för vilka förfarandet heter) ändra upptäckt mycket svårare, vilket resulterar i sämre noggrannhet och långsammare svarstider. Detta förfarande är tilltalande eftersom det ger ett exakt mått på förändring blindhet, och det är lätt att manipulera specifika aspekter av displayen såsom storlek, framträder, eller tidpunkten för en ändring.
Flimmer paradigm har visat sig vara ett kraftfullt verktyg för lärande om perception och uppmärksamhet i människor10. Effekten är förvånansvärt kraftfull och ihållande. Ändra blindhet kan uppstå för ändringar till det enda föremålet i en enkel animation11och när man tittar direkt på en ändra läge12. Även erfarenhet av förändring blindhet och medvetenheten om fenomenet eliminerar det inte13. Dessutom ändra blindhet är mångskiftande, och kan induceras av ett antal olika händelser, till exempel ögat saccades5, mudsplashes14, spelfilm nedskärningar7eller visuell ocklusion4. Ett parallellt fenomen uppstår i auditiv15 och taktila16 modaliteter, som anger att det inte kan vara exklusivt för visuella stimuli och kan vara ett mer allmänt fenomen av uppmärksamhet.
Människor förstås, är inte det enda djur som gör användning av uppmärksamhet. Duvor, till exempel visa många av de samma uppmärksamhet förmågor som människor gör. De kan välja specifika funktioner för förmånlig behandling (som när de använder en Sök bild för att hitta specifika mat mål)17,18. De kan rikta uppmärksamhet mot specifika regioner eller rumsliga platser19. De kan skifta sin uppmärksamhet mellan hierarkiska nivåer av organisationen20,21. De kan också dela uppmärksamheten mellan olika aspekter av en stimulus display22,23. Det verkar då som duvor besitter många av de samma förmågor som gör uppmärksamhet användbara för människor. Om ändra blindhet har att göra med några av de inneboende begränsningarna av uppmärksamhet, kan vi förvänta oss att se en parallell ändra blindhet effekt i duvor (och kanske andra djur). Dessutom har det nyligen skett flera framgångsrika studier av ändra identifiering utförs med duvor, genomföra mycket varierande metoder24,25,26,27, 28.
Senaste forskning29,30,31,32 har anpassat flimmer paradigm för att undersöka förändring blindhet i duvor, och har producerat resultat som parallella mänsklig förändring blindhet. Den aktuella rapporten beskriver en enkel metod för att genomföra den här proceduren i en operant kammare. Som med mänskliga versioner av uppgiften, är det lätt att isolera och manipulera specifika aspekter av stimulans presentation för att undersöka deras inflytande över förändring upptäckt och ändra blindhet. Förfarandet bör således utgöra ett värdefullt verktyg för forskning om begränsningarna av aviär uppmärksamhet, och i vilken utsträckning som de är liknande begränsningar av människors uppmärksamhet.
Protocol
Representative Results
Discussion
Metoden presenteras här är inspirerad av den så kallade ”flimmer paradigm” ofta används av kognitiva psykologer för att studera förändring blindhet i människor9. I denna mänskliga forskning definieras operationellt ändra blindhet som nedskrivning i förändring upptäckt produceras av närvaron av en ISI som avbryter övergångar mellan stimulus visar. Samma sak gäller för duva genomförande beskrivs här. Dessutom, människor tenderar att närma flimmer uppgiften med hjälp av en …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författaren sträcker sig tack vare medlemmarna i Whitman College jämförande psykologi Lab för deras hjälp i datainsamling, inklusive Mark Arand, Michael Barker, Eva Davis, Kuba Jeffers, Brett Lambert, Tara Mah, Theo Pratt, Tvan Trinh, Lyla Wadia och Patricia Xi.
Materials
| 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 |
References
- Loftus, E. F., Pickrell, J. E. The formation of false memories. Psychiat. Ann. 25 (12), 720-725 (1995).
- Kahneman, D., Tversky, A. Prospect theory: An analysis of decision under risk. Econometrica. 47, 263-291 (1979).
- Granberg, D., Brown, T. A. The Monty Hall dilemma. Pers. Soc. Psychol. B. 21, 711-723 (1995).
- Simons, D. J., Levin, D. T. Failure to detect changes to people during a real-world interaction. Psychon. Bull. Rev. 5, 644-649 (1998).
- Grimes, J., Akins, K. A. On the failure to detect changes in scenes across saccades. Perception. , 89-110 (1996).
- Simons, D. J. In sight, out of mind: when object representations fail. Psychol. Sci. 7, 301-305 (1996).
- Levin, D. T., Simons, D. J. Failure to detect changes to attended objects in motion pictures. Psychon. Bull. Rev. 4, 501-506 (1997).
- Divita, J., Obermayer, R., Nugent, W., Linville, J. M. Verification of the change blindness phenomenon while managing critical events on a combat information display. Hum. Factors. 46, 205-218 (2004).
- Rensink, R. A., O’Regan, J. K., Clark, J. J. To see or not to see: The need for attention to perceive changes in scenes. Psychol. Sci. 8 (5), 368-373 (1997).
- Rensink, R. A. Change detection. Ann. Rev. Psychol. 53, 245-277 (2002).
- Williams, P., Simons, D. J. Detecting changes in novel, complex three-dimensional objects. Visual Cogn. 7, 297-322 (2000).
- Regan, J. K., Deubel, H., Clark, J. J., Rensink, R. A. Picture changes during blinks: looking without seeing and seeing without looking. Visual Cogn. 7, 191-211 (2000).
- Levin, D. T., Momen, N., Drivdahl, S. B., Simons, D. J. Change blindness blindness: The metacognitive error of overestimating change-detection ability. Visual Cogn. 7, 397-412 (2000).
- Regan, J. K., Rensink, R. A., Clark, J. J. Change-blindness as a result of ”mudsplashes. Nature. 398, 34 (1999).
- Eramudugolla, R., Irvine, D. R. F., McAnally, K. I., Martin, R. L., Mattingley, J. B. Directed attention eliminates ‘Change deafness’ in complex auditory scenes. Curr. Biol. 15, 1108-1113 (2005).
- Gallace, A., Tan, H. Z., Spence, C. The failure to detect tactile change: a tactile analogue of visual change blindness. Psychon. Bull. Rev. 13, 300-303 (2006).
- Reid, P. J., Shettleworth, S. J. Detection of cryptic prey: search image or search rate?. J. Exp. Psychol. Anim. B. 18 (3), 273-286 (1992).
- Cook, R. G. Dimensional organization and texture discrimination in pigeons. J. Exp. Psychol. Anim. B. 18, 354-363 (1992).
- Shimp, C. P., Friedrich, F. J. Behavioral and computational models of spatial attention. J. Exp. Psychol. Anim. B. 19 (1), 26 (1993).
- Fremouw, T., Herbranson, W. T., Shimp, C. P. Priming of attention to local or global levels of visual analysis. J. Exp. Psychol. Anim. B. 24 (3), 278 (1998).
- Cavoto, K. K., Cook, R. G. Cognitive precedence for local information in hierarchical stimulus processing by pigeons. J. Exp. Psychol. Anim. B. 27, 3-16 (2001).
- Maki, W. S., Leith, C. R. Shared attention in pigeons. J. Exp. Anal. Behav. 19 (2), 345-349 (1973).
- Herbranson, W. T., Fremouw, T., Shimp, C. P. The randomization procedure in the study of categorization of multidimensional stimuli by pigeons. J. Exp. Psychol. Anim. B. 25, 113-134 (1999).
- Wright, A. A., Katz, J. S., Magnotti, J., Elmore, L. C., Babb, S. Testing pigeon memory in a change detection task. Psychon. Bull. Rev. 17 (2), 243-249 (2010).
- Gibson, B., Wasserman, E., Luck, S. J. Qualitative similarities in the visual short-term memory of pigeons and people. Psychon. Bull. Rev. 18 (5), 979 (2011).
- Elmore, L. C., Magnotti, J. F., Katz, J. S., Wright, A. A. Change detection by rhesus monkeys (Macaca mulatta) and pigeons (Columba livia). J. Comp. Psychol. 126 (3), 203-212 (2012).
- Hagmann, C. E., Cook, R. G. Active change detection by pigeons and humans. J. Exp. Psychol. Anim. B. 39 (4), 383-389 (2013).
- Leising, K. J., Elmore, L. C., Rivera, J. J., Magnotti, J. F., Katz, J. S., Wright, A. A. Testing visual short-term memory of pigeons (Columba livia) and a rhesus monkey (Macaca mulatta) with a location change detection task. Anim. Cognition. 16 (5), 839-844 (2013).
- Herbranson, W. T., Jeffers, J. S. Pigeons (Columba livia) show change blindness in a color change detection task. Anim. Cognition. 20 (4), 725-737 (2017).
- Herbranson, W. T., Davis, E. T. The effect of display timing on change blindness in pigeons (Columba livia). J. Exp. Anal. Behav. 105 (1), 85-99 (2016).
- Herbranson, W. T. Change blindness in pigeons (Columba livia): The effects of change salience and timing. Front. Psychol. 6, 1109 (2015).
- Herbranson, W. T., Trinh, Y. T., Xi, P. M., Arand, M. P., Barker, M. S. K., Pratt, T. H. Change detection and change blindness in pigeons (Columba livia). J. Comp. Psychol. 128 (2), 181-187 (2014).
- Poling, A., Nickel, M., Alling, K. Free birds aren’t fat: Weight gain in captured wild pigeons maintained under laboratory conditions. J. Exp. Anal. Behav. 53 (3), 423-424 (1990).
- National Institute of Mental Health. . Methods and welfare considerations in behavioral research with animals: Report of a National Institutes of Health workshop (NIH Publication No. 02-5083). , (2002).
- Brown, P. L., Jenkins, H. J. Autoshaping of the pigeon’s keypeck. J. Exp. Anal. Behav. 11, 1-8 (1968).
- Smilek, D., Eastwood, J. D., Merikle, P. M. Does unattended information facilitate change detection?. J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 26, 480-487 (2000).
- Herbranson, W. T., Call, J. Selective and divided attention in comparative psychology. APA handbook of comparative psychology. , 183-201 (2017).
