Een methode voor het onderzoeken van verandering blindheid in duiven (Columba Livia)
Summary
Verandering blindheid is een verschijnsel van visuele aandacht, waarbij wijzigingen aan een visuele weergave onder bepaalde specifieke omstandigheden onopgemerkt. Dit protocol beschrijft een variatie op de flikkering paradigma voor het onderzoeken van verandering blindheid die passend en effectief voor onderzoek met duiven.
Abstract
Verandering blindheid is een verschijnsel van visuele aandacht, waarbij wijzigingen aan een visuele weergave onder bepaalde specifieke omstandigheden onopgemerkt. Terwijl veel laboratorium procedures zijn ontwikkeld, die het produceren van verandering blindheid bij de mens, heeft de flikkering paradigma ontpopt als een bijzonder effectieve methode. In de flikkering paradigma, worden twee visuele displays gepresenteerd in afwisseling met elkaar. Als opeenvolgende schermen worden gescheiden door een korte interval tussen stimulus (ISI), is veranderingsdetectie geschaad. De eenvoud van de procedure en de duidelijke, resultaatgerichte operationele definitie van verandering blindheid maken de flikkering paradigma geschikt voor vergelijkend onderzoek met behulp van niet-menselijke dieren. Inderdaad, een variant ontwikkeld dat kan worden geïmplementeerd in operante kamers om te studeren verandering blindheid in duiven. Resultaten wijzen erop dat duiven, net als de mens, slechter zijn op het opsporen van de locatie van een verandering als twee opeenvolgende vertoningen in tijd worden gescheiden door een lege ISI. Bovendien, duiven veranderingsdetectie komt overeen met een actieve, locatie-op-locatie zoekproces dat selectieve aandacht vereist. De flikkering taak heeft dus de potentiële bijdrage aan onderzoeken van de dynamiek van duiven selectieve ruimtelijke aandacht in vergelijking met de mens. Het illustreert ook dat het fenomeen van de verandering blindheid niet exclusief voor de visuele perceptie van de mens is, maar kan in plaats daarvan een algemene gevolg van selectieve aandacht. Ten slotte wijzigen terwijl de nuttige aspecten aandacht zijn alom gewaardeerd en begrepen, het is ook belangrijk te erkennen dat zij vergezeld gaan van specifieke onvolkomenheden zoals blindheid, en dat deze onvolkomenheden gevolgen hebben in een breed scala van contexten.
Introduction
Cognitieve psychologie heeft herhaaldelijk aangetoond dat opvallende en vaak verrassende onvolkomenheden in onze eigen cognitieve processen. Sommige van de meer opmerkelijke voorbeelden omvatten maar zijn niet beperkt tot valse herinneringen1, suboptimaal besluit heuristiek2en defecte statistische redenering3. Een meer recente toevoeging aan deze lijst is het verschijnsel van verandering blindheid. Verandering blindheid is een consistente falen van aandacht, waarin een niet te merken zelfs prominente veranderingen in iemands omgeving. In een demonstratie4had de onderzoekers een zuidelijke aanpak individuen te vragen richtingen. Tijdens hun gesprek, werknemers die een deur doorgegeven tussen de twee, kort onderbreken visueel contact en bieden een kans om het omwisselen van de zuidelijke voor een andere persoon. Na deze heimelijke uitwisseling mislukt de meeste individuen om op te merken dat hun gesprekspartner niet langer dezelfde persoon was. Deze mislukking is verbazingwekkend omdat het moment-te-moment wijzigingen lijkt te zijn van de signalen van potentieel belangrijke gebeurtenissen die moeten onze aandacht.
Om beter te begrijpen hoe en waarom de verandering blindheid treedt op, hebben onderzoekers bracht het in het lab en verscheidene ingenieuze procedures5,6,7,8 voor het bestuderen van het onder meer ontwikkeld gecontroleerde omstandigheden. Een bijzonder succesvolle aanpak is dubbed “de flikkering taak”9. In deze procedure, de onderzoekers foto’s bewerkt door het verwijderen van een functie, en vervolgens de beelden gepresenteerd aan deelnemers, snel afwisselend tussen de oorspronkelijke en de gewijzigde versies. Deelnemers gespot snel de verschillen. Als een kort leeg veld is ingevoegd tussen opeenvolgende was beelden (produceren een flikkerend beeldscherm, waarvoor de procedure is vernoemd) veranderingsdetectie echter veel moeilijker, wat resulteert in slechter nauwkeurigheid en tragere responstijden. Deze procedure is aantrekkelijk, omdat deze een nauwkeurige maatstaf van verandering blindheid, en het is gemakkelijk te manipuleren van specifieke aspecten van de weergave zoals de grootte, salience of timing van een verandering.
De flikkering paradigma heeft bewezen als een krachtig hulpmiddel voor het leren over perceptie en aandacht in mensen10. Het effect is verrassend krachtig en hardnekkig. Verandering blindheid kan optreden voor wijzigingen aan het enige object in een eenvoudige animatie11en wanneer direct kijken naar een verandering locatie12. Zelfs ervaring met verandering blindheid en bewustzijn van het fenomeen elimineert het niet13. Anderzijds verandering blindheid is heel divers, en kan worden opgewekt door een aantal verschillende gebeurtenissen, zoals oog saccades5, mudsplashes14, motion picture bezuinigingen7of visuele occlusie4. Een parallelle fenomeen treedt op in de auditieve15 en tactiele16 modaliteiten, die aangeeft dat het wellicht niet exclusief voor visuele stimuli en mogelijk een algemener fenomeen van aandacht.
Mens natuurlijk, zijn niet het enige dier dat maakt gebruik van aandacht. Duiven, bijvoorbeeld, veel van de dezelfde attentional vaardigheden die mensen doen laten zien. Specifieke functies voor preferentiële verwerking (zoals wanneer zij gebruik maken van een afbeelding zoeken te vinden specifieke voedsel doelen)17,18, kunnen zij selecteren. Zij kunnen directe aandacht naar specifieke regio’s of ruimtelijke locaties19. Zij kunnen hun aandacht verschuiven tussen hiërarchische niveaus van organisatie20,21. Zij kunnen ook het verdelen van aandacht tussen verschillende aspecten van een stimulus display22,23. Het lijkt dan dat duiven beschikken over veel van de dezelfde capaciteiten die aandacht nuttig zijn voor de mens. Als verandering blindheid heeft te maken met een aantal van de inherente beperkingen van aandacht, kunnen we verwachten om te zien een parallelle verandering blindheid effect in duiven (en misschien andere dieren). Bovendien zijn onlangs er meerdere succesvolle studies van veranderingsdetectie uitgevoerd met behulp van duiven, uitvoering van uiteenlopende methoden24,25,26,27, 28.
Recente onderzoek29,30,31,32 heeft aangepast de flikkering paradigma om te onderzoeken verandering blindheid in Duiven, en heeft resultaten opgeleverd die parallel menselijke verandering blindheid. Het huidige verslag beschrijft een eenvoudige methode voor de uitvoering van deze procedure in een operante kamer. Net als in menselijke versies van de taak, is het gemakkelijk om te isoleren en manipuleren van specifieke aspecten van de presentatie van de prikkel om hun invloed op veranderingsdetectie onderzoeken en veranderen van blindheid. Aldus, moet de procedure vormen een waardevol instrument voor onderzoek naar de beperkingen van aviaire aandacht, en de mate waarin ze zijn gelijkaardig aan de beperkingen van menselijke aandacht.
Protocol
Representative Results
Discussion
De methode die hier gepresenteerd is geïnspireerd door de zogenaamde “flikkeren paradigma” gebruikt door cognitieve psychologen bij het bestuderen van de blindheid van de verandering in mens9. In dit menselijk onderzoek, is verandering blindheid operationeel gedefinieerd als de bijzondere waardevermindering in veranderingsdetectie geproduceerd door de aanwezigheid van een ISI die overgangen tussen stimulus wordt onderbreekt. Hetzelfde geldt voor de uitvoering van de duif die hier worden beschreve…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteur wordt uitgebreid dankzij de leden van de Whitman College vergelijkende psychologie Lab voor hun hulp bij het verzamelen van gegevens, met inbegrip van Mark Arand, Michael Barker, Eva Davis, Kuba Jeffers, Brett Lambert, Tara Mah, Theo Pratt, Tvan Trinh, Lyla Wadia en 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).
