Summary

En metode til at undersøge forandring blindhed i duer (Columba Livia)

Published: September 07, 2018
doi:

Summary

Ændre blindhed er et fænomen af visuelle opmærksomhed, hvorved ændringer til et visuelt display gå ubemærket under visse særlige omstændigheder. Denne protokol beskriver en variation på flimmer paradigme for at undersøge ændringer blindhed, der er passende og effektive for forskning med duer.

Abstract

Ændre blindhed er et fænomen af visuelle opmærksomhed, hvorved ændringer til et visuelt display gå ubemærket under visse særlige omstændigheder. Mens mange laboratorieprocedurer er blevet udviklet som producerer ændring blindhed hos mennesker, flimmer paradigme har vist sig som en særdeles effektiv metode. I flimmer paradigme præsenteres to visuelle viser skiftevis med hinanden. Hvis successive skærme er adskilt af et kort mellem stimulus interval (ISI), er registrering af ændringer nedsat. Enkelhed af proceduren og den klare, performance-baseret operationelle definition af ændring blindhed gøre flimmer paradigme velegnet til sammenlignende forskning ved hjælp af rettighedsbegrebet dyr. Faktisk, en variant er blevet udviklet, kan gennemføres i operant kamre til at studere ændring blindhed i duer. Resultaterne viser, at duerne, ligesom mennesker, er værre på afsløre placeringen af en ændring, hvis to på hinanden følgende skærme er adskilt i tid af en tom ISI. Derudover er duer Skift opdagelse konsistent med en aktiv, placering af placering søgeproces, der kræver selektiv opmærksomhed. Flimmer opgave således har potentiale til at bidrage til undersøgelser af dynamikken i duer selektiv spatial opmærksomhed i forhold til mennesker. Det illustrerer også, at fænomenet med ændring blindhed er ikke eksklusivt til mennesker visuel perception, men kan i stedet være en almindelig konsekvens af selektiv opmærksomhed. Endelig, mens de nyttige aspekter af opmærksomhed er meget værdsat og forstået, det er også vigtigt at anerkende, at de kan være ledsaget af specifikke mangler såsom ændre blindhed, og at disse mangler har konsekvenser på tværs af en bred række sammenhænge.

Introduction

Kognitiv psykologi har gentagne gange demonstreret slående og ofte overraskende mangler i vores egne kognitive processer. Nogle af de mere bemærkelsesværdige eksempler omfatter, men er ikke begrænset til falske erindringer1, suboptimal beslutning heuristik2og defekt statistiske ræsonnement3. En mere seneste tilføjelse til denne liste er fænomenet med ændring blindhed. Ændre blindhed er en konsekvent manglende opmærksomhed, som en ikke bemærker selv fremtrædende ændringer til ens omgivelser. I en demonstration4havde eksperimentatorer en konfødereret tilgang individer til at anmode om retninger. Under deres samtale gik arbejdere bærer en dør mellem de to, kortvarigt afbryder visuel kontakt og giver mulighed for at skifte ud konfødereret for en anden person. Efter denne skjult udveksling, de fleste individer har undladt at bemærke, at deres samtale partner ikke længere var den samme person. Denne fiasko er overraskende, fordi øjeblik til øjeblik ændringer synes at være signaler af potentielt vigtige begivenheder, som burde henlede vores opmærksomhed.

For bedre at forstå hvordan og hvorfor ændre blindhed opstår, har forskere bragt det ind i laboratoriet og udviklet adskillige sindrige procedurer5,6,7,8 til at studere det under mere kontrollerede forhold. En særlig vellykket fremgangsmåde er blevet døbt “flimmer opgaven”9. I denne procedure, eksperimentatorer redigeret fotografier ved at fjerne en funktion, og derefter præsenteret billederne til deltagerne, hurtigt skiftende mellem de oprindelige og ændrede versioner. Deltagerne spottet hurtigt forskellene. Men hvis en kort tomt felt blev indsat mellem på hinanden følgende billeder (producerer en flimrende skærm som proceduren er navngivet) Skift opdagelse var langt mere vanskelig, hvilket resulterer i dårligere nøjagtighed og langsommere svartider. Denne procedure er tiltalende, fordi det giver et præcist mål for forandring blindhed, og det er nemt at manipulere bestemte aspekter af display som størrelse, salience eller timing af en ændring.

Flimmer paradigme har vist sig for at være et effektivt redskab for at lære om perception og opmærksomhed i mennesker10. Effekten er overraskende kraftig og vedvarende. Ændre blindhed kan forekomme ændringer til det eneste objekt i en simpel animation11, og når man ser direkte på en ændring sted12. Selv erfaring med ændring blindhed og bevidsthed om fænomenet fjerne ikke det13. Desuden ændre blindhed er ret forskellige, og kan være fremkaldt af en række forskellige begivenheder, som øjet saccades5, mudsplashes14, motion picture nedskæringer7eller visuelle okklusion4. En parallel fænomen opstår i auditive15 og taktile16 modaliteter, der angiver, at det ikke kan være eksklusiv til visuelle stimuli og kan være en mere generel fænomen opmærksomhed.

Mennesker selvfølgelig, er ikke det eneste dyr, der gør brug af opmærksomhed. Duer, for eksempel viser mange af de samme attentional evner, som mennesker gør. De kan vælge specifikke funktioner for præferentiel behandling (som når de bruger en Søg image til at finde specifikke fødevarer mål)17,18. De kan rette opmærksomhed mod bestemte regioner eller geografiske placeringer19. De kan flytte deres opmærksomhed mellem hierarkiske niveauer af organisationen20,21. De kan også dele opmærksomheden mellem forskellige aspekter af en stimulus skærm22,23. Det synes derefter, at duer besidder mange af de samme evner, der gør opmærksom på nyttige for mennesker. Hvis ændringen blindhed har at gøre med nogle af de iboende begrænsninger af opmærksomhed, kan vi forvente at se en parallel ændring blindhed effekt i duer (og måske andre dyr). Derudover har der for nylig været flere vellykkede undersøgelser af ændring detektion udføres ved hjælp af duer, gennemførelse af meget varierende metoder24,25,26,27, 28.

Seneste forskning29,30,31,32 har tilpasset flimmer paradigme for at undersøge ændringer blindhed i duer, og har givet resultater, at parallelle menneskelige ændring blindhed. Den aktuelle rapport beskriver en simpel metode til at gennemføre denne procedure i en operant kammer. Som med menneskelige versioner af opgaven, er det nemt at isolere og manipulere specifikke aspekter af stimulus præsentation for at undersøge deres indflydelse på skift opdagelse og ændre blindhed. Proceduren bør således udgør et værdifuldt redskab for forskning på begrænsninger af aviær opmærksomhed, og det omfang, de er svarer til begrænsningerne i menneskelige opmærksomhed.

Protocol

Proceduren beskrevet her er i overensstemmelse med Laboratory Animal Welfare Office og med os Public Health Service politik på human pleje og brugen af forsøgsdyr, og blev godkendt af Whitman colleges institutionelle Animal Care og brug udvalget. 1. reducere duer vægte Bemærk: Duer vægte er reduceret til 80-85% af deres fri-fodring vægt33 til at sikre, at fuglene er sund og tilstrækkelig motiverede til at arbejde for mad. Hou…

Representative Results

Det primære resultat af interesse er forskellen i præcision mellem forsøg med og uden en ISI. Især er den operationelle definition af ændring blindhed i flimmer paradigme betydeligt reduceret ændring-opdagelse nøjagtighed på forsøg med et ISI i forhold til forsøg uden en ISI. Denne effekt kan ses i figur 3, der viser tidligere offentliggjorte data29. I dette eksperiment registreret duer ændringer i stimuli bestående af farv…

Discussion

Den metode, der præsenteres her er inspireret af den såkaldte “flimmer paradigme” almindeligt anvendt af kognitive psykologer til at studere ændring blindhed i mennesker9. I denne menneskelige forskning, er Skift blindhed operationelt defineret som værdiforringelse i ændring påvisning produceret af tilstedeværelsen af en ISI, der afbryder overgange mellem stimulus skærme. Det samme gælder for pigeon gennemførelsen beskrevet her. Desuden, mennesker tendens til at nærme sig opgaven flimme…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatteren udvider takket være medlemmerne af Whitman College Komparativ psykologi Lab for deres hjælp i dataindsamling, herunder Mark Arand, Michael Barker, Eva Davis, Kuba Jeffers, Brett Lambert, Tara Mah, Theo Pratt, Tvan Trinh, Lyla Wadia og 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

  1. Loftus, E. F., Pickrell, J. E. The formation of false memories. Psychiat. Ann. 25 (12), 720-725 (1995).
  2. Kahneman, D., Tversky, A. Prospect theory: An analysis of decision under risk. Econometrica. 47, 263-291 (1979).
  3. Granberg, D., Brown, T. A. The Monty Hall dilemma. Pers. Soc. Psychol. B. 21, 711-723 (1995).
  4. Simons, D. J., Levin, D. T. Failure to detect changes to people during a real-world interaction. Psychon. Bull. Rev. 5, 644-649 (1998).
  5. Grimes, J., Akins, K. A. On the failure to detect changes in scenes across saccades. Perception. , 89-110 (1996).
  6. Simons, D. J. In sight, out of mind: when object representations fail. Psychol. Sci. 7, 301-305 (1996).
  7. Levin, D. T., Simons, D. J. Failure to detect changes to attended objects in motion pictures. Psychon. Bull. Rev. 4, 501-506 (1997).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Rensink, R. A. Change detection. Ann. Rev. Psychol. 53, 245-277 (2002).
  11. Williams, P., Simons, D. J. Detecting changes in novel, complex three-dimensional objects. Visual Cogn. 7, 297-322 (2000).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Regan, J. K., Rensink, R. A., Clark, J. J. Change-blindness as a result of ”mudsplashes. Nature. 398, 34 (1999).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. Cook, R. G. Dimensional organization and texture discrimination in pigeons. J. Exp. Psychol. Anim. B. 18, 354-363 (1992).
  19. Shimp, C. P., Friedrich, F. J. Behavioral and computational models of spatial attention. J. Exp. Psychol. Anim. B. 19 (1), 26 (1993).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Maki, W. S., Leith, C. R. Shared attention in pigeons. J. Exp. Anal. Behav. 19 (2), 345-349 (1973).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. Hagmann, C. E., Cook, R. G. Active change detection by pigeons and humans. J. Exp. Psychol. Anim. B. 39 (4), 383-389 (2013).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. Herbranson, W. T. Change blindness in pigeons (Columba livia): The effects of change salience and timing. Front. Psychol. 6, 1109 (2015).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).
  35. Brown, P. L., Jenkins, H. J. Autoshaping of the pigeon’s keypeck. J. Exp. Anal. Behav. 11, 1-8 (1968).
  36. Smilek, D., Eastwood, J. D., Merikle, P. M. Does unattended information facilitate change detection?. J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 26, 480-487 (2000).
  37. Herbranson, W. T., Call, J. Selective and divided attention in comparative psychology. APA handbook of comparative psychology. , 183-201 (2017).
check_url/56677?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Herbranson, W. T. A Method for Investigating Change Blindness in Pigeons (Columba Livia). J. Vis. Exp. (139), e56677, doi:10.3791/56677 (2018).

View Video