Spontánní střídání - Spontaneous alternation

Spontánní chování střídání (SAB) popisuje tendenci střídat se ve snaze o různé podněty v po sobě jdoucích zkouškách i přes nedostatek tréninku nebo posílení [1]. Chování vyplynulo z experimentů na zvířatech, zejména hlodavcích, kteří přirozeně předváděli vzor chování, když se umístili do dříve neprozkoumaných tvarů bludiště (např. Pomocí bludiště T / Y) [1][2].

Spontánní alternační testování je metoda hodnocení chování odvozená od SAB. Používá se k vyšetřování průzkumného chování[3] a kognitivní funkce (související s prostorovým učením a pamětí)[3][4]. Tato hodnocení se nejčastěji provádějí se zvířaty. Test slouží velkému účelu komparativní psychologie[5], přičemž zvířata, která nejsou člověkem, jsou studována za účelem zkoumání rozdílů mezi druhy a mezi nimi s cílem aplikovat jejich nálezy na lepší pochopení lidského chování[6]. Je zvláště užitečný při studiu potenciálních neuroanatomických a neurobiologických mediátorů kognitivních funkcí[7] vzhledem k tomu, že tam, kde ve fyziologickém studiu člověka existují etická omezení, existuje větší příležitost eticky provádět invazivnější postupy u zvířat jiných než lidských.

Vysvětlení pro spontánní střídání

Dřívější vysvětlení pro SAB si myslely, že chování je výsledkem reaktivní inhibice. Podle Hullova konceptu se zvíře otočí doprava v T-bludišti poté, co již odbočilo doleva, protože první odbočka doleva snížila hodnotu tendence k tomu, aby to udělal znovu [1][7][8]. Inhibiční reakce je kumulativní, a proto se opakuje, což vede k SAB[9].

Několik experimentů provedených v padesátých letech našlo důvod vyvrátit tuto teorii a prokázalo, že SAB je chování založené na stimulu, na rozdíl od toho, který je založen na reakci[7][10]Tyto experimenty směřují k vnímání, pozornost, paměť a motivace jako psychologické procesy, které produkují SAB.

Vnímání: Snaha o směrový pohyb závisí na způsobu, jakým subjekt shromažďuje informace z okolí[7].

Pozornost: Předmět selektivně abstrahuje narážky z lepšího informačního prostředí, informuje o jejich soustředěném zaměření a ovlivňuje chování [7].

Paměť: Aby bylo možné demonstrovat konzistentní střídavý vzorec chování, musí být narážky, které jsou obsluhovány a vnímány z prvního ramene bludiště, uloženy a vyvolány, aby mohla být zahájena alternativní paže.[7].

Motivace: Protože pohyb do obou ramen bludiště není sledován ani zesílen, musí mít zvíře účel, který plní SAB a který není výlučně kognitivní. Experimentální výzkum naznačuje, že chování je podpořeno vrozenou snahou prozkoumat to, co je neznámé nebo méně známé než jiná alternativa / alternativy[7]. Dember a Earl (1957) to ve své obecné teorii zkoumání a zvědavosti popisují jako „projev průzkumné motivace“[1][7][11]. Implikované zapojení chování mozku vychází z konceptu evoluční psychologie. Estes a Schoeffler (1955) navrhli, že SAB vznikl jako adaptivní chování, které zvířatům umožnilo shromažďovat informace týkající se distribuce zdrojů potřebných k přežití (např. Jídlo a přístřeší). S touto logikou je zvíře pravděpodobně motivováno vstupovat do prostředí střídavě, protože už vyčerpalo zdroje z toho, co naposledy navštívilo[7].

Spontánní střídání a prostorová pracovní paměť

Existuje komplexní množství výzkumu, který naznačuje, že efektivní chování při prostorovém střídání vyžaduje optimální prostorovou pracovní paměť [12].

Prostorová pracovní paměť označuje schopnost uchovávat prostorové informace v podobě podnětů prostředí v pracovní paměti, kde jsou dočasně uloženy a aktivně vyvolávány během dokončení úkolu[13]To umožňuje člověku vytvářet a průběžně aktualizovat kognitivní prostorové mapy nových prostředí při jejich zkoumání, aby se mohli vracet do oblastí, které odlišují jako méně známé - a tím optimalizovat strategie shromažďování informací.[12].

Proto v testech, kde je snížena SAB, existuje náznak poškození prostorové pracovní paměti, protože je snížena schopnost člověka rozlišovat, kde mají nebo nebyli [14]. Proto jsou testy spontánního střídání užitečné při zkoumání prostorové pracovní paměti a faktorů, které ji mohou ovlivnit.

Bylo zjištěno, že stárnutí je faktor, který ovlivňuje SAB. Spontánní testování střídání pomocí Y-bludiště zjistilo, že frekvence chování klesá s věkem u myší v 9 a 12 měsících[15]. Rozdíly ve fyziologických schopnostech (např. Motorické funkce) to nezohlednily, namísto toho se pozorování přisuzovala postupné degradaci v prostorovém učení[12][15]. Anatomické změny limbických a nelimbických drah spojené s normálním a patologickým stárnutím u hlodavců korelují s poklesem SAB. Patří mezi ně neurochemické dráhy v hipokampus a bazální přední mozek - jak spojené s prostorovou pracovní pamětí, tak s učením u lidí i u hlodavců. Legie v mozku (zejména v hipokampu) a různé léky mohou významně narušit spontánní změny.[16] V jiné studii provedené na myších prokázalo zvýšení hormonu estrogenu zlepšenou výkonnost při spontánních změnách.[17] Tato zjištění mohou naznačovat snížení průzkumného chování v důsledku souvisejících neurobiologických změn, které implikují kapacitu a funkci prostorové pracovní paměti[18].

Návrh zařízení a výpočty zkoušek

Přístroj používaný k testování spontánního střídání má několik podob - T-bludiště a Y-bludiště jsou ty, které se nejčastěji používají v experimentální psychologii. Oba přístroje jsou pojmenovány tak, aby napodobovaly tvary bludiště, které zobrazují[1][3][7][19]. Krysa se umístí doprostřed bludiště a nechá se volně pohybovat každým ramenem. Rozdíly v aparátu (např. Tvar, materiál, sklon atd.) Mohou mít za následek jemné změny rychlosti SAB, i když obecný vzor chování přetrvává[1].

SAB lze vyhodnotit jako procento, které udává, jak často je v několika studiích pozorováno spontánní střídání. Test spontánního střídání má tři výstupy[20]. Jedním výstupem je počet vstupů, které jeden provede do každého ramene bludiště - jeden vstup je definován tím, že zadní tlapky předmětného druhu překročí hranici a zcela tak rozlišují jednu ruku. Dalším výstupem je počet alternácí, které zvíře provede - jednou alterací je počet po sobě jdoucích vstupů do každé paže bludiště bez opakování v jakémkoli pořadí. Ty se pak dají do následující rovnice, aby se dosáhlo procentuálního střídání:

Poznání zvířete lze hodnotit na základě skóre, kde je nižší skóre považováno za kognitivně narušené. Šance je dána počtem zbraní, které má bludiště, ve tříramenném bludišti je to 22%, ve čtyřramenném nebo plusovém bludišti je to kolem 9%.

Lidské děti

Spontánní alterace byla testována u kojenců ve věku 6 měsíců a 18 měsíců.[21] Malým dětem byly představeny dvě stejné hračky umístěné na různých místech.[21] Šestiměsíční dítě významně neměnilo, kterou hračku si vybralo v následujících studiích, takže nedošlo k žádnému vzoru spontánního střídání.[24] Osmnáctiměsíční dítě však mezi hračkami střídalo, zvědavost je motivovala vyzkoušet si hračku, kterou si nevybrali (nová hračka, spontánní střídání i prostorová paměť).[21] Přestože oba věkové skupiny vykazovaly inhibici návratu, která je popsána jako reakce na objekt, který nebyl dosud viděn, rychlejší než dříve viděný objekt, novou hračku si ve skutečnosti vybraly pouze 18měsíční děti.[21][22] To naznačuje, že k alespoň spontánní změně je nutná inhibiční kontrola nebo dobrovolná kontrola nad akcemi.[21]

Stres

Při testování účinků stresu na spontánní změny u myší byly do výzkumných studií zahrnuty dvě různé metody stresorů.[23] První se nazývá nevyhnutelný stresor, kde myš nemohla uniknout jasnému světlu, které svítilo do bludiště (test na otevřeném poli), a unikající, kde světlo svítilo do bludiště, ale byly myši zakryté a tmavé oblasti, aby je našly přístřeší.[23] Tyto metody způsobovaly stres, protože myši preferují tmavé oblasti před světlými oblastmi.[23] Nevyhnutelný stresor způsobil snížení spontánní změny u myší, ale unikající stresor neměl vliv na jejich úrovně spontánní změny.[23]

Kritiky

Zvířecí modely: Jako metoda převážně používaná ve studiích zahrnujících zvířata jiného než lidského původu, existují inherentní kritiky, které vyvstávají z toho, do jaké míry se nálezy mohou rozšířit na člověka ve srovnávací psychologii [24]. Zatímco spontánní test střídání byl navržen tak, aby získal vhled do lidského poznání a chování, jeho přímá replikace pomocí lidských subjektů se provádí jen zřídka. Bludiště v životní velikosti jsou nepraktická pro vytváření a postrádají naturalismus při jejich provádění, což vyvolává řadu matoucích proměnných souvisejících se sociální potřebností a charakteristikami poptávky. Byly předloženy návrhy na použití bludišť virtuální reality k testování SAB, přičemž jedna studie uvádí, že SAB byl pozorován ve VR reprezentaci T-bludiště [25].

Hypotéza pouhé expozice: Zajoncova hypotéza (1968) odráží tendenci zvířat přitahovat k známým podnětům [26]. Při řešení tohoto rozporu s SAB některé experimenty naznačují, že SAB je pravděpodobnější prokázat poté, co bylo zvíře vystaveno období dlouhodobého uvěznění v jednom prostředí, po kterém je vytvořena preference pro nová prostředí [26].

Reference

  1. ^ A b C d E F Dember, W. N. a Richman, C. L. (2012). Spontánní chování při střídání. Springer.
  2. ^ Dennis, W. (1935). Srovnání prvního a druhého průzkumu krysí bludiště. American Journal of Psychology, 47(3), 488. doi:10.2307/1416343
  3. ^ A b C T bludiště Spontánní střídání. (n.d.). [TLD]. Stanfordská medicína. Vyvolány 22 March 2020
  4. ^ Wolf, A., Bauer, B., Abner, E. L., Ashkenazy-Frolinger, T., & Hartz, A. M. S. (2016). Komplexní test chování pro hodnocení chování a paměti u myší 129S6 / Tg2576. PLoS One, 11(1). doi:10.1371 / journal.pone.0147733
  5. ^ Redaktoři Encyclopaedia Britannica. (2020). Srovnávací psychologie. v Encyklopedie Britannica. Encyklopedie Britannica, Inc.
  6. ^ Domjan, M. (1987). Srovnávací psychologie a studium učení zvířat. Journal of Comparative Psychology, 101(3), 237–241. doi:10.1037/0735-7036.101.3.237
  7. ^ A b C d E F G h i j Richman, C. L., Dember, W. N. a Kim, P. (1986). Spontánní alternační chování u zvířat: recenze. Aktuální psychologický výzkum a recenze, 5, 358–391. doi:10.1007 / BF02686603
  8. ^ Ryan, R. M. (2012). Oxfordská příručka lidské motivace. Oxford University Press.
  9. ^ Glanzer, M. (1953). Stimulační nasycení: Vysvětlení spontánního střídání a souvisejících jevů. Psychologický přehled, 60(4), 257–268. doi:10.1037 / h0062718
  10. ^ Wayne, D. (1939). Spontánní střídání u potkanů ​​jako indikátor přetrvávání stimulačních účinků. Journal of Comparative Psychology, 28(2), 305–312. doi:10.1037 / h0056494
  11. ^ Dember, W. N., a Earl, R. W. (1957). Analýza průzkumného, ​​manipulačního a kuriozitního chování. Psychologický přehled, 64(2), 91–96. doi:10.1037 / h0046861
  12. ^ A b C Lewis, S.A., Negelspach, D. C., Kaladchibachi, S., Cowen, S. L., & Fernandez, F. (2017). Spontánní střídání: Potenciální brána do prostorové pracovní paměti v Drosophile. Neurobiologie učení a paměti, 142, 230–235. doi:10.1016 / j.nlm.2017.05.013
  13. ^ van Asselen, M., Kessels, R. P., Neggers, S. F., Kappelle, L. J., Frijns, C. J., & Postma, A. (2005). Oblasti mozku zapojené do prostorové pracovní paměti. Neuropsychologie, 44(7), 1185–1194. doi:10.1016 / j.neuropsychologia.2005.10.005
  14. ^ Li, B., Arime, Y., Hall, F. S., & Uhl, G. R. (2009). Zhoršená prostorová pracovní paměť a snížená hladina proteinu BDNF frontální kůry u myší s vyřazeným dopaminovým transportérem. European Journal of Pharmocology, 628(1–3), 104–107. doi:10.1016 / j.ejphar.2009.11.036
  15. ^ A b Lamberty, Y., & Gower, A. J. (1990). Věkové změny spontánního chování a učení u NMRI myší od dospělosti do středního věku. Fyziologie a chování, 47(6), 1137–1144. doi:10.1016 / 0031-9384 (90) 90364-A
  16. ^ Douglas, Robert J. (1989), Dember, William N .; Richman, Charles L. (eds.), „Spontánní alternační chování a mozek“, Spontánní alternační chování, Springer, str. 73–108, doi:10.1007/978-1-4613-8879-1_5, ISBN  978-1-4613-8879-1, vyvoláno 2020-03-17
  17. ^ Miller, M. M .; Hyder, S. M .; Assayag, R .; Panarella, S. R .; Tousignant, P .; Franklin, K. B. J. (01.07.1999). „Estrogen moduluje spontánní střídání a cholinergní fenotyp v bazálním předním mozku“. Neurovědy. 91 (3): 1143–1153. doi:10.1016 / S0306-4522 (98) 00690-3. ISSN  0306-4522.
  18. ^ Adelöf, J., Ross, M., Lazic, S., Zetterberg, M., Wiseman, J., & Hernebring, M. (2019). Závěry ze studie stárnutí chování na hybridních myších samčích a samičích F2 o chování souvisejícím s věkem, vztlaku ve vodních testech a etické metodě k hodnocení délky života.Stárnutí, 11(17), 7150–7168. doi:10,18632 / stárnutí.102242
  19. ^ Y Test spontánní alternace bludiště. (n.d.). [TLD]. Stanfordská medicína. Vyvolány 22 March 2020
  20. ^ Ohno, M., Sametsky, E.A., Younkin, L. H., Oakley, H., Younkin, S. G., Citron, M., Vassar, R., & Disterhoft, J. F. (2004). Nedostatek BACE1 zachraňuje paměťové deficity a cholinergní dysfunkci v myším modelu Alzheimerovy choroby. Neuron, 41(1), 27–33. doi:10.1016 / S0896-6273 (03) 00810-9
  21. ^ A b C d E Vecera, Sham P .; Rothbart, Mary K .; Posner, Michael I. (01.10.1991). "Vývoj spontánní alternace v kojeneckém věku". Journal of Cognitive Neuroscience. 3 (4): 351–354. doi:10.1162 / jocn.1991.3.4.351. ISSN  0898-929X.
  22. ^ Dukewich, Kristie R .; Klein, Raymond M. (2015-07). „Inhibice návratu: Fenomén při hledání definice a teoretického rámce“. Pozornost, vnímání a psychofyzika. 77 (5): 1647–1658. doi:10,3758 / s13414-015-0835-3. ISSN  1943-3921.
  23. ^ A b C d Netopýři, S; Thoumas, J. L; Lordi, B; Tonon, M. C; Lalonde, R; Caston, J (01.01.2001). "Účinky mírného stresoru na spontánní střídání u myší". Behaviorální výzkum mozku. 118 (1): 11–15. doi:10.1016 / S0166-4328 (00) 00285-0. ISSN  0166-4328.
  24. ^ Bracken, M. B. (2008). Proč jsou studie na zvířatech často špatnými prediktory lidských reakcí na expozici. Journal of the Royal Society of Medicine, 102(3), 120–122. doi:10.1258 / jrsm.2008.08k033
  25. ^ Rothacher, Y., Nguyen, A., Lenggenhager, B., Kunz, A., & Brugger, P. (2020). Procházky virtuálními bludišti: Spontánní střídavé chování u dospělých lidí. Kůra, 127, 1–16. doi:10.1016 / j.cortex.2020.01.018
  26. ^ A b Syme, G. J., a Syme, L. A. (1977). Spontánní alterace u myší: Test hypotézy pouhé expozice. American Journal of Psychology, 90(4), 621–633. doi:10.2307/1421736