在 Y-Maze 中集成视觉心理物理分析,以隔离视觉特征在导航决策中扮演的角色

动物不断感知和解释它们的栖息地,在与他人互动和在嘈杂的环境中航行时做出明智的决定。个人可以通过将社会信息纳入其行动来增强其情景意识和决策能力。然而,社会信息主要来源于通过意外的暗示(即避免捕食者的突然操作)的推论,这种暗示可能不可靠,而不是通过进化来传达特定信息的直接信号(例如,摇摆在蜜蜂跳舞)1。确定个人如何快速评估社会线索或任何感官信息的价值,对于调查人员来说可能是一项具有挑战性的任务,尤其是在个人成群结队旅行时。视觉在管理社会互动方面起着重要的作用2,3,4和研究已经推断出鱼学校中可能基于每个人的观点5的相互作用^{网络。 6}.然而,鱼群是动态系统,由于群体成员之间的相互作用所产生的固有的共线性和混淆因素,很难分离个体对特定特征或邻居行为的反应。此协议的目的是通过隔离替代视觉特征如何影响单独旅行或团体内旅行的个人的方向决策来补充当前工作。

当前协议的好处是将操纵实验与计算机可视化技术相结合,以隔离个人在自然界中可能体验的基本视觉特征。具体来说,Y-maze(图1)用于将方向选择折叠到二进制响应,并引入计算机动画图像,旨在模拟虚拟邻居的游泳行为。这些图像从迷宫下方投影,以模仿在一个或多个主体下游泳的共分体的轮廓。这些剪影的视觉特征,如其形态,速度,一致性和游泳行为很容易定制,以测试替代假设7。

本文通过隔离模拟社会鱼类物种”金神”(Notemigonus crysoleucas)对虚拟邻居的相对速度的反应,证明了这种方法的效用。此处的协议焦点是虚拟邻居的方向影响是否随速度而变化,如果是,则量化观察到的关系形式。特别是,定向提示是由有固定比例的轮廓作为领导者,并朝着一个或另一个手臂弹道移动产生。其余轮廓充当干扰者,随机移动以提供背景噪声,可以通过调整引线/干扰器比率来调谐。引线与干扰者的比率可捕获方向提示的一致性,并可相应地进行调整。干扰器剪影仍然局限于决策区域(“DA”,图1A),通过让轮廓反射出边界。领导者剪影,但是,允许离开DA区域,并进入其指定的手臂,然后慢慢褪色,一旦剪影穿过1/3的手臂的长度。当领导者离开 DA 时,新的领导者剪影将取而代之,并追溯其确切路径,以确保在整个实验过程中,领导者/干扰者比例在 DA 中保持不变。

使用虚拟鱼可以控制视觉感官信息,同时监控主体的方向响应,这可能揭示社交导航、运动或群体决策的新特点。此处使用的方法可应用于广泛的问题,例如亚致命性压力或掠夺对社会互动的影响,方法是操纵计算机动画以产生不同复杂程度的行为模式。