اختبار الحساسية البصرية للسرعة واتجاه الحركة في السحالي

مرحباً، أنا كيفن وو من مركز الدراسة التكاملية لسلوك الحيوان في جامعة ماكواري هنا في سيدني، أستراليا. سأتحدث في هذا المقال القائم على الفيديو عن اختبار الحساسية للحركة لدى السحالي. وعندما أتحدث عن اختبار الحساسية للحركة، فإنني أقصد استخدام نموذج الإشراط الإجرائي.

وعندما أتحدث عن الإشراط العلوي، فإن ذلك يحدث عندما تأخذ حيواناً مشاركاً أو إنساناً وتعلمه خصائص شيء ما ليتعلم كيف يستجيب له بشكل مناسب عند تقديمه، آملاً في الحصول على تعزيز مقابل تلك الاستجابة. وبشكل عام، يتيح لنا الإشراط العلوي فهم أمرين: الأول، يتيح لنا فهم قدرة أو حساسية التعلم والذاكرة، والثاني، يتيح لنا فهم القدرة الحسية لهذا الفرد أو النوع تحديداً.

لقد كان اختبار الحساسية للحركة والتعلم والذاكرة لدى السحالي صعبًا للغاية، حيث كانت هناك بارامترات معينة يصعب الكشف عنها. أحد هذه التحديات هو أن السحالي معروفة بصعوبة تأسيس نظام تحفيزي معين لها، بالإضافة إلى إيجاد التعزيز المناسب الذي يبقيها مهتمة بالمهام الموكلة إليها. سنستخدم هنا سحلية جاكي كنوع نموذجي لاختبار كل من التعلم والذاكرة، وبوجه خاص الحساسية للحركة. سحالي جاكي هي نوع من الأغامات موطنه أستراليا، وهي مموهة للغاية ولكنها تنشط خلال النهار، ويمكن تمييزها بعروض بصرية نمطية للغاية تُستخدم للتواصل الاجتماعي.

وأرى عروضاً بصرية تجعل هذا النوع تحديداً مرئياً للغاية. لذا، ما سنقوم بتوضيحه في هذا الفيديو هو أن سحالي جاكي ليست قادرة على التعلم وتذكر أشياء معينة فحسب، بل إنها تتمتع أيضاً بمستوى عالٍ من الحساسية. بالإضافة إلى ذلك، آمل أن أوضح أنه يمكن أيضاً استخدام سحالي جاكي كنوع نموذجي لمهام معينة أخرى.

كما رأينا سابقاً، فإن النقاط العشوائية ذات ملوحة عالية وتعمل على تحفيز النظام البصري. وهي لا تحفز عملية التعرف، ولا تشبه أي شيء ذو معنى بيولوجي، وهناك تقنيات نفس-فيزيائية كلاسيكية مستخدمة في الإدراك لدى كل من البشر والحيوانات. وعندما نتحدث عن النفس-فيزياء، فإننا نتحدث في الواقع عن فهم الخصائص أو السمات المتعلقة بصوت ما أو كائن ما.

تسمح لنا استجابات الحيوان الخاضع للتجربة أو المشارك بفهم العتبات التي يتم عندها سماع أو رؤية هذه الخصائص المحددة، وهذا يمنحنا فهماً للإدراك الحسي لهذه الكائنات. إليكم مثالاً على ما يمكن لـ VPX القيام به. في هذا المثال، لدينا دائرة داخلية بها نقاط تتجه نحو المقدمة، بينما توجد نقاط عشوائية في الخلفية.

يتيح لك V PPIC X إنشاء سلسلة من الأوهام البصرية المختلفة لاختبار خصائص متنوعة للإدراك الحسي. وبالإضافة إلى هذه الخصائص، فإنه يسمح لنا بالتحكم في عوامل مثل التماسك، وهو اتجاه الحركة وكذلك سرعة هذه النقاط. يُعد Final Cut Pro برنامجاً لتحرير الفيديو متاحاً من شركة Apple.

يتكون برنامج Final Cut Pro من ثلاثة أجزاء رئيسية. حيث تتيح لك لوحة الرسم (Canvas) معاينة التسلسل أثناء بنائه. أما الخط الزمني (Timeline) فهو المكان الذي تضع فيه كل جزء من التسلسل أو كل مقطع، ويمكنك معاينته كما هو موضح على الخط الزمني، بينما يتيح صندوق الملفات (Bin) تخزين تسلسلات متعددة أو وضع التسلسلات في الخط الزمني.

يتم إكمال جميع تسلسلات النقاط باستخدام برنامج Final Cut Pro. يتم استيراد جميع التسلسلات التي صُممت في البداية في VIX إلى سلة الملفات (bin). يمكنك رؤية مثال على صياغة النقاط في عرض لوحة الرسم (canvas view).

ومع ذلك، يتم إنشاء جميع النقاط باستخدام الجدول الزمني. لذا، يمكنك أن ترى هنا أن مثالنا يظهر 0%coherence لمدة 2.5 ثانية في البداية، تليها خمس ثوانٍ من المحفز المتغير، وأخيرًا 7.5 ثانية من التماسك بنسبة مائة بالمائة. سترى الآن أمثلة على تباين سرعة النقاط وتماسكها.

تُقاس السرعة مرة أخرى بالدرجات في الثانية، والتماسك هو النسبة المئوية للنقاط التي تتحرك إما في الاتجاه الأيسر أو الأيمن. هذا مثال على تسلسل نقاط مكتمل؛ حيث تتحرك جميع النقاط هنا بسرعة 10 درجات في الثانية.

في البداية، يتم عرض 2.5 ثوانٍ بتماسك بنسبة 0%. في هذا المثال عند المرحلة المتغيرة، ستتحرك 40% من النقاط في الاتجاه الأيسر للخمس ثوانٍ التالية. ويتبع ذلك 7.5 ثوانٍ من التماسك بنسبة مائة بالمائة في الاتجاه الأيسر.

يبلغ إجمالي مدة التسلسل 15 ثانية. تكون إعدادنا من ثلاث منصات لتشغيل الفيديو. وقد عُرضت مخططات حركة النقاط العشوائية (random dot kin monograms) على الشاشة المركزية.

تُعرض التعزيزات الثانوية على الشاشات المجاورة بمجرد قيام الخاضع للاختبار باختيار صحيح. وقد قام جهاز IMAX الموضح هنا على الجانب الأيمن بتخزين جميع مقاطع الفيديو المعروضة على الشاشات. أما الكاميرا، التي كانت مثبتة فوق ساحة الاختبار، فقد قامت بتصوير وتسجيل الأحداث التي ظهرت على شاشة الرؤية وجهاز تسجيل الفيديو VCR.

تم تحويل جميع التسلسلات الرقمية من تماثلية باستخدام صندوق cannabis. وأنشئت التعزيزات الثانوية باستخدام LightWave layout الإصدار 8.3. ويُعد LightWave أداة رسوم متحركة ثلاثية الأبعاد تتيح لنا بناء مشاهد يتم فيها إنشاء هذه الرسوم المتحركة.

هناك ميزتان محددتان لتخطيط الموجة الضوئية. الأولى هي الكاميرا حيث يمكن رؤية الجسم، والثانية هي الضوء وهذه الأضواء ستقوم بإضاءة المنطقة التي يُرى فيها الجسم. لقد اخترنا ثلاثة لافقاريات متحركة لاستخدامها كمعززات ثانوية.

كانت هذه الكائنات هي الصرصور، والعث، والعنكبوت. وكانت هذه اللافقاريات مشابهة جداً لما قد يراه هؤلاء الأشخاص في الطبيعة. كما تمت محاكاة حركات هذه اللافقاريات بناءً على حركات واقعية، تم تصويرها وتسجيلها باستخدام كاميرا فيديو رقمية.

هذا هو إعداد الاختبار الأساسي لدينا. تحدد الدائرة الحمراء موضوع الدراسة. في البداية، سيظهر للموضوع على الشاشة التي أمامه 2.5 seconds من 0% coherence.

بعد مرور 2.5 ثانية من التماسك بنسبة 0%، سيُعرض على الخاضع للاختبار خمس ثوانٍ تتغير فيها سرعة النقاط ومدى تماسكها. وخلال هذه الفترة الحرجة التي تستغرق خمس ثوانٍ، يُفترض بالخاضعين للاختبار اختيار الشاشة اليمنى أو اليسرى. وبناءً على التغيرات في هذه الخصائص البصرية، فإن القدرة على اختيار الشاشة الصحيحة تمنحنا فهماً لسعتهم الحسية.

في هذا المثال، يُتوقع من الأشخاص الخاضعين للتجربة التوجه نحو الشاشة اليسرى بينما تتحرك النقاط بنسبة 100%. وخلال هذه الفترة، يُتوقع من الشخص استخدام المعلومات المكتسبة من النقاط المتحركة والانتقال إلى الشاشة اليسرى. ويجب على الشخص اختيار الشاشة المناسبة خلال الفترة الحرجة التي تبلغ خمس ثوانٍ.

في هذه الحالة، يجب أن تكون الشاشة اليسرى هي المختارة. ثم عند الثانية 7.5، إذا اختار المفحوص الشاشة المناسبة، سيتم تقديم معزز ثانوي له، والمعزز الثانوي في هذه الحالة هو لافقاري سيبراني. في القسم التالي، ستشاهد إتمام ما تبدو عليه المحاولة الفعلية.

كانت المحاولات المبكرة لتأسيس هذا الإجراء كمنهجية موثوقة غير ناجحة للغاية، ويعود ذلك لعدة أسباب. أولاً، لم تكن هناك معززات أولية. ثانياً، بدلاً من اللافقاريات السيبرانية، استُخدمت لقطات للسحالي تظهر سلوكيات اجتماعية كمعزز ثانوي.

وثالثاً، أن طول كل تجربة كان زائداً عن الحد. وقد حالت كل هذه العوامل المحددة دون اكتساب المفحوصين فعلياً للاحتمالية، بل وأدت في الواقع إلى زيادة مظاهر النفور بين المفحوصين أنفسهم. وأعتقد أن هذه العوامل التي تم استبعادها الآن، وإن لم يتم تعديلها، هي التي منعت المفحوصين من اكتساب الاحتمالية.

لقد وضعنا الآن إجراءً ناجحاً، وقد كانت هذه العملية إلى حد كبير تعتمد على التجربة والخطأ، وعلى الرغم من أن سحالي Liz معروفة بصعوبتها البالغة في تأسيس إجراءات تشغيلية معينة، إلا أن هذه الطريقة كانت ناجحة وموثوقة تماماً. لذا، لا يمكننا دراسة التواصل البصري والحساسية البصرية في سحالي Jackie فحسب، بل من المحتمل جداً أن نطبق هذه المنهجية على سحالي أخرى وأنواع أخرى، كما يمكننا أيضاً تطبيق هذه المنهجية على جوانب أخرى من الرؤية.

يمكننا أيضاً تطبيق ذلك على أنماط حسية أخرى مثل السمع والاستقبال الكيميائي والإدراك اللمسي.