Teste de sensibilidade visual para a velocidade e direção do movimento em Lagartos

Olá, sou Kevin Wu do Centro de Estudo Integrativo do Comportamento Animal da Universidade Macquarie aqui em Sydney, Austrália. Neste artigo baseado em vídeo, vou falar sobre testar a sensibilidade ao movimento em lagartos. E quando falo em testar a sensibilidade ao movimento, refiro-me ao uso de um paradigma de condicionamento operante.

E quando falo sobre condicionamento clássico, refiro-me ao processo em que se utiliza um animal ou ser humano como participante e lhe ensina as características de um objeto, de modo que aprenda a reconhecê-lo e a responder adequadamente quando o objeto é apresentado, esperando obter reforço para essa resposta. O condicionamento clássico, em geral, permite-nos compreender duas coisas. Primeiro, permite-nos avaliar a capacidade sensorial de aprendizado e memória, e segundo, permite-nos compreender a capacidade sensorial desse indivíduo ou espécie em particular.

Agora, testar a sensibilidade ao movimento, aprendizado e memória em lagartos tem sido bastante difícil, pois existem parâmetros específicos que têm sido difíceis de identificar. Um deles é que os lagartos são notoriamente difíceis quanto ao estabelecimento de um sistema motivacional específico, bem como na busca do reforço adequado para mantê-los interessados nas tarefas em questão. Aqui, vamos utilizar o lagarto Jackie como espécie modelo para testar tanto o aprendizado e a memória quanto, especialmente, a sensibilidade ao movimento. Os lagartos Jackie são uma espécie nativa da Austrália, do gênero Gammut, altamente cripticos, mas ativos durante o dia, e podem ser caracterizados por exibições visuais altamente estereotipadas que são usadas na comunicação social.

E vejo exibições visuais que tornam esta espécie particular bastante visual. Então, o que vamos demonstrar neste vídeo é que não apenas os dragões-jackie podem aprender e lembrar-se de certas coisas, mas que também possuem um nível bastante elevado de sensibilidade. Além disso, espero demonstrar que o lagarto-jackie também pode ser usado ou servir como espécie modelo para outras tarefas específicas.

Como visto anteriormente, os gramas aleatórios são altamente salientes e atraem fortemente o sistema visual. Eles não ativam o reconhecimento, não se assemelham a nada biologicamente significativo e constituem uma técnica clássica de psicofísica tanto na percepção humana quanto animal. E quando falamos de psicofísica, estamos realmente nos referindo à compreensão das características ou propriedades de um som ou de um objeto.

As respostas de um animal sujeito ou participante permitem-nos compreender em quais limiares essas características específicas são ouvidas ou vistas, o que nos fornece uma compreensão da percepção sensorial desses organismos. Aqui está um exemplo do que o VPX pode fazer. Neste exemplo, temos um círculo interno com pontos se aproximando do primeiro plano, mas ao fundo temos pontos aleatórios.

O V PPIC X permite criar uma série de ilusões diferentes para testar diversas características da percepção sensorial. Além dessas características, ele nos permite controlar aspectos como coerência, que é a direção do movimento, e também a velocidade desses pontos. O Final Cut Pro é um programa de edição de vídeo disponível pela Apple.

O Final Cut Pro possui três partes principais. A tela é onde você visualiza sua sequência enquanto ela está sendo montada. A linha do tempo é onde você posiciona cada parte da sequência ou cada segmento e pode visualizá-la conforme está, como indicado em uma linha do tempo, e o bin permite o armazenamento múltiplo de sequências ou o posicionamento das sequências na linha do tempo.

Todas as sequências de pontos são concluídas usando o Final Cut Pro. Todas as sequências inicialmente projetadas no VIX são importadas para o bin. Na visualização em tela, é possível ver um exemplo da formulação dos pontos.

No entanto, todos os pontos são construídos utilizando a linha do tempo. Aqui você pode ver que o nosso exemplo mostra 2,5 segundos com coerência de 0% inicialmente, seguidos por cinco segundos do estímulo variável e, finalmente, 7,5 segundos com coerência de cem por cento. Agora você verá exemplos com variações na velocidade e na coerência dos pontos.

A velocidade novamente é medida em graus por segundo, e a coerência é a porcentagem de pontos que se movem na direção esquerda ou direita. Este é um exemplo de uma sequência de pontos concluída. Todos os pontos aqui estão se movendo a 10 graus por segundo.

Inicialmente, são exibidos 2,5 segundos com coerência de 0%. Neste exemplo, na fase variável, 40% dos pontos se moverão na direção esquerda durante os próximos cinco segundos. Em seguida, isso será seguido por 7,5 segundos com cem por cento de coerência na direção esquerda.

A sequência total tem 15 segundos. Nossa configuração consistia em três sistemas de reprodução de vídeo. No monitor central é onde os cinemogramas de pontos aleatórios foram exibidos.

Nos monitores adjacentes é onde os reforços secundários seriam exibidos assim que o sujeito fizesse uma escolha correta. O IMAX visto aqui no lado direito armazenava todos os clipes de vídeo nas telas. A câmera, que estava situada acima da arena de testes, filmava e gravava, sendo possível visualizar a imagem em uma visora e em um videocassete.

Todas as sequências digitais foram convertidas de analógico utilizando uma caixa de cannabis. Reforços secundários foram criados usando a versão 8.3 do layout LightWave. LightWave é uma ferramenta de animação 3D que nos permite construir cenas nas quais essas animações são produzidas.

Há duas características particulares do arranjo da onda luminosa. A primeira é a câmera e o local onde o objeto pode ser visto; a segunda é a luz, e essa luz ou essas luzes iluminarão a área na qual o objeto é visto. Selecionamos três invertebrados animados para usar como reforço secundário.

Estes eram grilos, ácaros e aranhas. Esses invertebrados eram bastante semelhantes aos que esses indivíduos veriam na natureza. Os movimentos desses invertebrados também foram imitados a partir de movimentos realistas, filmados e registrados usando uma câmera digital.

Esta é a nossa configuração básica de teste. O círculo vermelho identifica o nosso sujeito. Inicialmente, o sujeito verá 2,5 segundos de coerência de 0% na tela à sua frente.

Após 2,5 segundos com coerência de 0%, o sujeito verá um período de cinco segundos no qual a velocidade e a coerência dos pontos variarão. É dentro desse período crítico de cinco segundos que os sujeitos devem selecionar o monitor esquerdo ou o direito. Com base nas variações dessas características visuais, a capacidade de selecionar o monitor correto fornece-nos uma compreensão da sua capacidade sensorial.

Neste exemplo, espera-se que os participantes se dirijam ao monitor da esquerda enquanto os pontos se movem a cem por cento. Durante este período, espera-se que o participante utilize as informações obtidas a partir dos pontos em movimento e se desloque para o monitor da esquerda. Dentro do período crítico de cinco segundos, nosso participante deve selecionar o monitor apropriado.

Neste caso, deve ser o monitor esquerdo. Em seguida, aos 7,5 segundos, se o sujeito tiver selecionado o monitor apropriado, será apresentado um reforçador secundário e, neste caso, nosso reforçador secundário é um invertebrado cibernético. Na próxima seção, você verá então a conclusão de como é um ensaio real.

Tentativas iniciais de estabelecer este procedimento como confiável foram altamente malsucedidas, e há algumas razões para isso. Primeiro, não havia reforços primários. Em segundo lugar, em vez de invertebrados cibernéticos, foram utilizadas imagens de lagartos exibindo comportamentos sociais como reforço secundário.

E, em terceiro lugar, que a duração de cada ensaio era excessivamente longa. Cada um desses fatores específicos impediu que os sujeitos adquirissem de fato a contingência e, na verdade, aumentou as manifestações aversivas entre os próprios sujeitos. Acredito que esses fatores foram agora eliminados, ou pelo menos modificados, e que, portanto, eram os responsáveis por impedir que os sujeitos adquirissem a contingência.

Agora estabelecemos um procedimento bem-sucedido, o qual foi em grande parte um processo de tentativa e erro, e embora Liz seja notória por apresentar bastante dificuldade na implementação de procedimentos operatórios específicos, este método tem sido bem-sucedido e bastante confiável. Assim, não apenas podemos estudar a comunicação visual e a sensibilidade visual em lagartos Jackie, mas é bem possível que possamos aplicar esta metodologia a outros lagartos e outras espécies, tanto quanto a outros aspectos da visão.

Também podemos aplicar a outras modalidades sensoriais, como audição, quimiorrecepção e percepção tátil.