Проблемы и выводы переноса принципов исследований лабиринтов на животных в исследования человеческого пространственного обучения

Введение

Способность определять местоположения, ориентиры и цели является одним из основных когнитивных процессов, позволяющих мобильным организмам навигировать в своей среде с точностью. Когнитивные механизмы, участвующие в хранении, обработке и извлечении пространственной информации, сложны и многогранны. Для понимания этой сложности пространственная когниция была разделена на свои различные аспекты, каждый из которых изучался через специфические тестовые процедуры.

Задачи типа лабиринтов использовались в качестве средства оценки пространственных способностей у животных в течение длительного времени. Разнообразие типов лабиринтов, включая лабиринт Морриса, Т-лабиринт и радиальный лабиринт, использовались для получения информации о процессах, лежащих в основе пространственной навигации.

Появление виртуальной реальности (VR) революционизировало область когнитивных исследований, сделав задачи лабиринтов популярным инструментом для изучения человеческой пространственной когниции. VR предоставляет возможность создавать погружающие и контролируемые экспериментальные среды.

Цель исследования

Наше пилотное исследование направлено на перенос многовариантного лабиринта с комплексной задачей, ранее использовавшегося в исследованиях животных, на изучение человеческой пространственной когниции.

Методы

Был разработан виртуальный лабиринт, и участникам были предоставлены две типа инструкций: собирать монеты и взаимодействовать с лабиринтом, чтобы нарисовать его структуру после игры. Результаты показывают, что более структурированная инструкция с четкой достижимой целью („собирать“) вызывала более глубокое исследование и взаимодействие с ключевыми элементами лабиринта, вызывая процессы, аналогичные тем, что наблюдаются у животных.

Результаты

Результаты показывают, что участники, получившие инструкцию собирать монеты, проводили больше времени в лабиринте и взаимодействовали с его ключевыми элементами больше, чем участники, получившие инструкцию нарисовать лабиринт. Это свидетельствует о том, что инструкция собирать монеты способствовала более глубокому исследованию и взаимодействию с лабиринтом.

Участники в группе „собирать“ также демонстрировали более значительное снижение времени, проведенного в стартовой зоне, и количества поворотов в течение семи испытаний, что отражает процесс обучения и разработки оптимальных решений.

Обсуждение

Сравнительные исследования имеют фундаментальное значение, так как они помогают выявить универсальные когнитивные механизмы среди видов, а также выделить уникальные аспекты человеческой когнитивной деятельности. Перенос эффективных методик из исследований на животных на человеческие исследования необходим для учета специфики обоих видов.

Результаты нашего исследования показывают, что участники в группе, получившие инструкцию собирать монеты, имели значительно больше испытаний и более длительное общее время игры, чем группа, получившая инструкцию нарисовать лабиринт. Это свидетельствует о том, что инструкция собирать монеты вызывала более глубокое исследование и взаимодействие с лабиринтом.

Интересным открытием является то, что участники в группе „рисовать“ проводили больше времени в стартовой зоне по сравнению с группой „собирать“ в течение первых трех испытаний, но эта разница исчезла к четвертому испытанию. Это указывает на различия в типе исследовательской деятельности между двумя инструкциями в начальных испытаниях.

Результаты также показывают, что 67.7% участников в группе „собирать“ смогли использовать оптимальные решения дважды подряд по сравнению с 9.4% в группе „рисовать“. Дополнительные анализы показали, что в группе „собирать“ время, проведенное в стартовой зоне, продолжительность исследования внутри многовариантного подпространства и количество поворотов уменьшались в течение семи испытаний. Эти шаблоны отражают процесс обучения окружающей среде и постепенного развития оптимальных решений.

Эти результаты подчеркивают необходимость тщательного учета мотивационных аспектов человеческой деятельности при переносе и применении методик исследований, разработанных для животных, на изучение человеческой когниции.

Заключение

Исследование подчеркивает важность тщательного учета мотивационных аспектов человеческой деятельности при переносе и применении методик исследований, разработанных для животных, на изучение человеческой когниции. Различные инструкции могут способствовать различным типам взаимодействия с окружающей средой и влиять на то, как люди учатся из этого взаимодействия.

Будущие исследования должны учитывать, что решения должны иметь несколько равноценных исходов, и включать большие выборки с более продвинутыми методами оценки точности рисования и формирования пространственного представления. Также важно сравнивать сложность структуры лабиринта, так как текущая структура может быть относительно простой для человека.