Сбор визуально-пространственной информации описывает поисковое поведение при изучении скрытых особенностей окружающей среды.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 1126 (2023) Цитировать эту статью

Доступы 1906 г.

11 Альтметрика

Подробности о метриках

В реальном мире принятие последовательности решений для достижения целей часто зависит от способности изучать аспекты окружающей среды, которые непосредственно не воспринимаются. Изучение этих так называемых скрытых особенностей требует поиска информации о них. Предыдущие попытки изучить обучение скрытым функциям часто основывались на единичных решениях, небольшом количестве функций и не позволяли провести различие между поиском вознаграждения и поиском информации. Чтобы преодолеть эту проблему, мы разработали задачу, в которой люди и обезьяны делали ряд выборов для поиска фигур, спрятанных на сетке. В нашей задаче можно было бы распутать эффекты вознаграждения и информационных результатов от раскрытия частей фигур. Члены обоих видов умело запоминали формы и предпочитали выбирать плитки, которые, как ожидается, будут информативными, раньше в испытаниях, чем ранее приносившие вознаграждение, просматривая часть сетки до тех пор, пока их результаты не упадут ниже среднего информационного результата - образец, соответствующий поведению при поиске пищи. Кроме того, насколько быстро люди усваивали формы, можно было предсказать по тому, насколько хорошо последовательность их выбора соответствовала схеме поиска пищи, что раскрывало неожиданную связь между поиском пищи и обучением. Этот адаптивный поиск информации может лежать в основе способности людей и обезьян изучать скрытые функции, необходимые для поддержки целенаправленного поведения в долгосрочной перспективе.

Все животные должны усвоить скрытые особенности окружающей их среды, те, которые должны быть выведены из наблюдений. Многие исследования в области психологии и смежных дисциплин изучают, как животные могут научиться связям между особенностями и вознаграждениями. В то время как заметные особенности окружающей среды можно наблюдать и напрямую подкреплять результатами индивидуального выбора, скрытые особенности окружающей среды не могут быть так легко подкреплены — их сначала необходимо изучить1,2,3,4,5,6,7,8, 9,10. Эти скрытые особенности часто отражают статистическую структуру ситуаций в окружающей среде с учетом стимулов, действий, времени, пространства и ряда внутренних переменных организма, таких как настроение или когнитивное состояние11. Многие контексты включают в себя изучение скрытых свойств на основе наблюдаемых, начиная от обыденных, таких как определение спелости плода, скрытых свойств, по его наблюдаемому цвету, запаху или мягкости12, до эзотерических, например, как победить видеоигра, в которой игрокам приходится изучать структуру каждого уровня, скрытые функции на основе различных последовательностей нажатий кнопок и наблюдаемых результатов13. Несмотря на актуальность для многих аспектов познания, то, как люди и другие животные усваивают эти скрытые функции, лишь недавно стало предметом исследований в области психологии и нейробиологии.

Скрытые особенности часто извлекаются из результатов выбора. Обучение скрытым особенностям, основанное на результатах, обычно изучается с использованием вознаграждений, таких как еда или вода, для обеспечения обратной связи, которую можно использовать для улучшения поведения14,15,16. Однако в реальном мире многие виды поведения на мгновение остаются без вознаграждения, однако обучение все равно происходит17. Таким образом, сосредоточение внимания только на недавних наградах не позволяет полностью охватить обучение. Помимо вознаграждения, результаты выбора также предоставляют информацию, понимаемую здесь как изменения вероятностей наблюдаемых особенностей или причин, появляющихся в окружающей среде. Эту информацию также можно использовать для обучения; в частности, получение информации может помочь выявить скрытую особенность. Поскольку знание скрытых особенностей может иметь решающее значение для разработки и применения эффективных стратегий для получения вознаграждения и предотвращения неприятных последствий в долгосрочной перспективе, поиск информации сам по себе может быть мотивирующей силой поведения.

Поиск информации часто должен быть сбалансирован с поиском вознаграждения. Примеры такого компромисса между вознаграждением и информацией широко распространены в среде обитания человека и животных. Например, длиннохвостые макаки иногда отказываются от поедания наблюдаемых наград, чтобы сначала обнаружить и съесть скрытые, а затем вернуться, чтобы съесть наблюдаемые18. Люди изменят свой выбор, чтобы отразить свою эпистемическую неопределенность в отношении окружающей среды, выбирая варианты, которые предоставят информацию, когда они будут знать, что у них будет возможность использовать эту информацию для принятия дальнейших решений, даже если предполагаемое вознаграждение будет меньше19. Понимание того, как результаты вознаграждения или информации влияют на обучение, следовательно, важно для понимания того, как протекает обучение в запутанной и сложной среде.