Обучение макак-резусов задаче отсроченного сравнения с образцом на сенсорном мониторе
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-1270-2021-2-4-443-454Ключевые слова:
макаки-резусы, обучение, neural program library, отсроченное сравнение с образцом, сенсорный мониторАннотация
Задача отсроченного сравнения с образцом (delayed matching-to-sample task, DMTS) традиционно используется в исследованиях рабочей памяти животных. В классической DMTS парадигме животному демонстрируют образец (трехмерный объект или изображение), а спустя некоторое время — от секунд до минут — предъявляют два стимула для выбора, один из которых идентичен образцу, а второй — новый. Животное получает подкрепление за выбор стимула, идентичного образцу. При работе с обезьянами применяют компьютеризированные версии данного теста с использованием сенсорных мониторов для предъявления стимулов и фиксации ответов. Однако в литературе не описывается процесс обучения животных выполнению данной задачи на сенсорном экране, а это зачастую представляет для экспериментатора существенную сложность. В статье мы приводим описание процедуры обучения макак- резусов (Macaca mulatta) выполнению задачи отсроченного сравнения с образцом на сенсорном мониторе, где предъявляются стимулы — геометрические фигуры разных цветов. Для обучения животных мы использовали тренировочный вариант задачи с движением образца, в котором он с заданной скоростью смещается в направлении одной из позиций стимулов для выбора на экране. Это позволило существенно ускорить обучение шести самцов макак-резусов выполнению задачи отсроченного сравнения с образцом. Кроме того, мы постепенно усложняли задачу сравнения, увеличивая количество образцов для запоминания. Пятеро из шести животных освоили вариант задачи, в котором для запоминания демонстрировались одновременно два образца, и перешли к освоению задачи с тремя образцами. Разработанный алгоритм обучения обезьян задачам выбора по образцу с разным числом образцов для запоминания позволит широко применять данный тест с сенсорным монитором вместо реальных физических объектов, что может существенно расширить возможности исследований когнитивных способностей обезьян.
Библиографические ссылки
Bondar, I. V., Vasileva, L. N., Tereshchenko, L. V. et al. (2019) Training of rhesus macaques to complex cognitive tasks. Neuroscience and Behavioral Physiology, vol. 49, no. 8, pp. 996–1007. https://doi.org/10.1007/s11055-019-00829-6 (In English)
Camus, S., Ko, W. K. D., Pioli, E., Bezard, E. (2015) Why bother using non-human primate models of cognitive disorders in translational research? Neurobiology of Learning and Memory, vol. 124, pp. 123–129. https://doi.org/10.1016/j.nlm.2015.06.012 (In English)
Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes. Official Journal of the European Union, vol. L 276, pp. 33–79. [Online]. Available at: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=uriserv%3AOJ.L_.2010.276.01.0033.01.EN G&toc=OJ%3AL%3A2010%3A276%3ATOC (accessed 02.10.2021). (In English)
Goldman-Rakic, P. S., Lidow, M. S., Smiley, J. F., Williams, M. S. (1992) The anatomy of dopamine in monkey and human prefrontal cortex. In: A. H. Tuma, E. M. Stricker, S./ Gershon (eds.). Advances in Neuroscience and Schizophrenia. Vienna: Springer Publ., pp. 163–177. https://doi.org/10.1007/978-3-7091-9211-5_8 (In English)
Hampson, R. E., Pons, T. P., Stanford, T. R., Deadwyler, S. A. (2004) Categorization in the monkey hippocampus: A possible mechanism for encoding information into memory. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 101, no. 9, pp. 3184–3189. https://doi.org/10.1073/pnas.0400162101 (In English)
Hoffman, M. L., Beran, M. J., Washburn, D. A. (2009) Memory for “what”, “where”, and “when” information in rhesus monkeys (Macaca mulatta). Journal of Experimental Psychology: Animal Learning and Cognition, vol. 35, no. 2, pp. 143–152. https://doi.org/10.1037/a0013295 (In English)
Ivanova, L. E., Korzhanova, Z. N., Varovin, I. A. et al. (2016) Izuchenie vzaimodejstviya makak-rezusov s taktil’nymi monitorami pri nablyudenii nizkochastotnykh testovykh izobrazhenij [Studying the interaction of rhesus monkeys with the tactile monitors during their observation of low-frequency visual test images]. Rossiyskij fiziologicheskij zhurnal im. I. M. Sechenova — Russian Journal of Physiology, vol. 102, no. 8, pp. 931–939. (In Russian)
Kuznetsova, T. G., Golubeva, I. Yu. (2014) Sravnitel’nyj analiz vybora po obraztsu u primatov [Comparative analysis of matching-to-sample results among primates]. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Seriya 12. Psihologiya. Sotsiologiya. Pedagogika — Vestnik of Saint-Petersburg University. Series 12. Psychology. Sociology. Education, no. 2, pp. 109–118. (In Russian)
Lind, J., Enquist, M., Ghirlanda, S. (2015) Animal memory: A review of delayed matching-to-sample data. Behavioural Processes, vol. 117, pp. 52–58. https://doi.org/10.1016/j.beproc.2014.11.019 (In English)
Plagenhoef, M. R., Callahan, P. M., Beck, W. D. et al. (2021) Aged rhesus monkeys: Cognitive performance categorizations and preclinical drug testing. Neuropharmacology, vol. 187, article 108489. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2021.108489 (In English)
Rodriguez, J. S., Paule, M. G. (2009) Working memory delayed response tasks in monkeys. In: Methods of Behavior Analysis in Neuroscience. 2nd ed. Boca Raton: CRC Press/Taylor & Francis Publ. [Online]. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK5227/ (accessed 02.10.2021). (In English)
Ryan, A. M., Berman, R. F., Bauman, M. D. (2019) Bridging the species gap in translational research for neurodevelopmental disorders. Neurobiology of Learning and Memory, vol. 165, article 106950. https://doi.org/10.1016/j.nlm.2018.10.006 (In English)
Taubert, J., Flessert, M., Liu, N., Ungerleider, L. G. (2019) Intranasal oxytocin selectively modulates the behavior of rhesus monkeys in an expression matching task. Scientific Reports, vol. 9, no. 1, article 15187. https://doi.org/10.1038/s41598-019-51422-3 (In English)
Velichkovskiy, B. B. (2015) Rabochaya pamyat’ cheloveka. Struktura i mekhanismy [Human working memory. Structure and mechanisms]. Moscow: Cogito Centre Publ., 247 p. (In Russian)
Weed, M. R., Taffe, M. A., Polis, I. et al. (1999) Performance norms for a rhesus monkey neuropsychological testing battery: Acquisition and long-term performance. Cognitive Brain Research, vol. 8, no. 3, pp. 185–201. https://doi.org/10.1016/S0926-6410(99)00020-8 (In English)
Young, M. E., Ohm, D. T., Dumitriu, D. et al. (2014) Differential effects of aging on dendritic spines in visual cortex and prefrontal cortex of the rhesus monkey. Neuroscience, vol. 274, pp. 33–43. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2014.05.008 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2022 Дарья Никитична Подвигина, Любовь Евгеньевна Иванова, Алексей Кольмарович Хараузов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.
Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
