在大鼠中,将一种新的判别函数应用于不同功能刺激类别的成员
《Journal of the Experimental Analysis of Behavior》:Transfer of a novel discriminative function across functional stimulus class members in rats
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时间:2025年10月09日
来源:Journal of the Experimental Analysis of Behavior 1.9
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该实验通过简单辨别反转任务训练大鼠形成两个六成员的功能等价类(X1-X6和Y1-Y6),并在左-右辨别任务中测试新功能转移。结果显示,五只中的两只(H3和J12)在单 exemplar 转移探测中表现稳定(X%正确率60%-100%,Y%正确率33%-100%),但后续探测因重复暴露于 extinction 条件导致准确性下降。所有大鼠在简单辨别反转任务中均表现出显著的功能等价类形成(Wilcoxon检验p≤0.01),但仅两只在多次转移探测中维持高于chance水平(J12在3 exemplar 阶段X/Y正确率均达74%)。该研究为非人动物模型的功能等价类研究提供了初步证据,但存在个体差异大、训练周期长(平均134次SD反转)、性别单一(仅雄性)等局限。
本研究探讨了在啮齿类动物中建立功能性类别的实验模型,特别是通过测试新型辨别功能在类别成员之间的转移情况。实验采用了一种基于简单辨别反转训练的方法,旨在验证在不同刺激条件下,动物是否能展现出一致的反应模式。通过一系列训练阶段,研究者观察到五只实验动物在首次测试中表现出明显的辨别功能转移,但在后续测试中只有两只动物能够持续表现出这一现象。这些结果初步支持了在啮齿类动物中功能性类别的存在,并为进一步研究提供了基础。
功能性类别是行为分析中的一个重要概念,它描述了一组刺激之间由于共享功能而产生的一致反应模式,而不仅仅是基于物理相似性。在人类研究中,功能性类别的形成通常伴随着反射性、对称性和传递性等特征。这些特征在动物实验中可能具有不同的表现形式,但它们同样能够提供对符号性行为的理解。例如,功能性类别中的刺激可以相互替代,即使它们之间没有直接的训练经历。在本研究中,功能性类别的建立通过一系列训练阶段实现,包括简单辨别训练、辨别反转以及在不同阶段中对新型功能转移的测试。
实验设计中,所有动物首先接受简单辨别训练,随后进行辨别反转训练,以建立功能性类别。在此过程中,实验动物被训练在特定的刺激条件下做出反应,而这些刺激被分为两个类别(X类和Y类),每个类别包含六种不同的气味刺激。随着训练的进行,辨别反转的条件被反复调整,使得动物在没有直接训练的情况下,仍能表现出对新刺激的正确反应。为了评估功能性类别的稳定性,实验在不同阶段引入了非强化探针测试,观察动物在新刺激出现时是否仍然保持原有反应模式。
实验过程中,动物表现出不同阶段的反应变化。在简单辨别训练阶段,所有动物都能较快地掌握刺激之间的辨别关系。随后的辨别反转训练则更加复杂,要求动物在新的条件下调整反应。对于部分动物,辨别反转的条件在调整后需要一定时间才能适应,而另一些动物则能迅速恢复反应。这一现象可能与动物的个体差异有关,例如学习能力、反应速度以及对新条件的适应能力。在探针测试中,动物被要求在没有强化的情况下对新刺激做出反应,这有助于评估其是否能够将已习得的功能转移到未直接训练的刺激上。
在进行功能性辨别转移测试时,实验采用了不同的测试策略,包括单个刺激探针和多个刺激探针。测试结果显示,五只动物在首次测试中表现出显著的功能转移,而只有两只动物在后续测试中保持这种能力。这表明功能性类别的形成可能具有一定的个体差异性,也可能受到实验条件的影响。例如,实验中采用的非强化探针可能在一定程度上干扰了动物对新刺激的反应,尤其是在多次测试之后,动物的反应准确率下降,接近随机水平。这可能意味着在重复暴露于非强化条件时,动物的反应模式会受到干扰,从而影响功能性转移的持续性。
实验还涉及了对功能性类别的维持和扩展。在功能性辨别转移测试之后,动物继续接受与辨别反转相关的训练,以确保功能性类别在后续阶段仍然保持。这一过程需要动物在多个刺激条件下保持一致的反应模式,同时还要应对新刺激的引入。实验中使用的延迟刺激探针(DSP)方法,允许在新的辨别条件下测试动物的反应,从而评估其是否能够将已习得的功能应用到未直接训练的刺激上。这一方法在之前的研究中已经被用于其他物种,但在啮齿类动物中的应用仍存在一定的挑战。
实验结果表明,虽然五只动物在首次功能性辨别转移测试中表现出显著的功能转移,但后续测试中只有两只动物能够维持这一反应。这一现象可能与实验设计中的某些因素有关,例如刺激的呈现顺序、非强化探针的使用以及训练的持续时间。此外,实验中的一些动物在测试后期表现出位置偏好,即倾向于在某一侧的反应孔中做出反应。这种现象可能与实验环境中的某些因素有关,例如反应孔的位置、刺激的呈现方式以及动物的自然行为倾向。
本研究的发现对于理解功能性类别的形成和维持具有重要意义。它不仅验证了在啮齿类动物中功能性类别的存在,还为未来研究提供了新的思路。例如,可以进一步探讨功能性类别的形成是否依赖于特定的训练程序,或者是否可以通过调整训练参数来提高功能性转移的效率。此外,实验中提到的延迟刺激探针方法可能需要更多的优化,以确保其在不同动物中的适用性和可靠性。
在实验设计方面,研究者采用了多种策略来减少功能性类别的干扰因素。例如,通过引入不同的刺激呈现顺序和非强化探针,测试动物在不同条件下的反应模式。然而,这些策略在不同动物中可能产生不同的效果,因此需要进一步的研究来验证其普遍适用性。此外,实验中还提到,功能性类别的形成可能受到个体差异的影响,因此在未来的实验中,需要考虑这些因素,以确保实验结果的可重复性和可靠性。
本研究的局限性包括实验动物的年龄和健康状况,以及实验过程中的一些操作误差。例如,部分动物在实验后期因年龄和健康问题而被终止实验,这可能影响实验结果的完整性。此外,实验中仅使用了雄性动物,未来研究应考虑包括雌性动物,以更全面地了解功能性类别的形成是否具有性别差异。同时,实验中的一些操作误差,如探针刺激的选择和呈现顺序,可能对结果产生一定影响,因此需要在未来的实验中进行更严格的控制。
总的来说,本研究为功能性类别的形成和维持提供了重要的实验依据,并揭示了在啮齿类动物中可能存在的功能性转移现象。这些发现不仅有助于理解符号性行为的机制,还可能对教育干预、心理健康治疗以及社会问题如刻板印象和偏见的研究提供新的视角。未来的研究应进一步优化实验设计,减少个体差异的影响,并探索功能性类别的其他属性和潜在应用。
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