Integration and use of information in the suboptimal choice task

Abstract

Os animais vivem em ambientes altamente incertos, e qualquer informação que reduza a incerteza é considerada valiosa uma vez que os ajuda a prever eventos futuros e a comportarem-se de acordo com os mesmos. A presente dissertação explora uma situação em que os pombos podem trocar comida por informação: usando um procedimento de esquemas encadeados concorrentes, os pombos escolhem entre duas alternativas sendo que cada uma delas leva a dois sinais possíveis que, após um atraso, são seguidos por comida com uma determinada probabilidade. As alternativas diferem (1) na probabilidade global de reforço (2) na probabilidade de reforço de cada sinal. Nesta tarefa, os animais preferem a alternativa mais informativa mesmo quando esta é globalmente menos reforçada; a maioria dos modelos teóricos explicam este fenómeno assumindo que os pombos sobre-estimam os sinais que são sempre reforçados e ignoram os sinais não reforçados. O objetivo desta dissertação foi avaliar sistematicamente duas das variáveis que tem sido sugeridas como responsáveis por esta escolha subótima. Propomos um novo modelo, a hipótese Delta-Sigma, que considera que a diferença na probabilidade de reforço entre os sinais, Delta (Δ); e o rácio das probabilidades globais de reforço das alternativas, Sigma (Σ), podem explicar o comportamento dos pombos. Na experiência 1, avaliamos o papel de Δ e na experiência 2, o papel de Σ. Os resultados foram consistentes com a hipótese Delta-Sigma, demonstrando que os pombos preferem o Δ maior e que a preferência é modulada por Σ. Nas experiências 3 e 4, testamos a independência da construção do Δ, demonstrando que Δ iguais construídos com diferentes probabilidades de reforço podem ter valores diferentes. Os resultados são parcialmente explicados pela nossa hipótese e sugerem que existem outros fatores que podem afetar a preferência. Finalmente, as experiências 5 e 6 propõe um mecanismo sobre o que é aprendido acerca do sinal não reforçado. Os resultados demonstraram que este sinal desenvolveu propriedades inibitórias e que estas propriedades estão correlacionadas com o desenvolvimento da preferência subótima. No geral, os resultados aqui apresentados são a primeira avaliação sistemática das variáveis sugeridas como responsáveis pela preferência subótima.

Animals live in highly uncertain environments, and any information that reduces uncertainty is considered valuable as it aids to predict upcoming events and behave accordingly. The present dissertation explores a situation in which pigeons can trade food for information: using a concurrent-chain procedure, pigeons choose between two alternatives, each one of them leads to two possible signals that, after a delay, are followed by food with a certain probability. The alternatives differed in (1) the overall probability of reinforcement (2) each signals’ individual probability of reinforcement. In this task, animals prefer the most informative alternative even when this leads to less reinforcement overall; most theoretical accounts explain this phenomena assuming that pigeons overestimate signals that are always reinforced and ignore non-reinforced signals. The objective of this dissertation was to systematically evaluate two of the variables that have been suggested to be responsible for this suboptimal choice. We propose a new model, the Delta-Sigma hypothesis, which states that the difference in probability of reinforcement between the signals, Delta (Δ); and the ratio of the overall probability of reinforcement between alternatives, Sigma (Σ) can account for pigeons’ behavior. In Experiment 1, we evaluated the role of Δ. In Experiment 2, we evaluated the role of Σ. The results were align with the Delta-Sigma hypothesis, finding that pigeons preferred the greater Δ and that the preference is modulated by Σ. In experiments 3 and 4, we tested the independency of the construction of the Δ, finding that not all equal Δ built with different probabilities of reinforcement have the same value. The results are partially explained by our hypothesis and suggest that might be other factors affecting preference. Finally, experiments 5 and 6 proposed a mechanism for the signal associated with absence of reinforcement. The results found that the signal developed inhibitory properties and that these are correlated with the development of the suboptimal preference. Overall, the results presented here are the first systematic evaluation of variables suggested as responsible of the suboptimal preference.