An Inexpensive Method to Study Response Variability in Acquisition and Extinction of Operant Behavior

Iver H. Iversen

University of North Florida

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Abstract


To examine operant response variability in detail, a lever was attached to the Thumbstick of a videogame controller, which functions as a joystick. The controller was mounted outside of a standard rodent operant chamber with the lever extending into the chamber. Movement of the lever was restricted to a vertical downward distance of 2 cm. Food pellet delivery was used as reinforcement of lever movement. Criteria for reinforcement were that the lever should be held between two criteria distances, one from the top resting position of the lever and one from the end position of full movement, and the holding response should last a certain duration. Apparatus construction and development of algorithms for response detection and display in graph format as actograms are described in detail. The use of the equipment is illustrated with two demonstration experiments that examined response variability in extinction and during acquisition. The recording method allows for display of considerable detail regarding variability in real time with a resolution of 100 ms. For example, for Experiment 1, extinction of a relatively “simple” operant generated considerably new response forms with very little repetition of the form of the previously reinforced operant.

Keywords: Response variability, operant, joystick, acquisition, extinction, variation and selection, rats

Resumen


Para examinar en detalle la variabilidad de la respuesta operante, se añadió una palanca al Thumbstick de un control de videojuegos, que funciona como un joystick. El control se montó afuera de una cámara operante estándar para roedores con la palanca extendida dentro de la cámara. El movimiento de la palanca se restringió a una distancia vertical hacia debajo de 2 cm. La entrega de pellets se usó como reforzador del movimiento de la palanca. Los criterios para el reforzamiento fueron que la palanca debía mantenerse entre dos distancias criterio, una desde la posición de reposo superior de la palanca y una desde la posición final del movimiento completo y la respuesta debía tener una cierta duración. Se describe en detalle la construcción del aparato, el desarrollo de algoritmos para la detección de respuestas y el análisis gráfico por medio de actogramas. El uso del equipo se ilustra con dos demostraciones de experimentos que examinan la variabilidad de la respuesta en extinción y durante la adquisición. El método de registro permite mostrar en tiempo real con una resolución de 100 ms considerable detalle relativo a la variabilidad. Por ejemplo, en el Experimento 1, la extinción de una operante relativamente “simple” generó considerables nuevas formas de la respuesta con muy poca repetición de la forma de la respuesta reforzada previamente.

Palabras clave: Variabilidad de la respuesta, operante, joystick, adquisición, extinción, variación y selección, ratas

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