Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11264/1863
Title: Interval Timing - Modeling the Individual Trial
Authors: Zwicker, Jason
Royal Military College of Canada / Collège militaire royal du Canada
Francois, Rivest
Keywords: Interval Timing
Modeling
Abstract: An animals ability to judge the duration of a stimulus, or the lack of a stimulus impacts a wide range of processes. The ability to track a duration in the seconds to minutes range is called interval timing. Interval timing is heavily studied within classical and operant conditioning. Within conditioning, numerous models and theories deal with interval timing, with a focus on the population level behaviors. This thesis examines the current models and theories of interval timing with a view to developing a simplified computational model of an individual trial. We examine how data is handled and the impacts that data handling has had on model development. From this we hypothesize that key elements of the current models are not required and are in fact artifacts of the analysis. In particular, pacemaker-accumulator models have required thresholds to change from a low response state to a high response state. The model developed in this thesis is a pacemaker-accumulator model that does not require a threshold, and is shown to be as accurate as existing models. This thesis then looks at what occurs when the to be tracked stimulus is interrupted. There are currently two man theories that describe what occurs: one where the subject stops tracking the stimulus but retains the time tracked and restarts tracking once the stimulus resumes, and another where the subject resets and no longer tracks the stimulus. We show that instead the subject's response depends on estimate of the likelihood of receiving the reward and that the observed behavior consists of two different behaviors based on the subject's estimate. With this thesis we contribute a new simplified model of interval timing. In addition, we question a number of assumed requirements and demonstrate a further requirement to examine and model at the individual trial level to enable an increasingly accurate picture of interval timing.
La capacité des animaux de juger la durée d’un stimulus, ou le manque de stimulus, a un impact sur une gamme étendue de processus. La capacité de traquer la durée des stimuli dans l’espace de quelques secondes à quelques minutes est appelée l’intervalle de temps. L’intervalle de temps est beaucoup étudié dans de domaine classique de conditionnement opérant. Au sein du conditionnement, de nombreux modèles et théories étudient l’intervalle de temps en mettant l’emphase sur les comportements au niveau de la population. Cette thèse examine les modèles et théories courantes avec le but de développer un modèle computationnel simplifié d'un essai individuel. Nous examinons la façon de manipuler les données ainsi que les impacts que cette manipulation a eu sur le développement des modèles. Ceci nous apporte à l’hypothèse que les éléments clés des modèles courants ne sont pas nécessaires et ne sont que des artéfacts de l’analyse. En particulier, les modèles de stimulateur cardiaque-accumulateur ont des seuils nécessaires pour changer d'un état de réponse faible à un état de réponse élevé. Le modèle développé dans cette thèse est un modèle de stimulateur-accumulateur ne nécessitant pas de seuil et il démontre une précision équivalente aux modèles existants. Cette thèse examine ensuite ce qui se passe lorsque le stimulus en cours est interrompu. Il y a actuellement deux théories principales qui décrivent ce qui se passe : le premier où le sujet cesse de suivre le stimulus mais conserve le temps suivi et redémarre le suivi une fois le stimulus repris, et le deuxième où le sujet se réinitialise et ne suit plus le stimulus. Nous montrons qu'au lieu de cela, la réponse du sujet dépend de l’estimation de la probabilité de recevoir la récompense et du fait que le comportement observé consiste en deux comportements différents basés sur l'estimation du sujet. Avec cette thèse, nous apportons un nouveau modèle simplifié d’intervalle de temps. De plus, nous remettons en question un certain nombre d’exigences supposées et démontrons la nécessité d’examiner et modéliser au niveau des essais individuels pour permettre une image de plus en plus précise des intervalles de temps.
URI: http://hdl.handle.net/11264/1863
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