The effect of signaled outcomes on choice

Abstract

Pigeons and other animals prefer signaled over unsignaled outcomes in different choice situations, even if by doing so they fail to maximize their rate of return. The suboptimal-choice procedure is a prototypical example. In this task, pigeons choose between two options associated with different probabilities of delayed food reward. Choosing the informative (but leaner) option leads to differential stimuli that immediately signal whether the outcome of the trial will be food or no-food; choosing the non-informative (but richer) option leads to different stimuli too, but they do not reliably signal the outcome. Pigeons prefer the informative option despite its lower rate of reinforcement. The present dissertation furthers our knowledge of this phenomenon. In the first study, we compared two coexisting versions of the suboptimal-choice task that are usually regarded as equivalent. In the second study, we explored the effect of delaying the disambiguation of the food or no-food outcome in the informative option; also, we studied if and how preference varies with the time under certainty and uncertainty about the outcome. In the third study, we analyzed the effect of signaling different delays to food reward on choice; also, we studied if preference varied with how different the signaled delays were. From the three studies, we concluded that: (1) the two coexisting versions are equivalent; (2) delaying the moment of disambiguation of the outcome reduces the value of the informative option; this value varies with the delay to information, and; (3) when the options lead to multiple delays to food, pigeons prefer to know in advance the delay in effect, but this preference varies with the ratio of the possible delays. Theoretically, we tackled these findings from both a functional and a mechanistic standpoint. Functionally, we assumed that evolution shaped preference for information because information can be used by animals to adjust their behavior (e.g., chasing valuable outcomes and avoiding less-valuable ones). Mechanistically, we expanded the Δ-Σ hypothesis (González et al., 2020) to account for our findings. The model proposes that preference for information arises from two higher-order variables: a contrast between the signaled outcomes within each option and the overall rate of reinforcement offered by each option. These two theorethical approaches to the same findings bring us closer to Tinbergen’s (1963) desideratum to illustrate how functional and mechanistic explanations complement each other.

Pombos e outros animais preferem consequências sinalizadas a não sinalizadas em diferentes situações de escolha, mesmo que isso signifique não maximizar a taxa de retorno. O procedimento experimental de escolha subótima é um exemplo prototípico. Nesta tarefa, os pombos escolhem entre duas alternativas associadas a diferentes probabilidades de recompensa com atraso. Escolher a opção informativa (mas mais pobre) conduz a estímulos diferenciados que sinalizam de imediato se o ensaio resultará em comida ou não; escolher a opção não informativa (mas mais rica) também conduz a diferentes estímulos, no entanto, estes não sinalizam qual será a consequência. Os pombos preferem a opção informativa apesar da sua taxa de recompensa ser menor. A presente dissertação aprofunda o nosso conhecimento acerca deste fenómeno. No primeiro estudo, comparamos duas versões coexistentes da tarefa de escolha subótima que geralmente são consideradas equivalentes. No segundo, exploramos o efeito de atrasar a desambiguação da consequência, comida ou não, na opção informativa. Também estudamos se e como é que a preferência varia em função da duração da certeza ou incerteza acerca da consequência. No terceiro estudo, analisamos a escolha ao sinalizar diferentes atrasos na recompensa; também estudamos se a preferência varia em função de quão diferentes os atrasos sinalizados são. Dos três estudos, concluímos que: (1) as duas versões da tarefa são equivalentes; (2) atrasar o momento de desambiguação da consequência reduz o valor da opção informativa; e que esse valor varia com o atraso da informação; e (3) quando as opções conduzem a múltiplos atrasos até à recompensa, os pombos preferem conhecer antecipadamente o atraso em vigor, mas essa preferência varia de acordo o rácio entre os atrasos possíveis. Em termos teóricos, analisamos os nossos resultados do ponto de vista funcional e mecanicista. Do ponto de vista funcional, assumimos que a evolução modelou a preferência pela informação porque esta pode ser usada pelos animais para ajustar o seu comportamento (e.g. a perseguir recompensas mais valiosas e a evitar as menos valiosas). Do ponto de vista mecanicista, expandimos a hipótese Δ-Σ (González et al., 2020) de forma a dar conta dos nossos resultados. O modelo propõe que a preferência pela informação surge de duas variáveis de ordem superior: o contraste entre as consequências sinalizadas dentro de cada opção e a taxa geral da recompensa associada a cada opção. As duas abordagens teóricas aproximam-nos da aspiração de Tinbergen (1963) de ilustrar como é que explicações funcionais e mecanicistas se complementam.