Судьба зрительной долговременной памяти для изображений в течение нескольких недель у взрослых и детей. Часть 1

Каково содержание и формат зрительных воспоминаний в долговременной памяти (LTM)? Похожи ли они у взрослых и детей? Чтобы решить эти проблемы, мы исследовали как у взрослых, так и у 9-летних детей, как со временем меняется визуальный LTM и по-разному ли изменяются визуальные и семантические функции. На этапе обучения участникам демонстрировались сотни бессмысленных и значимых изображений, предъявлявшихся один или два раза в течение 120 или 1920 мс. Память оценивалась с помощью задачи на узнавание либо сразу после обучения, либо через три или шесть недель.

Между зрительной памятью и памятью существует неразрывная связь. Зрительная память — это память, приобретаемая посредством зрительных ощущений, включая изображения, цвета, формы и т. д., которые могут помочь нам сохранить конкретные детали того, что мы пережили. Память относится к способности людей сохранять, обрабатывать и извлекать информацию.

Важность зрительной памяти для памяти очевидна. При обучении нам необходимо усваивать большой объем знаний, деталей и информации посредством зрительной памяти. Эти знания и детали необходимо запомнить, чтобы лучше их использовать. Если мы не сможем хорошо сохранить эту информацию, использовать ее в будущем станет очень сложно.

Зрительная память и память могут усиливать друг друга. Благодаря многочисленным наблюдениям, запоминанию и повторению способность зрительной памяти можно укрепить и улучшить. В то же время хорошая память может помочь людям лучше записывать и сохранять зрительные воспоминания. Поэтому для людей, которые хотят улучшить свою память, также очень важно усилить внимание к зрительным деталям и продолжать просматривать и тренироваться.

Короче говоря, существует неразрывная связь между зрительной памятью и памятью. Нам необходимо уделять внимание этим двум способностям, постоянно совершенствовать и укреплять их, чтобы они могли лучше помогать нам в жизни и обучении. Укрепление зрительной памяти может не только улучшить способность памяти, но и позволить нам глубже понять содержание памяти, тем самым делая нашу учебу и жизнь более интересными. Видно, что нам необходимо улучшить нашу память. Cistanche Deserticola может значительно улучшить память, поскольку Cistanche Deserticola также может регулировать баланс нейротрансмиттеров, например, повышая уровень ацетилхолина и факторов роста. Эти вещества очень важны для памяти и обучения. Кроме того, мясо также может улучшить кровоток и способствовать доставке кислорода, что может гарантировать, что мозг получает достаточное количество питательных веществ и энергии, тем самым повышая жизнеспособность и выносливость мозга.

Нажмите, чтобы узнать, как улучшить работу мозга

Результаты показывают, что многократная и продолжительная экспозиция имеет решающее значение для сохранения изображения в течение нескольких недель. Хотя улучшение наблюдалось в значимом состоянии, когда память оценивалась сразу после обучения, это преимущество имело тенденцию исчезать через несколько недель, особенно когда изображения предъявлялись дважды в течение 1920 мс. Такая закономерность наблюдалась как у взрослых, так и у детей. В совокупности результаты ставят под сомнение доминирующие модели LTM для изображений: хотя семантическая информация улучшает кодирование и сохранение изображений в LTM при немедленной оценке, это кажется некритичным для LTM в течение нескольких недель.

Как запечатлелись в вашей памяти пейзажи вашей последней поездки, планировка спальни, в которой вы выросли, и лицо вашего учителя, когда вам было восемь лет? Как образы уникальных визуальных эпизодов кодируются, затем объединяются, чтобы стать воспоминаниями или перерабатываться при построении новых восприятий? Изучение формирования и консолидации сенсорных воспоминаний ставит проблему содержания и формата таких воспоминаний в долговременной памяти (ДП). В связи с этим настоящее исследование было направлено на то, чтобы выяснить, как время влияет на визуальный LTM и по-разному ли влияют на визуальные функции и семантическую/концептуальную информацию в визуальном LTM в течение нескольких недель. Этот вопрос исследовался как у взрослых, так и у детей.

В тесно связанной области литература по мысленным образам традиционно противопоставляет два основных класса гипотез, объясняющих кодирование изображений в LTM. Первый относится к пропозициональной позиции, которая предполагает, что для LTM (для обзоров1,2) используются символические коды. Эти коды представляют собой нечто концептуальное, а иногда и произвольное, а не перцептивное. С этой точки зрения кодирование в памяти будет представлять собой описание изображения в виде предложения. Напротив, гипотеза функциональной эквивалентности предполагает, что кодирование изображений в памяти имеет ту же структуру, что и представляемая информация –5. С этой точки зрения символические коды не требуются для учета LTM. На интерфейсе теория двойного кода предполагает, что при извлечении представлений изображений из памяти используются как аналоговые (или перцептивные коды), так и произвольные символы или вербальные коды6,7.

Вопросы о содержании и формате зрительных воспоминаний также рассматривались в области восприятия визуальных сцен посредством исследований, направленных на оценку как возможностей зрительной долговременной памяти, так и точности наших представлений зрительных стимулов. В 1960-х и 70-х годах исследования с использованием крупномасштабных процедур памяти показали, что люди обладают необычайной способностью запоминать тысячи изображений, представленных всего на несколько секунд каждое8,9. Эти исследования пришли к выводу, что количество визуальных элементов, которые могут храниться в LTM, потенциально неограничено, что такие воспоминания сохраняются по крайней мере в течение нескольких дней и что эффективность памяти зависит в первую очередь от различения между целевым стимулом и сопутствующим стимулом (стимул из фольги) в задача на память (например, распознавание)10. Тем не менее, из-за значительной визуальной и семантической неоднородности используемых стимулов эти исследования не предоставили соответствующей информации о кодировании зрительных воспоминаний в LTM.

Три десятилетия спустя интерес к этой проблеме возобновился после исследования, сообщившего о явлениях слепоты к изменениям и слепоты по невнимательности11. Поразительная неспособность обнаружить даже значительные изменения в зрительной информации привела многих авторов к утверждению, что представления в памяти реальных стимулов бедны, разрежены, изменчивы и лишены визуальных деталей12–16. Влиятельные теории начала 2000-х постулировали, что представления в VisualLTM имеют суть и семантику (например, 17). Позднее эта позиция была рассмотрена и подорвана. Способность участников обнаруживать изменения при тестировании с использованием парадигм принудительного выбора или при более длительном воздействии предоставила убедительные доказательства того, что визуальные эпизоды оставляют более полный след в памяти, который включает «визуальную» (или перцептивную) информацию, а не только суть18. Крупномасштабные исследования памяти впоследствии убедительно подтвердили этот вывод, показав огромную способность хранить визуальные детали объектов или сцен в VisualLTM (для обзоров19,20).

Например, участники, первоначально подвергавшиеся воздействию 2500 объектов в течение 3 секунд, выполнили задачу распознавания выбора с двумя принуждениями на 92%, когда цель и фольгированный стимул принадлежали к разным категориям, и 88%, когда они принадлежали к одной и той же категории базового уровня. и 87%, когда тот же объект был представлен в другом состоянии или позе21.

Недавние исследования, направленные на определение того, что делает изображение запоминающимся, тем не менее, показывают, что свойства высокого уровня, такие как отличительность, атипичность, эмоциональная валентность и семантические атрибуты, в значительной степени способствуют его запоминаемости. Напротив, низкоуровневые свойства изображения, такие как заметность, цвет или другие простые характеристики изображения, вносят относительно слабый вклад22–24. Хотя объекты без семантики могут оказаться неэффективными для прогнозирования запоминаемости, наличие семантических меток, связанных с объектами или фотографиями, может улучшить ее. Например, возможность предоставить одну метку для каждого изображения (т.е. единую суть) может объяснить большую часть того, что делает изображение запоминающимся22. Семантика сцены, следовательно, будет основным субстратом запоминаемости.

На данный момент большинство моделей и теорий VLTM придают больший вес концептуальным характеристикам, чем перцептивным характеристикам в кодировании, используемом для извлечения визуальных представлений в памяти25–29. «Перцепционально богатых и отличительных характеристик может быть недостаточно для поддержки VLTM. (…) Представления VLTM иерархически структурированы, с концептуальными или специфичными для категории функциями наверху иерархии и перцептивными или более общими для категорий функциями на более низких уровнях иерархии» (Брэйди и др., 2011, с.1919). По словам Мэри Поттер (2012a, стр. 128), «хотя некоторая специфическая визуальная информация сохраняется, форма и содержание перцептивных и запоминающихся представлений изображений с течением времени указывают на то, что концептуальная информация извлекается рано и определяет большую часть того, что остается в LTM».

Однако в большинстве исследований зрительной ДП содержимое памяти исследовалось либо сразу после обучения, либо на следующий день. Таким образом, вопрос о том, как развиваются воспоминания об изображениях, остается без ответа. Однако этот вопрос имеет решающее значение для определения того, как визуальные представления трансформируются и консолидируются в зрительные воспоминания. В этой связи целью данного исследования было изучить, как задержки влияют на визуальные и семантические характеристики, и проверить, распространяется ли гипотеза, согласно которой «концептуальная информация извлекается рано и определяет большую часть того, что остается в долговременном времени», распространяется на воспоминания, которые сохраняются в течение нескольких лет. недели. Эта гипотеза была проверена как на взрослых, так и на девятилетних детях.

Литература по развитию памяти на протяжении всей жизни предполагает большие различия в развитии во многих аспектах памяти, особенно рабочей памяти30 и декларативной памяти31,32. Тем не менее, зрительное узнавание памяти обычно считается ранней формой памяти, которую можно измерить с первых месяцев жизни33. Используя сокращенную версию материалов, разработанных Brady et al. (2008), Феррара, Ферлонг, Парк и Ландау34 сообщили о впечатляющих показателях зрительной памяти у четырехлетних детей, как с точки зрения большого количества предметов, так и уровня детализации, необходимой для распознавания. Хотя количество изображений было существенно меньше, чем в экспериментах, проведенных на взрослых, закономерности результатов были схожими. Однако, насколько нам известно, очень немногие исследования (если таковые вообще проводились) изучали, как память на образы развивалась в течение недель и различалась ли эта эволюция в процессе развития.

В этой рамках мы исследовали как у взрослых, так и у девятилетних детей, как развивается распознавание изображений в зависимости от того, имеют ли они смысл или бессмысленны (рис. 1). Значимыми изображениями были фотографии сцен или объектов реального мира. Предполагалось, что их будет легко маркировать (т. е. предполагалось, что суть будет извлекаться автоматически). Бессмысленными изображениями были абстрактные картины, фрактальные изображения или сложные геометрические фигуры, которые априори не имели значения. Это предположение было подтверждено в ходе пилотного эксперимента. В этом эксперименте участники должны были дать один и тот же ярлык изображениям, представленным один или два раза на этапе обучения.

Результаты показали, что для значимых изображений, представленных дважды, участники давали одну и ту же метку в 85 % случаев. И наоборот, им было гораздо труднее дать метку бессмысленным изображениям, и эта метка совпадала между двумя экспозициями только в 35% случаев. Более того, эта метка в основном была связана с общим цветовым узором изображения, и то же самое Этикетка использовалась для множества разных изображений. Таким образом, в рамках данного исследования мы считали значимыми изображения, которые можно обозначить одним ярлыком (т.е. единой сутью), и бессмысленными изображения, которые не были получены из реального мира и для которых суть не является заданной. априори и не извлекаются автоматически.

Эксперимент включал в себя два этапа. На этапе обучения участникам были представлены сотни бессмысленных и значимых изображений. Поскольку большинство моделей зрительной памяти были основаны на исследованиях с использованием процедур RapidSerial Visual Presentation (RSVP) или крупномасштабных процедур памяти (например, сочетающих обе процедуры, см. 35,36), были изучены две продолжительности воздействия. Действительно, согласно этой литературе, продолжительность воздействия, по-видимому, оказывает различное влияние на производительность памяти и, в частности, на извлечение визуальных и семантических характеристик. Таким образом, слепота к изменениям может быть связана с недостатком времени кодирования или внимания к каждому объекту, а не с ограничениями памяти на визуальные детали37.

Поскольку мы предполагали сильное влияние на продолжительность, на этапе обучения изображения представлялись либо 120 мс, либо 1920 мс. Мы также исследовали влияние другого фактора, который потенциально играет решающую роль в запоминании, а именно повторения изображений. Действительно, мы ожидали, что одного воздействия может быть недостаточно для сохранения изображения в памяти на очень длительный срок. Таким образом, изображения предъявлялись один или два раза на этапе обучения.

Сразу после фазы обучения или после задержки в три или шесть недель память участников оценивалась с помощью задания на распознавание, которое включало старые и новые бессмысленные и значимые образы. Категория уровня не использовалась на этапе обучения (новые изображения), а некоторые принадлежали к категории базового уровня, которая уже использовалась на этапе обучения (образцы приманок). Это показано на рис. 2.

Сначала участников попросили оценить, было ли изображение старым или новым, а затем указать, насколько они уверены в своем ответе, используя 4-балльную шкалу достоверности («Уверенность? 1= просто догадываюсь, 2=не уверен, 3 =уверен, 4=совершенно уверен). Сбор этих рейтингов уверенности направлен на определение наиболее подходящей меры для сравнения значимых и бессмысленных условий, учитывая потенциально разные предвзятости ответов в значимых и бессмысленных условиях. 38. Исследование кривых рабочих характеристик приемника (ROC), полученных на основе теории обнаружения сигналов (SDT), должно помочь обеспечить лучшую модель для применения к нашим данным39.

Гипотеза о том, что семантическая информация извлекается раньше и определяет большую часть того, что остается в LTM28, приводит к четырем предсказаниям: (1) при очень коротких воздействиях для распознавания должны быть доступны только значимые изображения; (2) Бессмысленные изображения должны быть более подвержены забвению в течение нескольких недель, чем значимые изображения; (3) Ложное распознавание образцовых приманок должно быть более многочисленным, чем ложное распознавание новых изображений, и этот эффект должен усиливаться с течением времени. Действительно, если на протяжении недель сохраняться только суть, то будет наблюдаться все большая и большая путаница между старыми изображениями и образцовыми изображениями приманок. (4) Что касается аспектов развития, мы ожидали более низкую успеваемость у детей. Тем не менее, учитывая литературу о детской зрительной памяти, схожие закономерности результатов можно наблюдать у девятилетних детей и взрослых 33,34. Учитывая слабость литературы в этой области, этот вопрос, тем не менее, остается весьма исследовательским.

Результаты и обсуждение

Попадания (т. е. когда изображение старое и ответ участника старый) и ложные срабатывания (FA, т. е. когда изображение новое, а ответ участника старый), наблюдаемые в задаче распознавания, в зависимости от типа изображений, продолжительности воздействия (120 против 1920 мс), количество воздействий (1 против 2), задержку (немедленно против 3-недель против 6-недель) и возраст участников (взрослые против детей). ) показаны в дополнительных материалах, таблицах S1 и S2. Кривые ROC в каждом состоянии, полученные на основе рейтингов достоверности, также показаны в дополнительных материалах, рис. С1 и С2.

Исследование zROC (которое соответствует z-оценкам попаданий и координатам FA, построенным на графике) выявило наклон почти всегда отличный от 1, что указывает на гауссово распределение неравной дисперсии в ответах участников. Поэтому точность распознавания рассчитывалась с использованием меры различимости da38. Каждый день рассчитывался отдельно по частоте ложных тревог и попаданий для каждого участника, для каждого типа изображения (бессмысленное или значимое) и для условий воздействия (120 против 1920 мс и 1 против 2 экспозиций). Каждый день также корректировался наклоном zROC в каждом состоянии. Те да рассчитывался следующим образом:

For more information:1950477648nn@gmail.com