Съдбата на визуалните дългосрочни спомени за изображения през седмици при възрастни и деца, част 1

Какво е съдържанието и формата на визуалните спомени в дългосрочната памет (LTM)? Подобно ли е при възрастни и деца? За да се справим с тези проблеми, ние проучихме, както при възрастни, така и при 9--годишни деца, как визуалният LTM се влияе с течение на времето и дали визуалните спрямо семантичните характеристики се засягат по различен начин. Във фаза на обучение участниците бяха изложени на стотици безсмислени и смислени изображения, представени веднъж или два пъти за 120 ms или 1920 ms. Паметта беше оценена с помощта на задача за разпознаване веднага след научаването или след забавяне от три или шест седмици.

Съществува неразривна връзка между зрителната памет и паметта. Визуалната памет се отнася до памет, придобита чрез визуални усещания, включително изображения, цветове, форми и т.н., които могат да ни помогнат да запазим специфични подробности от това, което сме преживели. Паметта се отнася до способността на хората да запазват, обработват и извличат информация.

Значението на визуалната памет за паметта е очевидно. При ученето трябва да придобием голямо количество знания, подробности и информация чрез визуална памет. Тези знания и подробности трябва да се запомнят, за да се използват по-добре. Ако не можем да запазим добре тази информация, ще стане много трудно да я използваме в бъдеще.

Визуалната памет и паметта могат да се подсилват взаимно. Чрез многобройни наблюдения, запаметяване и преглед, способността за визуална памет може да бъде засилена и подобрена. В същото време добрата памет може също да помогне на хората да записват и запазват по-добре визуалните спомени. Следователно, за хората, които искат да подобрят паметта си, също е много важно да засилят вниманието си към визуалните детайли и да продължат да преглеждат и упражняват.

Накратко, съществува неразривна връзка между зрителната памет и паметта. Трябва да обръщаме внимание и непрекъснато да подобряваме и укрепваме тези две способности, за да могат те да помагат по-добре в живота и ученето ни. Укрепването на визуалната памет може не само да подобри способността за запаметяване, но и да ни позволи да имаме по-задълбочено разбиране на съдържанието на паметта, като по този начин прави обучението и живота ни по-вълнуващи. Вижда се, че трябва да подобрим паметта си. Cistanche deserticola може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche deserticola може също да регулира баланса на невротрансмитерите, като например повишаване на нивата на ацетилхолин и растежни фактори. Тези вещества са много важни за паметта и ученето. Освен това месото може също да подобри притока на кръв и да насърчи доставката на кислород, което може да гарантира, че мозъкът получава достатъчно хранителни вещества и енергия, като по този начин подобрява мозъчната жизненост и издръжливост.

Щракнете върху познайте начините за подобряване на мозъчната функция

Резултатите предполагат, че многократните и продължителни експозиции са от решаващо значение за запазване на изображението за няколко седмици. Въпреки че е наблюдавана полза в смисленото състояние, когато паметта е оценена веднага след научаването, тази полза има тенденция да изчезва след седмици, особено когато изображенията са представени два пъти за 1920 ms. Този модел се наблюдава както при възрастни, така и при деца. Заедно резултатите поставят под въпрос доминиращите модели на LTM за изображения: въпреки че семантичната информация подобрява кодирането и поддържането на изображения в LTM, когато се оценява незабавно, това не изглежда критично за LTM в продължение на седмици.

Как пейзажите от последното ви пътуване, оформлението на спалнята, в която сте израснали, и лицето на вашия учител, когато сте били на осем години, са се врязали в паметта ви? Как се кодират изображения от уникални визуални епизоди, след което се консолидират, за да се появят като спомени или рециклирани в изграждането на нови възприятия? Изучаването на формирането и консолидирането на сетивни спомени повдига проблема за съдържанието и формата на такива спомени в дългосрочната памет (LTM). В това отношение, настоящото проучване имаше за цел да проучи как визуалният LTM се влияе от времето и дали визуалните характеристики спрямо семантичната/концептуалната информация във визуалния LTM се влияят по различен начин през седмиците. Този въпрос беше изследван както при възрастни, така и при деца.

В тясно свързана област, литературата за менталните образи традиционно се противопоставя на два основни класа хипотези, за да обясни кодирането на изображения в LTM. Първият се отнася до пропозиционалната позиция, която предполага, че символните кодове се използват за LTM (за прегледи 1, 2). Тези кодове представляват нещо концептуално и понякога произволно, за разлика от перцептивното. В този изглед кодирането в паметта би било подобно на изречение описание на изображението. За разлика от това, хипотезата за функционална еквивалентност предполага, че кодирането на изображения в паметта има същата структура като представената информация–5. В този изглед не се изискват символни кодове за отчитане на LTM. В интерфейса теорията за двойния код предполага, че както аналогови (или перцептивни кодове), така и произволни символи или вербални кодове се използват при извличане на представяния на картини от паметта6,7.

Въпросите относно съдържанието и формата на визуалните спомени също бяха разгледани в областта на възприемането на визуални сцени чрез изследване, насочено към оценка както на капацитета на визуалния LTM, така и на верността на нашите представяния на визуални стимули. През 60-те и 70-те години на миналия век изследвания, използващи широкомащабни процедури за памет, разкриха, че хората имат изключителна способност да запомнят хиляди изображения, представени само за няколко секунди всяко8,9. Тези проучвания заключават, че броят на визуалните елементи, които могат да се съхраняват в LTM, е потенциално неограничен, че такива спомени продължават поне няколко дни и че ефективността на паметта зависи основно от разграничението между целевия стимул и едновременния стимул (стимул от фолио) в задача за запаметяване (напр. разпознаване)10. Въпреки това, поради значителната визуална и семантична хетерогенност между използваните стимули, тези проучвания не предоставиха подходяща информация относно кодирането на визуални спомени в LTM.

Три десетилетия по-късно този въпрос предизвика подновен интерес след изследване, съобщаващо за феномена на слепота при промяна и слепота при невнимание11. Драматичната невъзможност да се открият дори масивни промени във визуалния вход накара много автори да твърдят, че представянето на паметта за стимули от реалния свят е обеднело, оскъдно, непостоянно и им липсват визуални детайли 12–16. Влиятелни теории в началото на 2000 г. постулираха, че представянията във visualLTM са същностни и семантични (напр. 17). По-късно тази позиция беше проучена и подкопана. Способността на участниците да откриват промени, когато са тествани или с парадигми с принудителен избор, или с по-дълги експозиции, предостави убедителни доказателства, че визуалните епизоди оставят по-пълна следа в паметта, която включва "визуална" (или перцептивна) информация, а не само същината18. Мащабни проучвания на паметта впоследствие силно подкрепиха това заключение, показвайки огромния капацитет за съхраняване на визуални детайли от обекти или сцени във visualLTM (за прегледи 19, 20).

Например участниците, първоначално изложени на 2500 обекта за 3 секунди, се представиха на 92% в задача за разпознаване с два принудителни избора, когато целта и стимулът на фолиото принадлежаха към различна категория, 88%, когато принадлежаха към същата категория на основно ниво, и 87%, когато същият обект е представен в различно състояние или поза21.

Скорошни изследвания, насочени към определяне на това, което прави едно изображение запомнящо се, все пак предполагат, че свойствата на високо ниво, като отличителност, нетипичност, емоционална валентност и семантични атрибути, силно допринасят за неговата запомняемост. За разлика от тях свойствата на изображението на ниско ниво, като изпъкналост, цвят или други прости характеристики на изображението, имат относително слаб принос22–24. Докато обекти без семантика може да не са ефективни при предсказване на запомняемостта, наличието на семантични етикети, свързани с обекти или снимки, може да го подобри. Например, възможността да се предостави единичен етикет за всяко изображение (т.е. една същност) може да обясни повечето от това, което прави едно изображение запомнящо се22. Следователно семантиката на сцената би била основен субстрат на запомняемостта.

Досега повечето модели и теории на VLTM придават по-голяма тежест на концептуалните характеристики, отколкото на перцептивните характеристики в кодирането, използвано за извличане на визуални представяния в паметта 25–29. „Да си перцептивно богат и отличителен може да не е достатъчно, за да поддържаш VLTM. (…) VLTM представянията са йерархично структурирани, с концептуални или специфични за категория характеристики на върха на йерархията и перцептивни или по-общи за категория характеристики на по-ниските нива на йерархията“ (Брейди et al., 2011, p1919). Според Мери Потър (2012a, стр. 128), „въпреки че някои специфични визуални данни продължават да съществуват, формата и съдържанието на възприятието и представянето на паметта на картини във времето показват, че концептуалната информация се извлича рано и определя повечето от това, което остава в LTM“.

Въпреки това, в повечето проучвания върху визуалния LTM, съдържанието на паметта е изследвано или веднага след научаването, или на следващия ден. По този начин въпросът как се развиват спомените за изображения остава без отговор. И все пак този въпрос е от решаващо значение, за да се определи как визуалните представяния се трансформират и консолидират във визуални спомени. В тази рамка целта на това проучване беше да се проучи как визуалните и семантичните характеристики са били повлияни от закъсненията и да се тества дали хипотезата, според която „концептуалната информация се извлича рано и определя повечето от това, което остава в LTM“, се простира до спомени, които продължават след няколко седмици. Тази хипотеза е изследвана както при възрастни, така и при деветгодишни деца.

Литературата за развитието на паметта през целия живот предполага големи разлики в развитието в много аспекти на паметта, особено работната памет30 и декларативната памет31,32. Независимо от това, паметта за визуално разпознаване обикновено се смята за ранно появяваща се форма на памет, която може да бъде измерена от първите месеци на живота33. Използвайки съкратена версия на материалите, разработени от Brady et al. (2008), Ferrara, Furlong, Park и Landau34 съобщават за впечатляваща визуална памет на четиригодишни деца, както по отношение на големия брой предмети, така и на нивото на детайлите, необходимо за разпознаване. Въпреки че броят на изображенията беше значително по-малък, отколкото в експериментите, проведени при възрастни, моделите на резултатите бяха подобни. Въпреки това, според нашите познания, много малко проучвания, ако има такива, са изследвали как паметта за изображения се е развивала в продължение на седмици и дали тази еволюция се е различавала в различните етапи на развитие.

В тази рамка ние изследвахме, както при възрастни, така и при деветгодишни деца, как се развива разпознаването на изображения, в зависимост от това дали те са смислени или безсмислени (фиг. 1). Смислените изображения са снимки на сцени или обекти от реалния свят. Те трябваше да бъдат лесни за етикетиране (т.е. същността трябваше да бъде автоматично извлечена). Безсмислените изображения бяха абстрактни картини, фрактални изображения или сложни геометрични фигури и се предполагаше, че нямат значение a priori. Това предположение е потвърдено в пилотен експеримент. В този експеримент участниците трябваше да дадат един етикет на тези изображения, представени веднъж или два пъти по време на фаза на обучение.

Резултатите показват, че за смислените изображения, представени два пъти, участниците предоставят един и същ един етикет в 85% от случаите. Обратно, те имаха много повече затруднения при предоставянето на етикет на безсмислените изображения и този етикет беше последователен между двете експозиции само в 35% от времето. Освен това този етикет беше свързан най-вече с глобалния цветен модел на изображението и същото етикетът е използван за много различни изображения. По този начин, в рамките на това проучване, ние считаме за смислени изображения, които могат да бъдат обозначени с един етикет (т.е. една същност), и безсмислени изображения, които не са извлечени от реалния свят и за които същността не е дадена a priori, а не извлечен автоматично.

Експериментът включваше две фази. Във фаза на обучение участниците бяха изложени на стотици безсмислени и смислени изображения. Тъй като повечето модели на визуална памет са базирани на изследвания, използващи процедури за RapidSerial Visual Presentation (RSVP) или широкомащабни процедури за памет (например, които комбинират и двете процедури, вижте 35,36), бяха изследвани две продължителности на експозиция. Наистина, въз основа на тази литература, продължителността на експозицията изглежда има различно въздействие върху производителността на паметта и по-специално върху извличането на визуални спрямо семантични характеристики. По този начин слепотата за промяна може да се дължи на липса на време за кодиране или внимание към всеки обект, вместо на ограничения на паметта за визуални детайли37.

Тъй като предположихме силно въздействие върху продължителността, изображенията бяха представени за 120 ms или 1920 ms по време на фазата на обучение. Ние също така изследвахме въздействието на друг фактор, който потенциално играе критична роля при запаметяването, а именно повторението на изображенията. Наистина очаквахме, че една експозиция може да не е достатъчна, за да поддържа изображение за много дълъг период от време в паметта. По този начин изображенията бяха представени веднъж или два пъти по време на фазата на обучение.

Веднага след фазата на обучение или след забавяне от три седмици или шест седмици, паметта на участниците беше оценена чрез задача за разпознаване, която включваше стари и нови безсмислени и смислени образи. Сред новите смислени образи някои принадлежаха към основни- категория на ниво, която не се използва по време на фазата на обучение (нови изображения), а някои принадлежат към категория на основно ниво, която вече е била използвана по време на фазата на обучение (примерни примамки). Това е илюстрирано на фиг. 2.

Участниците първо бяха помолени да преценят дали изображението е старо или ново и след това да посочат колко уверени са в отговора си, използвайки 4-точкова скала за увереност („Увереност? 1= просто гадая, 2=не съм сигурен, 3 =уверен, 4=много сигурен). Събиране на тези рейтинги на доверие, насочени към определяне на най-подходящата мярка за сравняване на смислени и безсмислени условия, като се имат предвид потенциално различни пристрастия на отговора в смислените и безсмислените условия 38. Изпит на кривите на работните характеристики на приемника (ROC), получени от теорията за откриване на сигнали (SDT), трябва да помогне да се осигури най-добрият модел за прилагане към нашите данни39.

Хипотезата, че семантичната информация се извлича по-рано и определя повечето от това, което остава в LTM28, води до четири прогнози: (1) За много кратки експозиции само значими изображения трябва да бъдат достъпни за разпознаване; (2) Безсмислените образи трябва да са по-податливи на забравяне след седмици, отколкото смислените образи; (3) Фалшивото разпознаване за примерните примамки трябва да е по-многобройно от фалшивото разпознаване за нови изображения и този ефект трябва да се увеличава с времето. Наистина, ако само същината се запази през седмиците, трябва да се наблюдава все повече и повече объркване между старите изображения и примерните изображения на примамки. (4) Що се отнася до аспектите на развитието, очаквахме по-ниски резултати при децата. Въпреки това, предвид литературата за визуалната памет на децата, подобни модели на резултати могат да се наблюдават при деветгодишни деца и възрастни 33,34. Като се има предвид слабостта на литературата в тази област, този въпрос все пак остава много изследователски.

Резултати и дискусия

Попаденията (т.е. когато изображението е старо и отговорът на участника е стар) и фалшивите аларми (FA, т.е. когато изображението е ново и отговорът на участника е стар), наблюдавани в задачата за разпознаване в зависимост от вида на изображенията, продължителността на експозицията (120 срещу 1920 ms), броя на експозициите (1 срещу 2), забавянето (незабавно спрямо 3-седмици спрямо 6-седмици) и възрастта на участниците (възрастни срещу деца ) са показани в допълнителни материали, таблици S1 и S2. ROC кривите във всяко условие, получени от рейтингите на доверие, също са показани в допълнителните материали, фиг. S1 и S2.

Изследването на zROC (което съответства на z резултати от попадения и FA plottedas координати) разкрива наклон, почти винаги различен от 1, което предполага гаусови разпределения на неравенство в отговорите на участниците. Следователно, точността на разпознаване беше изчислена с помощта на мярката за дискриминация на da38. Всеки ден беше изчислен отделно от фалшивата аларма и процентите на удари за всеки участник, за всеки тип изображение (безсмислено срещу смислено) и за условията на експозиция (120 срещу 1920 ms и 1 срещу 2 експозиции). Всеки ден също беше коригиран от наклона на zROC при всяко условие. Te da се изчислява, както следва:

For more information:1950477648nn@gmail.com