Защо способността за визуална работна памет се подобрява с възрастта: повече обекти, повече подробности за функциите или и двете? Регистриран доклад, част 2

Задача за перцептивно съпоставяне.—Участниците изпълниха задача за перцептивно съпоставяне, при която съпоставиха цвета на сондата (представен в центъра на екрана) с една от осемте котки, като щракнат върху съответната котка. По същия начин те съпоставиха ориентацията на сондата с една от котките. Участниците извършиха 2 опита за всяка функция (2 × 8 цвята и 2 × 8 ориентации). Бяхме планирали да изключим и заменим участници, които са получили по-малко от 90% от тези правилни, позволявайки не повече от три грешки за 32 опита. Ние обаче се отклонихме от това правило.

Съществува силна връзка между задачите за съвпадение на възприятието и паметта. Задачите за перцептивно съпоставяне са един от ефективните начини за подобряване на паметта. Може да ни помогне да стимулираме по-добре мозъка и да активираме паметта. При задачите за съпоставяне по възприятие трябва да намерим прилики или разлики, като наблюдаваме картини или модели, което изисква мозъците ни да поддържат висока степен на бдителност и внимание, което ни улеснява да преобразуваме информацията в памет.

Редовните задачи за съпоставяне на възприятията могат непрекъснато да насърчават връзките между мозъчните неврони, правейки мозъка по-активен и по-благоприятен за формирането на дългосрочна памет. Не само това, задачите за перцептивно съпоставяне могат също да упражняват нашите пространствени когнитивни способности и когнитивна гъвкавост и да подобрят нашите когнитивни умения като внимание и концентрация.

В същото време задачите за перцептивно съпоставяне също ни позволяват да изпълняваме много задачи. Например, можем да изпълняваме задачи за съпоставяне на възприятията по време на тренировка, което не само подобрява кардиопулмоналния капацитет, но и подобрява паметта. Това не само ви позволява да влезете в състояние на обучение по-бързо, но също така изпълнява учебните задачи по-ефективно.

Накратко, има тясна връзка между задачите за съвпадение на възприятието и паметта. Редовното изпълнение на задачи за съпоставяне на възприятията може да подобри когнитивните способности и паметта на мозъка, което ни позволява да влезем в състояние на учене по-бързо и да завършим учебните задачи. Нека работим заедно, за да подобрим нашите когнитивни способности и памет и да направим бъдещето си по-светло. 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 така 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

Тъй като преместихме проучването онлайн поради пандемията, участниците (особено малките деца) изглежда щракаха бързо през тази задача и сякаш понякога случайно избираха една и съща опция два пъти, може би поради забавянето на споделянето на екрана. По този начин, общо 17 участници се представиха под 90% гранична точка (тринадесет от най-малките деца, M =.81, SD =.07, един юноша, M =. 88 и трима възрастни, M=.76, SD=.05). Най-ниското представяне беше 0,69. Предвид променените обстоятелства ние включихме тези участници в анализа. Поради грешка липсваха данни от шест от възрастните участници за тази мярка, което доведе до N=44.

Протокол за титруване.—Целта на нашата процедура за титруване беше да намерим определен размер, индивидуализиран за всеки участник, така че всички да работят приблизително в една и съща пропорция правилно в базово състояние. Важно е да се направи това, за да се измери всеки различен дефицит на една възрастова група в сравнение с друга (вж. MacDonald, 2015). В психометрични термини, целта на титруването е да се даде възможност за съпоставяне на ниво на производителност в базовото (тествано местоположение) състояние, което трябва да бъде описано по-долу, за да се предотвратят неотстраними взаимодействия (вижте Loftus, 1978; Wagenmakers, Kryptos, Criss, & Iverson, 2012 ).

Без това съпоставяне статистическите доказателства за значим термин на взаимодействие биха могли да варират в зависимост от това дали е взета предвид абсолютната или относителната разлика в ефективността. Например, ако млади възрастни запомнят 90% от елементите в Условие А, но представянето спадне с 25% в Условие Б, разликата в представянето ще бъде 22,5 процентилни единици.

Ако децата запомнят само 70% в Условие А и също така спаднат с 25% в Условие Б, разликата в представянето им ще бъде 17,5 процентилни единици. Тогава може да намерим статистически доказателства за по-голяма разлика при младите възрастни, отколкото при децата за абсолютните разлики в пропорцията, правилни, но не и за относителните разлики.

Това обърква теоретичната валидност на статистическите доказателства за ефекта на взаимодействието AgeGroup × Condition. Освен това, тъй като искахме да проверим дали нивото на детайлност на характеристиките се различава за обектите, които участниците помнят, броят на елементите от паметта трябваше да се коригира спрямо нивото на производителност на всеки индивид. Титруването също трябва да бъде ефективен подход за получаване на точни, индивидуални k оценки (оценки на броя на елементите в работната памет), като същевременно се намалява продължителността на експерименталната сесия в сравнение със събирането на данни в широк диапазон от зададени размери за всеки участник, някои от които може или да бъде твърде лесно, или непосилно.

За да се получи мярка за зададения размер, при който всеки участник може да отговори успешно в около 80% от опитите, тази процедура на титруване беше извършена за условието само за местоположение (базова линия) в началото на проучването (вижте Фигура 1A). След четири практически опита всички участници завършиха 40 опита на титруване, като се започне от зададен размер от един елемент. Когато участниците отговориха правилно три последователни пъти, един елемент беше добавен към размера на комплекта за следващия опит (напр. след три последователни правилни отговора при размер едно, те преминаха към набори от два елемента). Когато участниците отговориха неправилно, техният набор размерът за следващото изпитване беше намален с един, с минимални и максимални възможни размери на набор от съответно един и седем елемента. Тази процедура три нагоре, един надолу оценява експериментален размер на набор, за който участниците отговарят правилно около 80% от време (Tansley, Regan, & Suffield, 1982).

В половината от експерименталните опити размерът на комплекта на участниците е равен на техния среден размер на комплекта в техните 25 окончателни опита за титруване (закръглени до най-близкото цяло число), с изключение на това, че ако крайният получен размер на набора на участника беше единица, размерът на техния експериментален набор беше два елемента, като предпазна мярка срещу ефектите на тавана. В другата половина от опитите зададеният размер надвишава този, определен при титруване с един елемент, като предпазна мярка срещу подценяване на действителния капацитет на паметта с този метод.

Например, ако полученият зададен размер на участник е бил три елемента, той е завършил един блок (20 опита) във всяко експериментално условие (Местоположение, Местоположение + Цвят, Местоположение + Цвят + Ориентация) при този зададен размер и друг блок във всяко условие с четири елемента ( три плюс едно). Ако участник достигне максималното възможно ниво от седем елемента, той ще трябва да запомни седем елемента за всички опити. Може да възникне подценяване, когато зададените размери се закръглят надолу от средната стойност на титруването до най-близкото цяло число (напр. от 3,40 до 3.{{7} }), тъй като не е възможно да се представят части от anitem. Освен това може да възникне подценяване, тъй като участниците се подобряват с практиката.

Използвахме тази процедура за определяне на размера на набора вместо общ размер на набора, тъй като представянето на пода и/или тавана в базовото състояние би попречило на смислено тестване на ефекта от натоварването на допълнителни функции. Въз основа на предишна литература очаквахме възрастови разлики в представянето, което предполага, че размерът на набора, подходящ за повечето възрастни (напр. 4 предмета), вероятно ще доведе до представяне на пода при много деца. Следователно тази процедура на титруване – макар и малко вероятно да бъде перфектна – изглежда по-ефективна за събиране на използваеми данни. Въз основа на предишна литература за капацитета на работната памет очаквахме, че повечето хора ще имат3-набори от елементи за сравнение, тъй като най-малкият възможен размер на набора, който администрирахме, беше 2 елемента, с обхват плюс един (в този случай 3 елемента), също представен, а капацитетът за възрастни обикновено е около 3 елемента. Въпреки това, всички участници завършиха „блока с всяка една функция“ при зададен размер 3 (вижте подробностите по-долу).

Експериментална задача.—В процедурата на титруване, описана току-що, която използва базова линия, процедура за тестване само на местоположение, и при всички условия на последващото експериментално тестване, участниците видяха масиви (вижте Фигура 1) от лица на котки, носещи шапки. Шапките бяха с различни цветове (включително осем прототипни цвята: червено, зелено, синьо, лилаво, розово, жълто, оранжево и тюркоаз), а котките бяха представени в различни ориентации (−70, −50, −30, −10, 10,30, 50 или 70 градуса наклон на котешки лица в конусообразни шапки) с осем цвята и осем ориентации в набора от стимули и без повторение на цвят или ориентация в рамките на масив. Местата бяха избрани на случаен принцип в рамките на въображаем правоъгълник (ширина=9.8, височина=7.3 градуса) в центъра на екрана, разделени на поне 2,5 градуса един от друг. Когато сондите за местоположение бяха различни, те също бяха представени в този правоъгълник, най-малко 2,5 градуса от който и да е представен предмет. След като видите масив (500 ms), последван от празен интервал (1000 ms), беше представен елемент на сонда.

Типове сонди.: Елементът за сонди беше (A) за сонди за местоположение, въпросителен знак, (B) за цветни сонди, кръг, запълнен с един от осемте изследвани цвята, или (C) за сонди за ориентация, черна „шапка“, сочеща навътре един от осемте учебни ъгъла. Участниците отговориха на сондата в процедура за откриване на промяна, за да посочат дали тя е същата в изследваната функция като преди това представен котешки обект. Участниците отговориха с помощта на клавишите на клавиатурата (за да посочат „ДА“ или „СЪЩОТО“ с бутона „c“, а за да посочат „НЕ“ или „РАЗЛИЧНО“, с бутона „m“). Те бяха посъветвани да етикетират ключовете, за да им помогнат да запомнят. Функцията на сондата беше същата като обекта за запомняне през половината времена и различна от всички обекти в масива през половината време (т.е. ново местоположение или характеристика).

Типове пробни блокове.: В даден пробен блок имаше само една сонда на опит (Местоположение, Фигура 1A), две проби на опит (Местоположение, след това Цвят, Фигура 1B) или три сонди на опит (Местоположение, след това Цвят, и след това Ориентация, Фигура 1C).

Когато се изследват две или три характеристики, се изследват сонди, свързани с различни елементи (т.е. местоположението на един елемент се изследва, цветът на друг елемент и, когато се изследва ориентацията, ориентацията на трети елемент). Ако имаше по-малко обекти на паметта, отколкото изследваните функции (което може да се случи при зададен размер две в пробните блокове за местоположение + цвят + ориентация), един елемент беше изследван два пъти. Първоначалният ни план беше да започнем всеки блок с четири практически изпитания. Ще има общо 40 изпитания за местоположение („беше нещо там“), 40 изпитания за местоположение + цвят и 40 изпитания за местоположение + цвят + ориентация, като всеки тип изпитание е представен в рамките на два блока от по 20 изпитания. Ние обаче открихме, че малките деца не са завършили проучването, тъй като дължината предизвиква чувство на неудовлетвореност и отегчение. Използвахме нашето предварително определено правило („ако повече от 4 от 10-те първи участници в дадена възрастова група не успеят да завършат експеримента, ние ще преразгледаме продължителността на изследването, ще намалим всеки експериментален блок до 16 вместо 20 опита и ще наемем 8 допълнителни участници в тази възрастова група (което води до общо N от 48 в тази възрастова група)), за да се улесни събирането на данни. Намалихме броя на изпитанията и увеличихме броя на участниците във всички групи.

Ние също така намалихме броя на практическите изпитания във всеки блок от четири на два, тъй като четири практически изпитания изглежда разочароваха участниците и разбирането на задачите като цяло беше отлично. Въз основа на незавършването на първите участници деца, ние решихме да приложим нашето предварително определено правило „Участниците, които не завършат експеримента, ще бъдат изключени и заменени (ако участниците искат да приключат сесията по-рано (напр. поради умора или скука), те могат да изберат да завършат останалата част от изследването в различен ден)", и да тестват всички деца в две сесии, за да предотвратят прекалено дълга сесия и да гарантират, че са имали приятно изживяване. Юношите и възрастните завършиха всичките си опити в една сесия.

Ред на пробни блокове.: За половината от участниците във всяка възрастова група, натоварването на функциите се увеличава постепенно (т.е. те започнаха само с местоположение (два блока, в техните два различни зададени размера), последвано от местоположение + цвят (два блока), след това местоположение + Цвят + Ориентация (два блока). За останалите участници натоварването на функциите постепенно намаля (т.е. те започват с Местоположение + Цвят + Ориентация (два блока), последвано от Местоположение + Цвят (два блока) и накрая само местоположение (два Тази разлика в реда на условията ни позволи да тестваме дали е трудно за участниците да променят своя набор от задачи, добавяйки или пропускайки характеристики, които да бъдат запазени, докато проучването напредва (вижте Допълнителни материали; Раздел 2, Таблица S1, Анализ 1). блоков тип, всички участници първо получиха 16 изпитания на техния най-малък брой обекти на масив или размер на набор, въз основа на нивото на производителност на всеки участник чрез процедура за титруване по стълби Вторият набор от 16 изпитания на същия тип блок включваше допълнителен елемент във всеки масив.

Накрая всеки пробен блок с една функция.: Накрая, всеки участник завърши блок, в който всяка една функция (местоположение, цвят или ориентация) беше изследвана (Фигура 1D). В този последен блок всяка характеристика беше изследвана 10 пъти (което доведе до общо 30 опита), с произволен ред на проби, така че участниците трябваше да запазят всички функции. В този блок беше използван по-високият размер на набора на всеки участник. За да позволим сравнение между възрастови групи за общ набор от размери, ние също така изисквахме участниците, които не са завършили този блок с набор от размер 3, да попълнят допълнителен блок с този зададен размер.

Предложен тръбопровод за анализ

Целта на нашите анализи беше да сравним 1) броя на обектите, съхранявани в работната памет, k, между участниците в различните възрастови групи и 2) ефекта от нарастващото натоварване на характеристиките върху представянето (измерено както чрез k, така и чрез по-теоретично неутрално средства), в различните възрастови групи.

Фигура 2A показва някои ключови очаквания според хипотезите за обогатяване на характеристиките, разгледани в основната част на нашата процедура. Той изобразява ситуация, в която по-възрастните участници имат по-богати представяния на обектите в работната памет. Процедурата на титруване за местоположение и процедурата само за местоположение (Зареждане 0) също дават тестове на хипотезата за увеличаване на капацитета. Фигура 2B показва резултати, които биха могли да бъдат получени в крайния блок за тестване, според която и да е хипотеза, ако възрастовите разлики са общи за различните характеристики, когато и трите характеристики трябва да бъдат запазени. Както също показва тази фигура, последните резултати могат да бъдат допълнително анализирани, за да се получат оценки на броя на обектите, за които е известна поне една характеристика (релевантна за хипотезата за увеличаване на капацитета) и броя на характеристиките на известен обект (релевантна за хипотезата за обогатяване на характеристиките ). По-долу обясняваме как се извършват тестовете на хипотезите.

Елементи в работната памет.— Параметърът k се основава на проста логика, при която участникът или отговаря правилно, когато сондата е представена, тъй като съответният елемент от масива е в WM, или предполага с определена скорост при липса на такова знание (Cowan,2001; Cowan et al., 2013). За да оценим стойностите на k за всяка възрастова група, внедрихме йерархичен байесов модел, който използва всички данни, за да ограничи всяка оценка (вижте Rhodes, Cowan, Hardman и Logie, 2018). Внедряването използва JAGS (Plummer, 2003) и пакета R2jags (R Core Team, 2015; Su & Yajima, 2015). Вижте Допълнителни материали, Раздел 3, за подробности.

За нашите инференциални статистически сравнения комбинирахме байесова оценка с байесови фактори в съответствие с предположенията, че такива подходи се допълват (напр. вижте Rouder, Haaf, & Vandekerckhove, 2018) и използвахме различни подходи за отчитане на разпределението на нашите данни. Тези анализи предоставят мярка за доказателство за модел на ефект, който не е нулев, спрямо модел, който е нулев (вижте Dienes, 2019; Etz & Vandekerckhove, 2018; Morey, Romeijn, & Rouder, 2016). По-конкретно, ние сравнихме дали k оценките се различават по възрастови групи (вижте Таблица 1, Анализ 1), използвайки подход за сравнение на модел на Bayesian ANOVA. След това проучихме разликите между стойностите на k, получени за всяка възрастова група и за всяко условие за натоварване на характеристиките, с подобен подход за сравнение на модел на Bayesian ANOVA (вижте Таблица 1, Анализ 2). За повече подробности вижте онлайн допълнението, раздел 4. Ключовият въпрос тук е дали ефектът от увеличаването на броя на тестваните функции ще доведе до по-рязък спад на тестваните функции при по-малките деца. Например, ще пострада ли стойността k на по-малките деца за местоположения по-голям спад, когато цветът също трябва да се запази, в сравнение с по-големи деца и възрастни? Ще се наблюдават ли все още по-големи възрастови различия, когато ориентацията също трябва да бъде запазена? Паметта за цветове ще страда ли повече от необходимостта да се помни ориентация при по-малките деца?

Като втори тип теоретичен анализ, сходен с първия, ние също оценихме броя на обектите, за които е известна поне една характеристика за всеки участник (вижте Cowan et al., 2013; Hardman & Cowan, 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013 за подобни подходи Вижте онлайн допълнението, Раздел 5, за подробности). За тази оценка използвахме данни от последния пробен блок, в който само една характеристика (местоположение, цвят или ориентация) беше изследвана във всеки опит, но участниците не знаеха коя функция. Ние предположихме, че вероятността за запомняне на всяка функция е независима, в съответствие с предположението, че отделни хранилища на паметта с до голяма степен независими ограничения на капацитета съществуват за различни функции (вижте Bays et al., 2011; Wang et al., 2017; Wheeler & Treisman, 2002). Това предположение се потвърждава от предишни изследвания, напр. Fougnie and Alvarez (2011). След това можем да оценим съотношението на опитите, в които е била известна поне една характеристика, както и броя на известните характеристики в рамките на такива обекти (както е показано в онлайн допълнението, раздел 6).

Разпределения на отговорите.— След това използвахме байесова логистична регресия, за да разгледаме нашия основен въпрос по неутрален от теорията начин, използвайки данни за ефективността на ниво опит. Този метод отчита двоичното разпределение на нашите данни (правилни или неправилни) и включва процент на предположения в модела (50% правилни с два принудителни избора), вижте таблица 1; противопоставя 4 и 5. Този модел оценява ефекта върху параметъра η (eta; производителност на паметта) по възрастова група и характеристика състояние, използвайки разпределение на Бернули. Самоличността на участниците беше включена като случайно прихващане, за да се отчетат индивидуалните вариации. Използвахме нормално разпределен априор за η (eta; производителност на паметта). За всеки параметър на модела ние отчитаме оценката на параметъра и неговия 95% надежден интервал.

По-конкретно, за да предоставим неутрален по отношение на теорията отговор на вашия изследователски въпрос, тествахме дали има основен ефект от състоянието на натоварване на характеристиките, възрастовата група и решаващото взаимодействие между натоварването на характеристиките и възрастовата група (деца срещу възрастни; деца срещу. юноши).Натоварването на характеристиките ще бъде кодирано като непрекъсната променлива (0, 1, 2 допълнителни характеристики за запомняне), а възрастовата група като категорична, тъй като трите групи тук се разглеждат като отделни категории (детство, юношество и зряла възраст ), а не непрекъснато. За да проверим дали повишеното натоварване на функциите е по-вредно за паметта на по-малките деца, сравнихме този модел с модел както с основните ефекти, така и с тяхното взаимодействие. Сравнихме силата на доказателствата за включване на взаимодействието както чрез изследване на доверителните интервали, така и чрез изчисляване на фактор на Байс за/срещу включването на параметъра на взаимодействие (вижте онлайн допълнението, раздел 4, за повече подробности).

Пилотни данни и симулации

Определяне на размера на извадката.—Изпробвайки някои сложни симулации с различни размери на извадката, ние се спряхме на 40 на възрастова група1, малко по-високо от 24 до 30 участници на възрастова група, използвани в някои предишни проучвания в тази област (напр. Cowan и др. ., 2010, 2011, 2018). За да определим подходящ размер на извадката, използвахме две отделни процедури. Първо, нашата най-критична хипотеза е, че ефектът от увеличеното натоварване на функциите ще се различава в различните възрастови групи. Оценяването на мощността за взаимодействията е изключително трудно (напр. вижте McClelland & Judd, 1993). В нашия анализ използвахме байесова логистична регресия, за да отчетем двоичния (правилен срещу неправилен) характер на данните. Това ни позволява да отчетем нивата на предположение и да изследваме постериорните разпределения за всеки параметър. Ние симулирахме данни за две въображаеми популации, една с взаимодействие на възрастова група × натоварване на характеристики (H1) и една без това взаимодействие (H0).

Използвахме някои пилотни данни за възрастни, за да оценим правдоподобните разлики в натоварването на функциите (вижте Допълнителни материали за подробности). С 40 участници в група, 86.4% от нашите 500 симулации произведоха 95% байесов достоверен интервал, който не е граничен с 0 (показващ диференциален ефект на функцията натоварване при деца и възрастни), вижте Фигура 2 по-долу. За разлика от това, в проби, взети от популация, в която такъв ефект на взаимодействие не присъства (H0), в 94,6% от опитите на нашите 500 симулации (N=40 на група), 95% байесовият достоверен интервал е 0, правилно отхвърляне на хипотезата за диференциален ефект от функционалното натоварване при деца и възрастни. Въз основа на тези симулации, ние предложихме 40 участници на възрастова група като предварително определен, фиксиран размер на извадката.

For more information:1950477648nn@gmail.com