Иконическая память - это регистр зрительной сенсорной памяти, относящийся к визуальной области, и быстро распадающееся хранилище зрительной информации. Это компонент системы зрительной памяти , который также включает в себя кратковременную зрительную память [1] (VSTM) и долговременную память (LTM). Иконическая память описывается как очень короткое (<1 секунды) предкатегориальное хранилище памяти большой емкости. [2] [3] Он способствует VSTM, обеспечивая согласованное представление всего нашего визуального восприятия в течение очень короткого периода времени. Иконическая память помогает в объяснении таких явлений, как слепота к изменениям и непрерывность опыта во времясаккады . Иконическая память больше не рассматривается как единое целое, а состоит как минимум из двух отличительных компонентов. [4] Классические эксперименты, включая парадигму частичного отчета Сперлинга, а также современные методы, по-прежнему позволяют лучше понять природу этого магазина SM.
Обзор
Возникновение устойчивого физиологического образа объекта после его физического смещения наблюдали многие люди на протяжении всей истории. Одно из самых ранних задокументированных рассказов об этом явлении было сделано Аристотелем, который предположил, что в переживании сновидения были задействованы остаточные изображения . [5] Естественное наблюдение светового следа, создаваемого тлеющим углем на конце быстро движущейся палки, вызвало интерес исследователей в 1700-х и 1800-х годах. Они стали первыми, кто начал эмпирические исследования этого явления [5], которое позже стало известно как видимая стойкость . [4] В 1900 - х годах, роль видимой настойчивости в памяти получила значительное внимание благодаря своей гипотетической роли предварительного категориального представления визуальной информации в зрительной кратковременной памяти (VSTM). В 1960 году Джордж Сперлинг начал свои классические эксперименты с частичным отчетом, чтобы подтвердить существование зрительной сенсорной памяти и некоторых ее характеристик, включая емкость и продолжительность. [2] Только в 1967 году Ульрик Нейссер назвал это быстро распадающееся хранилище памяти культовой памятью . [6] Примерно через 20 лет после первоначальных экспериментов Сперлинга начали проявляться два отдельных компонента зрительной сенсорной памяти: визуальная настойчивость и информационная стойкость. Эксперименты Сперлинга в основном проверяли информацию, относящуюся к стимулу, тогда как другие, такие как Колтерт, проводил тесты на визуальную настойчивость. [4] В 1978 году Ди Лолло предложил модель зрительной сенсорной памяти с двумя состояниями. [7] Несмотря на то, что это обсуждалось на протяжении всей истории, современное понимание иконической памяти делает четкое различие между визуальной и информационной устойчивостью, которые проверяются по-разному и имеют принципиально разные свойства. Информационная стойкость, лежащая в основе иконической памяти, считается ключевым фактором кратковременной зрительной памяти как предкатегориального сенсорного хранилища. [4] [8]
Подобное хранилище служит временным складом для звуков. [9]
Составные части
Два основных компонента иконической памяти - это видимая настойчивость и информационная стойкость . Первый - это относительно краткое (150 мс) предкатегориальное визуальное представление физического образа, созданного сенсорной системой. Это будет «снимок» того, что человек смотрит и воспринимает. Второй компонент - это долговременное хранилище памяти, которое представляет закодированную версию визуального образа в посткатегориальную информацию. Это будут «сырые данные», которые принимает и обрабатывает мозг. Можно также рассмотреть третий компонент, который представляет собой нервную стойкость : физическая активность и записи зрительной системы . [4] [10] Устойчивость нервной системы обычно представлена нейробиологическими методами, такими как ЭЭГ и фМРТ .
Видимая настойчивость
Видимая стойкость - это феноменальное впечатление, что визуальное изображение остается присутствующим после его физического смещения. Это можно рассматривать как побочный продукт нервной настойчивости. Видимое постоянство более чувствительно к физическим параметрам стимула, чем информационное постоянство, что отражается в его двух ключевых свойствах .: [4]
- Продолжительность видимого постоянства обратно пропорциональна продолжительности стимула. Это означает, что чем дольше предъявляется физический стимул, тем быстрее распадается зрительный образ в памяти.
- Продолжительность видимого постоянства обратно пропорциональна яркости стимула . Когда яркость или яркость стимула увеличивается, продолжительность видимого постоянства уменьшается. [3] Из-за участия нервной системы, видимая персистентность сильно зависит от физиологии фоторецепторов и активации различных типов клеток в зрительной коре головного мозга . Это видимое представление подвержено эффектам маскировки, в результате чего представление мешающего стимула во время или сразу после смещения стимула препятствует способности человека запоминать стимул. [11]
Для определения продолжительности видимой стойкости использовались различные методы. Длительность Стимул техники является тот , в котором зонд раздражитель (слуховое «щелчок») представлен одновременно с началом, и на отдельном испытании, со смещением визуального отображения. Разница представляет собой длительность видимого хранилища, которая составляет примерно 100-200 мс. [11] В качестве альтернативы, техника феноменальной непрерывности и движущейся щели оценила видимое постоянство в 300 мс. [12] В первой парадигме изображение представлено прерывисто с пустыми промежутками между презентациями. Если продолжительность достаточно короткая, участник будет воспринимать непрерывное изображение. Точно так же техника движущейся щели также основана на том, что участник наблюдает за непрерывным изображением. Только вместо того, чтобы мигать весь стимул, отображается только очень узкая часть или «щель» изображения. Когда щель колеблется с правильной скоростью, отображается полное изображение.
Нейронная основа
В основе видимого постоянства лежит невральное постоянство зрительного сенсорного пути. Длительное визуальное представление начинается с активации фоторецепторов сетчатки . Хотя было обнаружено, что активация как в палочках, так и в колбочках сохраняется за пределами физического смещения стимула, система стержней сохраняется дольше, чем колбочки. [13] Другие клетки , участвующие в устойчивом видимом изображении включают в себя П р и м ганглиозных клетки сетчатки глаза . М-клетки (временные клетки) активны только во время начала и смещения стимула. P-клетки (устойчивые клетки) демонстрируют непрерывную активность во время начала, продолжительности и смещения стимула. [13] [14] Кортикальное постоянство зрительного изображения было обнаружено в первичной зрительной коре (V1) в затылочной доле, которая отвечает за обработку зрительной информации. [13] [15]
Информационная настойчивость
Сохранение информации представляет собой информацию о стимуле, которая сохраняется после его физического устранения. Это визуальный характер, но не видимый . [8] Эксперименты Сперлинга были проверкой информационной стойкости. [4] Продолжительность стимула - ключевой фактор, влияющий на продолжительность информационного постоянства. По мере увеличения продолжительности стимула увеличивается и продолжительность визуального кода. [16] Невизуальные компоненты, представленные информационным постоянством, включают абстрактные характеристики изображения, а также его пространственное расположение. Из-за характера информационной стойкости, в отличие от видимой стойкости, она невосприимчива к маскирующим эффектам. [11] Характеристики этого компонента иконической памяти предполагают, что он играет ключевую роль в представлении посткатегориального хранилища памяти, для которого VSTM может получить доступ к информации для консолидации. [8]
Нейронная основа
Хотя существует меньше исследований относительно нейронного представления информационного постоянства по сравнению с видимым постоянством, новые электрофизиологические методы начали выявлять вовлеченные корковые области. Считается, что в отличие от видимой настойчивости информационная стойкость полагается на визуальные области более высокого уровня за пределами зрительной коры. Было обнаружено, что передняя верхняя височная борозда (STS), часть вентрального потока , активна у макак во время культовых задач памяти. [ необходима цитата ] Эта область мозга связана с распознаванием объектов и их идентичностью. Роль иконической памяти в обнаружении изменений была связана с активацией средней затылочной извилины (MOG). Было обнаружено, что активация MOG сохраняется в течение примерно 2000 мс, что предполагает возможность того, что иконическая память имеет более длительную продолжительность, чем предполагалось в настоящее время. На культовую память также влияют генетика и белки, производимые в головном мозге. Нейротрофический фактор головного мозга (BDNF) является частью семейства нейротрофинов факторов роста нервов. Было показано, что люди с мутациями гена BDNF, кодирующего BDNF, имеют укороченную, менее стабильную информационную стойкость. [17]
Роль
Иконическая память обеспечивает плавный поток визуальной информации в мозг, которую VSTM может извлекать в течение длительного периода времени для консолидации в более стабильные формы. Одна из ключевых ролей знаковой памяти связана с обнаружением изменений в нашей визуальной среде, что помогает в восприятии движения. [18]
Временная интеграция
Iconic memory позволяет интегрировать визуальную информацию в непрерывный поток изображений, например, при просмотре фильма. В первичной зрительной коре новые стимулы не стирают информацию о предыдущих стимулах. Вместо этого ответы на самый последний стимул содержат примерно равное количество информации как об этом, так и о предыдущем стимуле. [15] Эта обратная память может быть основной подложкой как для процессов интеграции в иконической памяти, так и для маскирующих эффектов. Конкретный результат зависит от того, значимы ли два следующих друг за другом компонентных изображения (т. Е. «Значки») только когда они изолированы (маскирование) или только когда они наложены (интеграция).
Изменить слепоту
Считается, что краткое представление в иконической памяти играет ключевую роль в способности обнаруживать изменения в визуальной сцене. Феномен слепоты к изменениям позволил понять природу культового хранилища памяти и его роль в зрении. Слепота к изменениям относится к неспособности обнаружить различия в двух последовательных сценах, разделенных очень коротким пустым интервалом или межстимульным интервалом (ISI). [19] Таким образом, слепоту к изменениям можно определить как небольшой упадок в иконической памяти. [20] Когда сцены представлены без ISI, изменение легко обнаружить. Считается, что подробная память сцены в иконической памяти стирается каждой ISI, что делает память недоступной. Это снижает возможность сравнения последовательных сцен. [19]
Саккадическое движение глаз
Было высказано предположение, что иконическая память играет роль в обеспечении непрерывности опыта во время саккадических движений глаз . [21] Эти быстрые движения глаз происходят примерно за 30 мс, а каждая фиксация длится примерно 300 мс. Однако исследования показывают, что память для информации между саккадами в значительной степени зависит от VSTM, а не от иконической памяти. Считается, что вместо того, чтобы вносить вклад в транссаккадическую память, информация, хранящаяся в иконической памяти, фактически стирается во время саккад. Аналогичное явление происходит во время моргания глаз, когда как автоматическое, так и преднамеренное моргание нарушает информацию, хранящуюся в графической памяти. [22]
Разработка
Развитие иконической памяти начинается с рождения и продолжается по мере развития первичной и вторичной зрительной системы . К 6 месяцам объем памяти младенцев приближается к взрослым. [23] К 5 годам у детей развивается такая же неограниченная способность к иконической памяти, как и у взрослых. [ необходима цитата ] Продолжительность информационного постоянства, однако, увеличивается примерно с 200 мс в возрасте 5 лет до асимптотического уровня в 1000 мс у взрослого (> 11 лет). С возрастом наблюдается небольшое снижение зрительной стойкости. Уменьшение примерно на 20 мс наблюдалось при сравнении людей в возрасте от 20 до 60 лет. [24] На протяжении всей жизни могут развиваться легкие когнитивные нарушения (MCI), такие как ошибки в эпизодической памяти (автобиографическая память о людях, местах и их контексте) и рабочей памяти (активный компонент обработки СТМ) из-за повреждения в гиппокампе. и ассоциации корковых областей. Эпизодические воспоминания - это автобиографические события, которые может обсуждать человек. Было обнаружено, что люди с MCI демонстрируют уменьшенную емкость и продолжительность памяти. Характерное нарушение памяти у людей с MCI может использоваться в качестве предиктора развития более серьезных нарушений, таких как болезнь Альцгеймера и деменция в более позднем возрасте.
Процедура частичного отчета Сперлинга
В 1960 году Джордж Сперлинг стал первым, кто использовал парадигму частичного отчета для исследования двудольной модели VSTM. [2] В первых экспериментах Сперлинга в 1960 году наблюдателям предъявляли тахистоскопический визуальный стимул на короткий период времени (50 мс), состоящий из массива буквенно-цифровых символов 3x3 или 3x4, таких как:
- PYFG
- VJSA
- DHBU
Воспоминание основывалось на реплике, которая следовала за смещением стимула и побуждала испытуемого вспомнить определенную строку букв из первоначального отображения. Производительность памяти сравнивалась в двух условиях: весь отчет и частичный отчет.
Весь отчет
Весь отчет состояние требуется участникам вспомнить , как много элементов исходного отображения в их соответствующих точках пространства , как это возможно. Обычно участники могли вспомнить от трех до пяти символов из двенадцатизначного дисплея (~ 35%). [2] Это говорит о том, что весь отчет ограничен системой памяти с емкостью от четырех до пяти элементов.
Частичный отчет
Частичный отчет состояния требуется участникам определить подмножество символов из визуального отображения с помощью промотана отзыва . Сигнал представлял собой тон, который звучал через различные интервалы времени (~ 50 мс) после смещения стимула. Частота тонального сигнала (высокий, средний или низкий) указывала, какой набор символов на дисплее должен передаваться. Из-за того, что участники не знали, какая строка будет вызвана для вызова, производительность в условиях частичного отчета можно рассматривать как случайную выборку из памяти наблюдателя для всего дисплея. Этот тип выборки показал, что сразу после смещения стимула участники могли вспомнить заданную строку (из сетки 3x3 из 9 букв) в 75% испытаний, предполагая, что 75% всего визуального отображения (75% из 9 букв) было доступный для памяти. [2] Это резкое увеличение предполагаемой емкости иконической памяти, полученной в результате испытаний с полным отчетом.
Варианты процедуры частичного отчета
Визуальный бар-кий
Небольшой вариацией в процедуре частичного отчета Сперлинга, которая дала аналогичные результаты, было использование визуального маркера вместо слухового тона в качестве сигнала поиска. В этой модификации участникам было представлено визуальное отображение 2 строк по 8 букв в течение 50 мс. Зонд представлял собой визуальную полосу, размещенную выше или ниже позиции буквы одновременно со смещением массива. У участников была средняя точность 65%, когда их попросили вспомнить обозначенное письмо. [25]
Временные вариации
Изменение времени между смещением дисплея и слуховой подсказкой позволило Сперлингу оценить временной ход сенсорной памяти. Сперлинг отклонился от первоначальной процедуры, изменив представление тона от сразу после смещения стимула до 150, 500 или 1000 мс. Используя этот метод, было обнаружено, что начальная память для отображения стимула быстро разрушается после смещения отображения. Примерно через 1000 мс после смещения стимула не было никакой разницы в припоминании между условиями частичного отчета и всего отчета. В целом, эксперименты с использованием частичного отчета предоставили доказательства быстро затухающего сенсорного следа, продолжающегося примерно 1000 мс после смещения дисплея [2] [25] [26]
Круговая реплика и маскировка
Эффекты маскировки определялись по кругу, представленному вокруг буквы, в качестве подсказки к воспоминаниям. [27] Когда круг был представлен до появления визуального стимула или одновременно со смещением стимула, отзыв соответствовал тому, что было обнаружено при использовании полосы или тона. Однако, если круг использовался в качестве метки через 100 мс после смещения стимула, точность воспроизведения снижалась. По мере увеличения задержки представления круга точность снова улучшалась. Это явление было примером метаконтрастной маскировки. Маскирование также наблюдалось, когда изображения, такие как случайные линии, представлялись сразу после смещения стимула. [28]
Смотрите также
- Сенсорная память
- Эхо-память
- Тактильная память
Рекомендации
- ^ «Хьюз, Пол Майкл (родился 16 июня 1956 г.), генеральный директор: Симфонический оркестр BBC и Симфонический хор BBC, с 1999 г .; певцы BBC, с 2012 г.», Who's Who , Oxford University Press, 2014-12-01, doi : 10.1093 / ww / 9780199540884.013.u281917
- ^ а б в г д е Сперлинг, Джордж (1960). «Информация доступна в виде кратких наглядных презентаций». Психологические монографии . 74 (11): 1-29. CiteSeerX 10.1.1.207.7272 . DOI : 10.1037 / h0093759 .
- ^ а б Дик, АО (1974). «Иконическая память и ее связь с обработкой восприятия и другими механизмами памяти» . Восприятие и психофизика . 16 (3): 575–596. DOI : 10.3758 / BF03198590 .
- ^ Б с д е е г Колтер, Макс (1980). «Знаковая память и видимая стойкость» . Восприятие и психофизика . 27 (3): 183–228. DOI : 10.3758 / BF03204258 .
- ^ а б Аллен, Фрэнк (1926). «Постоянство видения». Американский журнал физиологической оптики . 7 : 439–457.
- ^ Нейссер, Ульрик (1967). Когнитивная психология . Нью-Йорк: Appleton-Century-Crofts.
- ^ Ди Лолло, Винсент (1980). «Временная интеграция в зрительной памяти». Журнал экспериментальной психологии: Общие . 109 (1): 75–97. CiteSeerX 10.1.1.299.8602 . DOI : 10.1037 / 0096-3445.109.1.75 . PMID 6445405 .
- ^ а б в Ирвин, Дэвид; Джеймс Йоманс (1986). «Сенсорная регистрация и информационная стойкость». Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность . 12 (3): 343–360. CiteSeerX 10.1.1.278.6648 . DOI : 10.1037 / 0096-1523.12.3.343 .
- ^ Шактер, DL, Gilbert, DT & Вегнер, DM (2010). Психология . Стоит издателям. С. 226. ISBN 978-1-4-292-3719-2 .
- ^ Лофтус, Джеффри; Т. Берси; Дж. Сендерс (1992). «О динамике восприятия информации, полученной в результате краткого визуального представления» (PDF) . Журнал экспериментальной психологии . 18 (2): 535–554. DOI : 10.1037 / 0096-1523.18.2.530 .
- ^ а б в Длинный, Джеральд (1980). «Иконическая память: обзор и критика изучения краткосрочной визуальной памяти». Психологический бюллетень . 88 (3): 785–820. DOI : 10.1037 / 0033-2909.88.3.785 . PMID 7003642 .
- ^ Haber, R .; Л. Стэндинг (1970). «Прямые меры визуального кратковременного визуального запоминания». Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии . 21 (1): 216–229. DOI : 10.1080 / 14640746908400193 . PMID 5777982 .
- ^ а б в Ирвин, Дэвид; Томас, Лаура (2008). «Нейронные основы сенсорной памяти». В Стивене Лаке; Эндрю Холлингворт (ред.). Зрительная память . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. С. 32–35. ISBN 978-0-19-530548-7.
- ^ Levick, W .; Дж. Закс (1970). «Реакция ганглиозных клеток сетчатки кошки на кратковременные вспышки света» . Журнал физиологии . 206 (3): 677–700. DOI : 10.1113 / jphysiol.1970.sp009037 . PMC 1348672 . PMID 5498512 .
- ^ а б Николич, Данко; С. Хойслер; W. Singer; В. Маасс (2009). Виктор, Джонатан Д. (ред.). «Распределенная затухающая память о свойствах стимула в первичной зрительной коре» . PLoS Биология . 7 (12): e1000260. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1000260 . PMC 2785877 . PMID 20027205 .
- ^ Грин, Эрнест (2007). «Сохранение информации при интеграции частичных сигналов для распознавания объектов» . Восприятие и психофизика . 69 (5): 772–784. DOI : 10.3758 / BF03193778 .
- ^ Бесте, Кристиан; Даниэль Шнайдер; Йорг Эпплен; Лариса Арнинг (февраль 2011 г.). «Функциональный полиморфизм BDNF Val66Met влияет на функции пре-внимательных процессов зрительной сенсорной памяти». Нейрофармакология . 60 (2–3): 467–471. DOI : 10.1016 / j.neuropharm.2010.10.028 . PMID 21056046 .
- ^ Уракава, Томокадзу; Кодзи Инуи; Коя Ямасиро; Эми Танака; Рюсукэ Какиги (2010). «Корковая динамика обнаружения визуальных изменений на основе сенсорной памяти». NeuroImage . 52 (1): 302–308. DOI : 10.1016 / j.neuroimage.2010.03.071 . PMID 20362678 .
- ^ а б Беккер, М .; Х. Пашлер; С. Анстис (2000). «Роль иконической памяти в задачах обнаружения изменений». Восприятие . 29 (3): 273–286. DOI : 10,1068 / p3035 . PMID 10889938 .
- ^ Персух, Марджан; Гензер, Борис; Мелара, Роберт (20 апреля 2018 г.). «Иконическая память требует внимания» . Границы неврологии человека . 6 : 126. DOI : 10,3389 / fnhum.2012.00126 . PMC 3345872 . PMID 22586389 .
- ^ Jonides, J .; Д. Ирвин; С. Янтис (1982). «Интеграция визуальной информации из последовательных фиксаций». Наука . 215 (4529): 192–194. DOI : 10.1126 / science.7053571 . PMID 7053571 .
- ^ Томас, Лаура; Дэвид Ирвин (2006). «Произвольные моргания нарушают знаковую память» . Восприятие и психофизика . 68 (3): 475–488. DOI : 10.3758 / BF03193691 .
- ^ Блазер, Эрик; Жужа Калды (2010). «Младенцы получают пять звезд в тестах на культовую память: тест с частичным отчетом о культовых способностях памяти у 6-месячных младенцев» . Психологическая наука . 21 (11): 1643–1645. DOI : 10.1177 / 0956797610385358 . PMC 4578158 . PMID 20923928 .
- ^ Уолш, Дэвид; Ларри Томпсон (1978). «Возрастные различия в зрительной сенсорной памяти». Журнал геронтологии . 33 (3): 383–387. DOI : 10.1093 / geronj / 33.3.383 . PMID 748430 .
- ^ а б Авербах, E; Сперлинг, Г. (1961). «Кратковременное хранение информации в зрении». В С. Черри (ред.). Теория информации . Лондон: Баттерворт. С. 196–211.
- ^ Сперлинг, Джордж (1967). «Последовательные приближения к модели кратковременной памяти». Acta Psychologica . 27 : 285–292. DOI : 10.1016 / 0001-6918 (67) 90070-4 . PMID 6062221 .
- ^ Авербах, E; А. Кориелл (1961). «Кратковременная память в зрении». Технический журнал Bell System . 40 : 309–328. DOI : 10.1002 / j.1538-7305.1961.tb03987.x .
- ^ Сперлинг, Джордж (1963). «Модель для задач зрительной памяти». Человеческий фактор . 5 : 19–31. DOI : 10.1177 / 001872086300500103 . PMID 13990068 .