גורלם של זיכרונות חזותיים לטווח ארוך עבור תמונות לאורך שבועות אצל מבוגרים וילדים חלק 1

מה התוכן והפורמט של זיכרונות חזותיים בזיכרון ארוך טווח (LTM)? האם זה דומה אצל מבוגרים וילדים? כדי לטפל בבעיות אלו, בדקנו, הן במבוגרים והן בילדים 9-בני שנה, כיצד LTM חזותי מושפע לאורך זמן והאם תכונות חזותיות לעומת סמנטיות מושפעות באופן שונה. בשלב למידה, המשתתפים נחשפו למאות תמונות חסרות משמעות ומשמעות שהוצגו פעם או פעמיים עבור 120 אלפיות השנייה או 1920 אלפיות השנייה. הזיכרון הוערך באמצעות משימת זיהוי או מיד לאחר הלמידה או לאחר עיכוב של שלושה או שישה שבועות.

קיים קשר בלתי נפרד בין זיכרון חזותי לזיכרון. זיכרון חזותי מתייחס לזיכרון שנרכש באמצעות תחושות חזותיות, כולל תמונות, צבעים, צורות וכו', שיכולים לעזור לנו לשמר פרטים ספציפיים של מה שחווינו. זיכרון מתייחס ליכולת של אנשים לשמור, לעבד ולאחזר מידע.

חשיבות הזיכרון החזותי לזיכרון ברורה מאליה. בלמידה, עלינו לרכוש כמות גדולה של ידע, פרטים ומידע באמצעות זיכרון חזותי. יש לזכור את הידע והפרטים הללו כדי לנצל אותם טוב יותר. אם לא נוכל לשמור את המידע הזה היטב, יהיה קשה מאוד להשתמש בו בעתיד.

זיכרון חזותי וזיכרון יכולים לחזק אחד את השני. באמצעות תצפיות מרובות, שינון וסקירה, ניתן לחזק ולשפר את יכולת הזיכרון החזותי. יחד עם זאת, זיכרון טוב יכול גם לעזור לאנשים להקליט ולשמור טוב יותר זיכרונות חזותיים. לכן, לאנשים שרוצים לשפר את הזיכרון, חשוב מאוד גם לחזק את תשומת הלב לפרטים החזותיים ולהמשיך לסקור ולהתאמן.

בקיצור, יש קשר בלתי נפרד בין זיכרון חזותי לזיכרון. עלינו לשים לב ולשפר ולחזק את שתי היכולות הללו ללא הרף כדי שיוכלו לעזור טוב יותר לחיינו וללמידה שלנו. חיזוק הזיכרון החזותי יכול לא רק לשפר את יכולת הזיכרון אלא גם לאפשר לנו הבנה מעמיקה יותר של תוכן הזיכרון, ובכך להפוך את הלימודים והחיים שלנו למרגשים יותר. ניתן לראות שעלינו לשפר את הזיכרון שלנו. Cistanche deserticola יכולה לשפר משמעותית את הזיכרון, מכיוון ש-Cistanche deserticola יכולה גם לווסת את איזון הנוירוטרנסמיטורים, כמו הגדלת רמות האצטילכולין וגורמי גדילה. חומרים אלו חשובים מאוד לזיכרון וללמידה. בנוסף, בשר יכול גם לשפר את זרימת הדם ולקדם אספקת חמצן, מה שיכול להבטיח שהמוח יקבל מספיק חומרים מזינים ואנרגיה, ובכך לשפר את חיוניות המוח וסיבולת.

לחץ על דע דרכים לשיפור תפקוד המוח

התוצאות מצביעות על כך שחשיפות מרובות וממושכות הן חיוניות לשמירה על תמונה למשך מספר שבועות. למרות שהיתרון נצפה במצב המשמעותי כאשר הזיכרון הוערך מיד לאחר הלמידה, תועלת זו נטה להיעלם במשך שבועות, במיוחד כאשר התמונות הוצגו פעמיים במשך 1920 אלפיות השנייה. דפוס זה נצפה עבור מבוגרים וילדים כאחד. יחד, התוצאות מעמידות בספק את המודלים הדומיננטיים של LTM עבור תמונות: למרות שמידע סמנטי משפר את הקידוד והתחזוקה של תמונות ב-LTM כאשר הם מוערכים באופן מיידי, זה נראה לא קריטי עבור LTM במשך שבועות.

איך נופי הטיול האחרון שלך, פריסת חדר השינה בו גדלת והפנים של המורה שלך כשהיית בן שמונה נצרבים בזיכרון שלך? כיצד מקודדות תמונות מפרקים חזותיים ייחודיים, ואז מאוחדות כדי להופיע כזיכרונות או ממוחזרים בבניית תפיסות חדשות? לימוד היווצרות וגיבוש זיכרונות חושיים מעלה את הבעיה של התוכן והפורמט של זיכרונות כאלה בזיכרון ארוך טווח (LTM). מהבחינה הזו, מטרת המחקר הנוכחי הייתה לחקור כיצד LTM חזותי מושפע מהזמן והאם תכונות חזותיות לעומת מידע סמנטי/רעיוני ב- LTM חזותי מושפעות באופן שונה במשך שבועות. שאלה זו נבחנה אצל מבוגרים וילדים כאחד.

בתחום הקשור קרוב, הספרות על דימויים נפשיים התנגדה באופן מסורתי לשני סוגים עיקריים של השערות כדי להסביר את הקידוד של תמונות ב-LTM. הראשון מתייחס לעמדה ההצעה, המניחה שקודים סימבוליים משמשים ל-LTM (לביקורות1,2). קודים אלו מייצגים משהו רעיוני ולפעמים שרירותי בניגוד לתפיסתי. בהשקפה זו, קידוד בזיכרון יהיה תיאור דמוי משפט של התמונה. לעומת זאת, השערת השקילות התפקודית מניחה שלקידוד התמונות בזיכרון יש מבנה זהה למידע המיוצג-5. בתצוגה זו, קודים סמליים אינם נדרשים כדי להסביר את LTM. בממשק, תיאוריית הקוד הכפול מניחה ששני קודים אנלוגיים (או תפיסתיים) וסמלים שרירותיים או קודים מילוליים משמשים בעת שליפת ייצוגים של תמונות מהזיכרון6,7.

שאלות לגבי התוכן והפורמט של זיכרונות חזותיים טופלו גם בתחום התפיסה של סצנות חזותיות באמצעות מחקר שמטרתו להעריך הן את היכולת של LTM החזותי והן את נאמנות הייצוגים שלנו לגירויים חזותיים. בשנות ה-60 וה-70, מחקר שהשתמש בהליכי זיכרון בקנה מידה גדול גילה שלאנשים יש יכולת יוצאת דופן לזכור אלפי תמונות שהוצגו לכמה שניות בלבד כל 8,9. מחקרים אלו הגיעו למסקנה שמספר הפריטים החזותיים שניתן לאחסן ב-LTM הוא פוטנציאלי בלתי מוגבל, שזיכרונות כאלה נמשכים לפחות מספר ימים, ושביצועי הזיכרון תלויים בעיקר בהבחנה בין גירוי המטרה לגירוי המקביל (גירוי נייר כסף) ב- משימת זיכרון (למשל, זיהוי)10. עם זאת, בגלל ההטרוגניות החזותית והסמנטית המהותית בין הגירויים המשומשים, מחקרים אלה לא סיפקו מידע רלוונטי לגבי קידוד זיכרונות חזותיים לתוך LTM.

עץ עשרות שנים מאוחר יותר, נושא זה זכה לעניין מחודש בעקבות מחקרים שדיווחו על תופעות של עיוורון שינוי ועיוורון חסר תשומת לב11. חוסר היכולת הדרמטי לזהות אפילו שינויים מסיביים בקלט החזותי הוביל מחברים רבים לטעון כי ייצוגי זיכרון עבור גירויים בעולם האמיתי הם מרוששים, דלילים, נדיפים וחסרים פרטים חזותיים12-16. תיאוריות משפיעות בתחילת שנות ה-2000 הניחו שהייצוגים ב-VisualLTM הם עיקריים וסמנטיים (למשל 17). עמדה זו נבדקה מאוחר יותר והתערערה. היכולת של המשתתפים לזהות שינויים כאשר הם נבדקים עם פרדיגמות של בחירה כפויה או עם חשיפות ארוכות יותר סיפקה ראיות חזקות לכך שאפיזודות חזותיות משאירות עקבות זיכרון שלם יותר הכוללות מידע "חזותי" (או תפיסתי) ולא רק את התמצית18. מחקרי זיכרון בקנה מידה גדול תמכו לאחר מכן מאוד במסקנה זו, והראו את היכולת המאסיבית לאחסן פרטים חזותיים מאובייקטים או סצנות ב- visualLTM (לביקורות19,20).

לדוגמה, משתתפים נחשפו תחילה ל-2500 עצמים למשך 3 שניות שבוצעו ב-92% במשימת זיהוי דו-מאולץ כאשר המטרה וגירוי הרדיד השתייכו לקטגוריה אחרת, 88% כאשר הם השתייכו לאותה קטגוריה ברמה בסיסית, ו-87% כאשר אותו אובייקט הוצג במצב או בפוזה שונה21.

מחקר עדכני שמטרתו לקבוע מה הופך תמונה לבלתי נשכחת מרמז, בכל זאת, שמאפיינים ברמה גבוהה, כגון ייחוד, לא טיפוסי, ערכיות רגשית ותכונות סמנטיות תורמים מאוד לזכירותה. לעומת זאת, מאפייני תמונה ברמה נמוכה, כגון הבולטות, הצבע או תכונות תמונה פשוטות אחרות תורמים תרומות חלשות יחסית22–24. בעוד שאובייקטים ללא סמנטיקה עשויים שלא להיות יעילים בניבוי זכירות, הנוכחות של תוויות סמנטיות הקשורות לאובייקטים או לתמונות עשויה להשתפר. לדוגמה, האפשרות לספק תווית בודדת לכל תמונה (כלומר עיקרון בודד) עשויה להסביר את רוב מה שהופך תמונה לבלתי נשכחת22. לכן סמנטיקה של הסצנה תהיה מצע עיקרי של זכירות.

עד כה, רוב המודלים והתיאוריות של VLTM נותנות משקל רב יותר לתכונות מושגיות מאשר למאפיינים תפיסתיים בקידוד המשמש לאחזור ייצוגים חזותיים בזיכרון25–29. "היותך עשיר מבחינה תפיסתית וייחודי עשוי להיות לא מספיק כדי לתמוך ב-VLTM. (...) ייצוגי VLTM בנויים בצורה היררכית, עם תכונות מושגיות או קטגוריות ספציפיות בראש ההיררכיה ותכונות תפיסתיות או כלליות יותר לקטגוריות ברמות הנמוכות של ההיררכיה" (בריידי et al., 2011, p1919). לפי מרי פוטר (2012a, p128), "למרות שמידע חזותי מסוים נמשך, הצורה והתוכן של ייצוגי התפיסה והזיכרון של תמונות לאורך זמן מצביעים על כך שמידע מושגי מופק מוקדם וקובע את רוב מה שנשאר ב-LTM".

עם זאת, ברוב המחקרים על LTM חזותי, תוכן הזיכרון נבדק מיד לאחר הלמידה או למחרת. לפיכך, השאלה כיצד מתפתחים זיכרונות לתמונות נותרה ללא מענה. אולם נושא זה חיוני כדי לקבוע כיצד ייצוגים ויזואליים עוברים טרנספורמציה ומאוחדים לזיכרונות ויזואליים. במסגרת זו, מטרת מחקר זה הייתה לבחון כיצד מאפיינים חזותיים וסמנטיים הושפעו מעיכובים ולבדוק האם ההשערה לפיה "מידע מושגי מופק ביוקר וקובע את רוב מה שנשאר ב-LTM" משתרעת על זיכרונות שנמשכים מעבר למספר שבועות. השערה זו נבדקה הן במבוגרים והן בילדים בני תשע.

הספרות על התפתחות זיכרון לאורך תוחלת החיים מציעה הבדלים התפתחותיים גדולים בהיבטים רבים של זיכרון, במיוחד זיכרון עבודה30 וזיכרון דקלרטיבי31,32. אף על פי כן, זיכרון חזותי נחשב בדרך כלל כצורה מוקדמת של זיכרון, שניתן למדוד מהחודשים הראשונים של החיים33. שימוש בגרסה מקוצרת של החומרים שפותחו על ידי Brady et al. (2008), פרארה, פורלונג, פארק ולנדאו34 דיווחו על ביצועי זיכרון חזותי מרשימים של ילדים בני ארבע, הן מבחינת מספר הפריטים הגדול והן מבחינת רמת הפרטים הנדרשים לזיהוי. למרות שמספר התמונות היה נמוך משמעותית מאשר בניסויים שנערכו במבוגרים, דפוסי התוצאות היו דומים. עם זאת, הידע שלנו מעט מאוד מחקרים, אם בכלל, בדקו כיצד זיכרון לתמונות התפתח במשך שבועות והאם האבולוציה הזו שונה לאורך הפיתוח.

במסגרת זו חקרנו, הן אצל מבוגרים והן בילדים בני תשע, כיצד מתפתחת הזיהוי של תמונות, תלוי אם הן משמעותיות או חסרות משמעות (איור 1). התמונות המשמעותיות היו תצלומים של סצינות או אובייקטים מהעולם האמיתי. הם היו אמורים להיות קלים לתיוג (כלומר, העיקר היה אמור להיחלץ אוטומטית). הדימויים חסרי המשמעות היו ציורים מופשטים, דימויים פרקטליים או דמויות גיאומטריות מורכבות ולא היו אמורות להיות להן משמעות אפריורית. הנחה זו אומתה בניסוי פיילוט. בניסוי זה, המשתתפים היו צריכים לתת תווית אחת לאותן תמונות שהוצגו פעם או פעמיים בשלב למידה.

התוצאות הראו כי עבור התמונות המשמעותיות שהוצגו פעמיים, המשתתפים סיפקו את אותה תווית בודדת ב-85% מהמקרים. הפוך, הם התקשו הרבה יותר לספק תווית לתמונות חסרות המשמעות והתווית הזו הייתה עקבית בין שתי החשיפות רק 35% מהמקרים. יתרה מכך, תווית זו הייתה קשורה בעיקר לדפוס הצבעוני העולמי של התמונה, ואותו הדבר. תווית שימשה עבור תמונות רבות ושונות. לפיכך, במסגרת מחקר זה, שקלנו תמונות בעלות משמעות, שניתן להגדיר עם תווית אחת (כלומר עיקרון בודד), וחסרות משמעות, תמונות שלא נגזרו מהעולם האמיתי, ואשר התמצית אינה נתונה. אפריורית, ולא נשלפת אוטומטית.

הניסוי כלל שני שלבים. בשלב למידה, המשתתפים נחשפו למאות תמונות חסרות משמעות ומשמעותיות. מכיוון שרוב המודלים של זיכרון חזותי התבססו על מחקר באמצעות נהלי RapidSerial Visual Presentation (RSVP) או נהלי זיכרון בקנה מידה גדול (לדוגמה המשלבים את שני ההליכים, ראה 35,36), נבדקו שני משכי חשיפה. ואכן, בהתבסס על ספרות זו, נראה שלמשך החשיפה יש השפעה שונה על ביצועי הזיכרון ובמיוחד על החילוץ של תכונות חזותיות לעומת סמנטיות. לפיכך, עיוורון שינוי עשוי לנבוע מחוסר זמן קידוד או תשומת לב לכל אובייקט במקום מגבלות זיכרון לפרטים חזותיים37.

מכיוון שהנחנו השפעה חזקה על משך הזמן, התמונות הוצגו במשך 120 אלפיות השנייה או 1920 אלפיות השנייה במהלך שלב הלמידה. בדקנו גם את ההשפעה של גורם אחר שעשוי להיות בעל תפקיד קריטי בשינון, כלומר, החזרה על התמונות. ואכן, ציפינו שאולי חשיפה בודדת לא תספיק כדי לשמור על תמונה לטווח ארוך מאוד בזיכרון. לפיכך, התמונות הוצגו פעם או פעמיים במהלך שלב הלמידה.

מיד לאחר שלב הלמידה, או לאחר עיכוב של שלושה שבועות או שישה שבועות, הזיכרון של המשתתפים הוערך באמצעות משימת זיהוי שכללה תמונות ישנות וחדשות חסרות משמעות ומשמעותיות. מבין התמונות החדשות המשמעותיות, חלקן השתייכו לבסיס- קטגוריית רמה שלא הייתה בשימוש בשלב הלמידה (תמונות רומן), וחלקן השתייכו לקטגוריה ברמה בסיסית שכבר הייתה בשימוש בשלב הלמידה (פתיונות מופת). זה מודגם באיור 2.

המשתתפים התבקשו תחילה לשפוט אם התמונה ישנה או חדשה ולאחר מכן לציין עד כמה הם בטוחים בתגובתם באמצעות סולם ביטחון נקודתי ("ביטחון? 1= רק מנחש, 2=לא בטוח, 3 =בטוח, 4=בטוח מאוד). איסוף דירוגי ביטחון שמטרתם לקבוע את המדד הרלוונטי ביותר להשוואת תנאים משמעותיים וחסרי משמעות, בהינתן הטיות תגובה פוטנציאליות שונות בתנאים חסרי משמעות ומשמעות 38. בחינה של עקומות אופייני תפעול מקלט (ROC), הנגזרות מתיאוריית זיהוי האותות (SDT) אמורות לעזור לספק את המודל הטוב ביותר ליישום על הנתונים שלנו39.

ההשערה שמידע סמנטי מופק מוקדם יותר וקובע את רוב מה שנשאר ב-LTM28 מובילה לארבע תחזיות: (1) עבור חשיפות קצרות מאוד, רק תמונות משמעותיות צריכות להיות נגישות לזיהוי; (2) תמונות חסרות משמעות צריכות להיות נתונות יותר לשכחה במשך שבועות מאשר תמונות בעלות משמעות; (3) זיהוי שווא עבור פתיונות המופתים צריך להיות רב יותר מאשר זיהוי שווא עבור תמונות חדשות, והאפקט הזה אמור לגדול עם הזמן. ואכן, אם רק העיקר נשמר על פני שבועות, יש להבחין יותר ויותר בלבול בין התמונות הישנות לתמונות הפיתוי המופתים. (4) לגבי ההיבטים ההתפתחותיים, ציפינו לביצועים נמוכים יותר בילדים. עם זאת, בהתחשב בספרות על זיכרון חזותי של ילדים, ניתן להבחין בדפוסים דומים של תוצאות בילדים ומבוגרים בני תשע 33,34. בהתחשב בחולשת הספרות בתחום, שאלה זו נותרה בכל זאת חוקרת מאוד.

תוצאות ודיון

הלהיטים (כלומר כשהתמונה ישנה ותגובת המשתתף ישנה) והתרעות השווא (FA, כלומר כשהתמונה חדשה ותגובת המשתתף ישנה) שנצפו במשימת הזיהוי בהתאם לסוג התמונות, משך החשיפה (120 לעומת 1920 אלפיות השנייה), מספר החשיפות (1 לעומת 2), העיכוב (מיידי מול 3-שבועות מול 6-שבועות) וגיל המשתתפים (מבוגרים מול ילדים ) מוצגים בחומרים משלימים, טבלאות S1 ו-S2. עקומות ה-ROC בכל מצב שנגזרות מדירוג הביטחון מוצגות גם בחומרים משלימים, איורים. S1 ו-S2.

בדיקה של ה-zROC (המתאים ל-z ציונים של כניסות וקואורדינטות של FA) גילתה שיפוע שונה כמעט תמיד מ-1, מה שמרמז על התפלגות גאוס של אי-שוויון בתגובות המשתתפים. לכן, דיוק הזיהוי חושב באמצעות מדד ההבחנה של da38. כל יום חושב בנפרד מהאזעקת השווא ושיעורי הפגיעה עבור כל משתתף, עבור כל סוג תמונה (חסר משמעות לעומת משמעותי), ולתנאי חשיפה (120 לעומת 1920 אלפיות השנייה ו-1 מול 2 חשיפות). כל יום תוקן גם על ידי שיפוע ה-zROC בכל מצב. טה דה חושב באופן הבא:

For more information:1950477648nn@gmail.com