Vazba vnitroobjektové a extraobjektové paměti napříč raným vývojem 2. část

Interference a vazba paměti

Procesy vazby paměti mohou souviset s interferenčními efekty mezi podobnými pamětmi (Darby & Sloutsky, 2015; Hedden & Park, 2003; McClelland a kol., 1995; Yim a kol., 2013). Před zvážením této hypotézy poskytujeme přehled interferenčních efektů a toho, jak se mohou lišit v průběhu vývoje.

Paměťová vazba se týká spojení věcí, které je třeba si zapamatovat, s existujícími zkušenostmi, znalostmi, emocemi a dalšími informacemi pro lepší paměť a porozumění. Tato paměťová metoda nám může pomoci lépe si zapamatovat a porozumět novým informacím a zlepšit efektivitu paměti.

Když se učíme nové znalosti, je snazší si je zapamatovat a pochopit, pokud je dokážeme propojit se stávajícími znalostmi a zkušenostmi. Když se například naučíte nové slovo, můžete si ho rychleji zapamatovat, pokud si ho můžete přiřadit ke scéně nebo obrázku. Stejně tak pokud se naučíte novou dovednost, zlepšíte se v ní, pokud ji dokážete spojit s podobnými dovednostmi a procvičovat ji znovu a znovu.

Paměťová vazba nám také může pomoci lépe využít naše emocionální zážitky k zapamatování a pochopení informací. Když například vidíme líbivý obraz, rychleji si jej zapamatujeme. Podobně, když máme nějaký emocionální zážitek, jako je radost, překvapení, smutek atd., může nám to lépe pomoci zapamatovat si související informace.

Stručně řečeno, paměťová vazba nám může pomoci lépe si zapamatovat a porozumět novým informacím a zlepšit efektivitu paměti. Proto bychom se měli snažit propojovat nové informace se stávajícími znalostmi, zkušenostmi, emocemi atd. v učení a každodenním životě, abychom lépe využívali svou paměť. Je vidět, že potřebujeme zlepšit paměť a Cistanche deserticola dokáže výrazně zlepšit paměť, protože Cistanche deserticola dokáže regulovat i rovnováhu neurotransmiterů, jako je zvýšení hladiny acetylcholinu a růstových faktorů. Tyto látky jsou velmi důležité pro paměť a učení. Kromě toho může maso také zlepšit průtok krve a podpořit dodávku kyslíku, což může zajistit, že mozek dostane dostatek živin a energie, a tím zlepší mozkovou vitalitu a vytrvalost.

Kliknutím na možnost Know zlepšíte krátkodobou paměť

Dlouhá historie výzkumu naznačuje, že vzpomínky je často obtížnější získat kvůli interferenci z jiných vzpomínek (viz Anderson & Neely, 1996; Wixted, 2004; pro recenze). Proaktivní interference nastává, když je nové učení obtížnější v důsledku paměti dříve naučených informací, a zpětná interference nastává, když je uchování toho, co se naučili v minulosti, obtížnější kvůli následnému učení.

Interferenční efekty jsou často studovány pomocí paradigmat, ve kterých se účastníci učí spojovat páry položek (např. slova nebo obrázky) v jedné fázi a poté se učí spojovat různé kombinace stejných položek ve druhé fázi. Méně robustní učení nových kombinací ve druhé fázi odráží proaktivní interferenci a snížená přesnost paměti pro původní kombinace položek po druhé fázi odráží zpětnou interferenci.

Ačkoli většina prací na interferenci byla provedena s dospělými, vývojová práce našla důkazy, že nejen 4- až 7-leté děti jsou náchylné k interferenci (Benear et al., 2021), ale mohou být náchylnější než dospělí k proaktivnímu (Yim et al., 2013) i retroaktivnímu (Darby & Sloutsky, 2015) interferenci. Různé mechanismy by mohly modulovat interferenci a vysvětlit tento vzorec vývojových změn.

Některé výzkumy naznačily, že interference může být modulována inhibicí konkurentů při vyhledávání (Anderson, 2003; Anderson et al., 1994; Hulbert & Anderson, 2020). Například proaktivní interference by mohla být vyřešena dočasným potlačením dříve naučených informací, které soutěží o získání nově naučených informací. Inhibice této informace by pravděpodobně ztížila její získání, což by produkovalo zpětnou interferenci, dokud další proces neuvolní inhibici.

Děti by mohly být náchylnější k retroaktivní interferenci díky silnější inhibici, ačkoli by to znamenalo, že by děti měly být méně náchylné k proaktivní interferenci, což nebylo v literatuře uvedeno (viz Yim et al., 2013, pro důkazy o proaktivní interferenci v děti). S tím souvisí, že původně naučené informace by se mohly trvale odnaučit, což by usnadnilo nové učení podobných informací, ale nutně by to zhoršilo paměť pro první naučené informace. Odnaučení bylo někdy v teoriích paměti odmítáno (Slamecka, 1966), ačkoli některé nedávné počítačové práce zkoumaly možnost procesů odnaučování v kontextu stárnutí paměti (Darby & Sederberg, 2022).

Další možností je, že rušení je modulováno procesy vázání paměti. Konkrétně může komplexní vazba pomoci snížit interferenční efekty snížením podobnosti a tím i konkurence mezi pamětmi. Tuto myšlenku lze ilustrovat na paradigmatu interference rozpoznávací paměti Darbyho a Sloutského (2015). V tomto paradigmatu se účastníci naučili spojovat kombinace objektů s kreslenými postavičkami ve třech fázích. Ve fázi 1 se účastníci dozvěděli, že AB → X (tj. objekty A a B byly spojeny se znakem X), CD → X, EF → Y a GH → Y. Ve fázi 2 se účastníci dozvěděli, že AC → Y, BD → Y, IJ → X a KL → X.

Dvě z asociativních trojic v každé fázi se překrývaly v tom, že stejné objekty (tj. A, B, C a D) byly rekombinovány a spojeny s různými znaky napříč fázemi, zatímco ostatní trojice byly jedinečné v tom, že objekty byly různé. napříč fázemi. Ve fázi 3 byla účastníkům opět předložena počáteční sada překrývajících se trojic, které se naučili ve fázi 1 a čelili konfliktu: A, B, C a D byly každý spojeny s X i Y. Jednoduše svázali jednotlivé objekty s postavou. od každé fáze by se tedy očekávalo rušení, protože každá položka by byla vázána na oba znaky. Naproti tomu konkrétní páry objektů byly ve fázích úkolu spojeny pouze s jedním znakem, takže komplexní vazba dvou objektů v každém páru spolu s postavou mohla umožnit vysoký výkon bez rušení.

S tímto paradigmatem Darby a Sloutsky (2015) zjistili, že 5-letí vykazovali podstatně více retroaktivní interference než dospělí ve fázi 3, měřeno větším poklesem přesnosti pro překrývání ve srovnání s jedinečnými trojčaty. Protože děti zažívaly větší interferenci, autoři vyvodili, že děti pravděpodobně vytvořily jednoduché vazebné struktury, zatímco dospělí pravděpodobně vytvořili složitější vazebné struktury. Tato práce však formálně necharakterizovala tvorbu struktur vázajících paměť ani jejich vývojové rozdíly.

Důležité je, že účastníci paradigmatu Darby a Sloutsky (2015) se naučili předpovídat znak z párů objektů a paměť pro tato párování se pravděpodobně do značné míry spoléhala na vazbu dalšího objektu. Jak je však uvedeno výše, intraobjektová vazba může být typicky méně náročná na pozornost a přesnější (Asch a kol., 1960; Ecker a kol., 2007, 2013; van Geldorp a kol., 2015; Walker & Cuthbert, 1998), což naznačuje, že znaky v rámci stejného objektu mohou být snáze vázány mezi sebou as jinými prvky ve složité vazebné struktuře, což potenciálně snižuje interferenční efekty. Předchozí práce prokázaly, že retroaktivní interference může ovlivnit intraobjektovou vazbu v paradigmatech pracovní paměti (Allen et al., 2006; Logie et al., 2009; Ueno et al., 2011), ale nevíme o práci, která by se přímo zabývala potenciálními rozdíly v interferenci mezi intraobjektovou a extraobjektovou vazbou paměti.

Současné dílo

V této práci zkoumáme intraobjektové, extraobjektové a komplexní paměťové vazby s variantou interferenčního paradigmatu Darbyho a Sloutského (2015). V této variantě nejsou postavy spojeny s dvojicemi předmětů, ale s dvojicemi tvarů a barev. V experimentu 1 jsou tvary a barvy prezentovány ve stejném objektu, což vyžaduje vazbu uvnitř objektu, zatímco v experimentu 2 jsou znaky prostorově odděleny, což vyžaduje vazbu mimo objekt. V obou experimentech jsou tvary, barvy a znaky rekombinovány v různých fázích, což vytváří potenciál pro interferenci.

V obou experimentech jsme testovali 5-leté, 8-leté děti a dospělé, abychom prozkoumali vývojové rozdíly ve vazbě a interferenci. Tyto věkové skupiny byly vybrány, protože předchozí práce nalezly důkazy o snížení účinků interference mezi 4- až 5-letými dětmi a dospělými (Darby & Sloutsky, 2015; Yim et al., 2013), as stejně jako pokračující vývoj komplexní vazby po 7 letech věku (Yim et al., 2013).

Abychom formálně předpokládali, jak se informace v tomto úkolu naučily a získávaly, vyvinuli jsme nový výpočetní model. Parametry modelu odhadovaly tři druhy vazby: (a) jednoduchá vazba mezi tvarovými a barevnými prvky, (b) jednoduchá vazba mezi každým samostatným prvkem a kreslenou postavičkou a (c) složitější vazba mezi spojením tvarových a barevných prvků. a charakter. Model navíc zahrnoval mechanismus, pomocí kterého by dříve naučené asociace mohly být zapomenuty, pokud by byly v rozporu se současným učením.

Předpokládali jsme, že extraobjektová vazba prostorově oddělených tvarů a barev bude slabší než intraobjektová vazba těchto znaků, a v důsledku toho bude interference paměti větší, když je vyžadována extraobjektová vazba. Navíc jsme očekávali, že najdeme větší vývojové rozdíly v extraobjektu ve srovnání s intraobjektovou vazbou. Začneme zkoumáním vývoje intraobjektové vazby v experimentu 1.

Experiment 1: Vývoj vnitroobjektové vazby

Účelem tohoto experimentu bylo posoudit vývoj intraobjektové paměťové vazby o interferenčních efektech. Vzhledem k důkazům z předchozí práce, že intraobjektová vazba může být méně náročná na pozornost a přesnější ve srovnání s extraobjektovou vazbou (Ecker et al., 2007, 2013; van Geldorp et al., 2015), očekávali jsme, že vývojové rozdíly ve vazbě intraobjektových rysů by byl menší. Také jsme očekávali, že rekombinace tvarů a barev v různých fázích experimentu by vyvolala relativně malé interferenční efekty.

Metoda

Účastníci – 48 5-letých (mág=5,08 let, SDage=0,19, jazyk=4,74 – 5,51; 23 žen, 25 mužů) , 35 osmiletých (mág=8,50 let, SDage=0,28, jazyk=8,01–8,99; 18 žen, 17 mužů) a 30 dospělých (15 tohoto experimentu se účastnily ženy, 15 mužů). Přibližné velikosti vzorků byly zvoleny tak, aby byly srovnatelné s těmi z předchozí studie prokazující vývojové rozdíly v interferenčních účincích pomocí podobného paradigmatu (Darby & Sloutsky, 2015). Analýzu výkonu naleznete v části Výsledky a diskuse níže.

Děti byly testovány v místních předškolních a základních školách umístěných především ve středostavovských čtvrtích Columbusu v Ohiu. Byli přijati na základě vrácených lístků s povolením a obdrželi nálepky za účast. Dospělí se rekrutovali z úvodních kurzů psychologie a získali částečný zápočet. Tento projekt byl schválen Institucionální revizní radou The Ohio State University Protokol č. 2004B042, "Komplexní protokol pro výzkum kognitivního rozvoje."

Stimuly – Účastníkům byly předloženy předměty, které se lišily tvarem a barvou. Existovalo osm tvarů (např. čtverec, kruh, trojúhelník) a osm barev (např. červená, zelená, modrá), které byly během experimentu různými způsoby kombinovány do objektů. Kombinace tvarů a barev byly pro každého účastníka náhodně vybrány. Kromě předmětů byly účastníkům předloženy dvě kreslené postavičky (Medvídek Pú a Mickey Mouse), které byly spojeny s předměty, jak je popsáno níže.

Postup—Experiment byl prezentován pomocí softwaru OpenSesame (Mathôt et al., 2012), na obrazovkách počítačů s rozlišením 1920 × 1080. Děti byly individuálně testovány v tiché místnosti ve své mateřské nebo základní škole a odpovídaly na dotykové obrazovce. Dospělí byli testováni ve skupinách až čtyř účastníků v laboratoři se standardními obrazovkami a odpovídali na klávesnici.

Účastníci nejprve dokončili fázi učení pro jednu sadu nepředvídaných událostí (tj. sadu A), ve které se se zpětnou vazbou naučili spojit čtyři předměty s jednou ze dvou kreslených postaviček v několika pokusech (každý předmět byl vždy spojen s jednou postavou) . Dále účastníci dokončili fázi učení pro sadu A bez zpětné vazby. Po této fázi byla poskytnuta minutová přestávka, během které děti dostaly nálepku a dospělí byli požádáni, aby se tiše posadili. Tyto postupy testovací fáze učení a učení byly poté opakovány pro sadu B, která zahrnovala čtyři nové nepředvídané události, včetně dvou překrývajících se nepředvídatelných událostí, ve kterých byly tvary a barvy dříve viděné v sadě A rekombinovány, aby vznikly nové objekty, které byly spojeny s jiným znakem, jako např. a také dvě jedinečné události, které zahrnují objekty s novými tvary a barvami (viz obrázek 1C).

Učení a testování asociací sady B lze hodnotit za účelem měření proaktivní interference, kterou usuzujeme ze snížené přesnosti sady B ve srovnání se sadou A, zejména pro překrývající se nepředvídané události. Po těchto fázích následovala druhá přestávka. Sada A byla poté znovu prohlédnuta s druhým testem učení pro měření retroaktivní interference nebo zmenšení paměti pro překrývající se nepředvídané události sady A. Nakonec byla provedena fáze Binding test, která dále testovala paměť na nepředvídané události získané v obou sadách A a B prokládaným způsobem. Na obrázku 1A je znázorněno pořadí fází úkolů. Podrobnosti o postupu každého typu fáze jsou uvedeny níže.

Fáze učení.: Před první fází učení byli účastníci instruováni, že jim budou ukázány různé předměty spolu s jejich přáteli Medvídkem Pú a Mickey Mousem, že každý předmět patří jednomu z těchto přátel a že jejich úkolem je zjistit, zda každý předmět patřil „medvídkovi Pú“ nebo Mickeymu. Proto, i když byli účastníci informováni, že se potřebují naučit asociace objektů a znaků, nedostali instrukce, jaké konkrétní druhy asociací by měli tvořit. Účastníci například nebyli informováni, že by se měli snažit zapamatovat si specifické kombinace tvarů a barev v rámci objektů, a nebylo jim řečeno, že některé tvary a barvy budou později v úkolu znovu zkombinovány.

Při každé zkoušce ve dvou fázích učení byl účastníkovi ukázán jeden objekt, vycentrovaný v dolní části obrazovky, spolu se dvěma kreslenými postavičkami (Medvídek Pú a Mickey Mouse), které byly umístěny ve dvou horních rozích obrazovky. obrazovce (viz obrázek 1B). Pozice (vlevo nebo vpravo) postav byla náhodně vybrána pro každého účastníka, ale zůstala konzistentní v průběhu experimentu.

Úkolem každého Learning trialu bylo určit, zda prezentovaný předmět patří „Medvídkovi Pú“ nebo Mickeymu. Dětští účastníci odpovídali dotykem jedné ze dvou postav na dotykovém monitoru; dospělí reagovali stisknutím levé nebo pravé šipky. Po každé odpovědi byla zpětná vazba poskytnuta následujícími způsoby: (a) nad objektem se objevil správný znak, bez ohledu na přesnost odpovědi, (b) se objevil text poskytující explicitní zpětnou vazbu (např. „Výborně, ten objekt patří Mickeymu! “), který byl čten nahlas dětem, ale ne dospělým, (c) byl zobrazen usměvavý nebo zamračený obličej pro správné a nesprávné odpovědi a (d) byl prezentován sluchový tón (vysoký tón pro správné odpovědi nebo nízký tón pro nesprávné odpovědi). Každá fáze učení zahrnovala čtyři bloky po osmi pokusech, celkem tedy 32 pokusů; každý objekt byl prezentován dvakrát za blok, celkem tedy osm prezentací napříč fází.

Učící se testovací fáze.: Učící testovací postup byl stejný jako u učících fází s výjimkou následujících změn. Za prvé, k žádnému pokusu nebyla poskytnuta žádná zpětná vazba; místo toho znaky zůstaly na obrazovce, ale po dobu 200 ms mezi pokusy nebyl přítomen žádný objekt. Kromě toho byly v každé fázi testu učení předloženy pouze dva bloky osmi pokusů. Stejně jako ve fázích učení byla v každé testovací fázi učení testována pouze jedna sada objektů.

Fáze testu vazby: Účelem fáze testu vazby bylo dále prozkoumat struktury vazby paměti získané v experimentu. V každém pokusu byla účastníkům ukázána postava (buď Medvídek Pú nebo Mickey Mouse) ve středu obrazovky a pět objektů umístěných podél neviditelné vodorovné čáry poblíž spodní části obrazovky (viz obrázek 1B). Účastníkům bylo řečeno, že jeden z prezentovaných předmětů patřil dané postavě dříve v úloze a že jejich úkolem bylo přesně tento předmět identifikovat. Děti reagovaly dotykem vybraného předmětu na obrazovce; dospělí reagovali stisknutím odpovídající číselné klávesy na klávesnici.

Důležité je, že jedna vlastnost (tj. tvar nebo barva) byla dána účastníkům jako vodítko, že každá volba odpovědi měla stejnou hodnotu funkce (např. všechny možnosti odpovědi byly modré). Druhý rys se lišil mezi volbami, vyžadoval paměť pro asociaci s daným rysem a postavou; označujeme to jako testovaný prvek. Každý objekt z obou sad byl testován dvakrát na blok; tvar byl testovaným prvkem v jednom z těchto pokusů a barva byla testovaným prvkem ve druhém. Pořadí pokusů v každém bloku bylo randomizováno pro každého účastníka. Ve fázi bylo předloženo celkem 32 studií.

Při každém pokusu byla jedna z možností výběru objektu správná (tj. byla přidružena k dané postavě dříve v úloze) a zbývající čtyři byly nesprávné. Tři z nesprávných fólií měly vždy hodnoty testovaného prvku, které byly součástí (a) překrývajícího se objektu (který byl prezentován během úkolu, ale byl spojen s jiným znakem), (b) jedinečného objektu ze sady A, nebo (c) jedinečný objekt ze sady B. Pro každou z těchto kategorií byla náhodně vybrána konkrétní hodnota vlastnosti z dostupných možností pro každý pokus. Čtvrtá fólie měla vždy nový prvek, náhodně vybraný v každém pokusu ze dvou tvarů nebo dvou barev, které nebyly během fáze učení ukázány. Prostorová poloha pěti možností odpovědi (označovaných jako Správná, Překrývající se, Jedinečná A, Jedinečná B a Nová) byla randomizována pro každou studii. Příklady polí pro výběr odpovědí viz obrázek 1D.

Test vazby jsme navrhli tak, aby účastníci mohli využívat různé vazebné struktury k zúžení možností odezvy. Například jsme usoudili, že pokud účastníci svázali znak s hodnotami jednoho znaku (tj. tvary nebo barvy), mohli vyloučit možnosti odpovědi s testovaným znakem, který nebyl spojen s postavou (např. kříž a kosočtverec tvary v horní části obrázku 1D). Podobně by intraobjektová vazba tvaru a barvy umožnila účastníkovi vyloučit objekty s kombinacemi tvaru a barev, které nebyly vidět ve fázích učení (např. modrý kříž, modrý čtverec a modrý kosočtverec na obrázku 1D).

Vazba tvaru a barvy by zejména umožnila dokonalou přesnost pro unikátní objekty, ale ne pro překrývající se objekty, jak bylo dříve vidět překrývající se objektová fólie (např. modrá hvězda na obrázku 1D), ale byla spojena s jiným znakem. Složitá vazba tvaru a barvy v rámci předmětu i postavy však mohla být použita ke správné identifikaci správného výběru odpovědi ve všech pokusech. Abychom kvantitativně odhadli, do jaké míry byly tyto vazebné struktury vytvořeny každým účastníkem, vytvořili jsme výpočtový model, který je shrnut v sekci Výsledky a podrobně prezentován v online doplňkových materiálech.

Analýzy – Všechny analýzy jsme provedli pomocí hierarchických bayesovských metod, včetně konvenčních regresních modelů a našeho nového výpočtového modelu. Hierarchické bayesovské přístupy umožňují odhad parametrů modelu pro každou věkovou skupinu, přičemž řádně zohledňují variabilitu mezi účastníky. Kromě toho tyto metody umožňují odhad posteriorních rozdělení hodnot parametrů, které ze své podstaty poskytují informace o nejistotě v odhadech parametrů, takže široká rozdělení indikují větší nejistotu v odhadech.

Kromě zkoumání zadních distribucí hodnot parametrů pro každou věkovou skupinu je možné tato rozložení porovnávat mezi věkovými skupinami. K tomu jsme použili techniku ​​pro výpočet překrytí mezi dvěma distribucemi na základě odhadů hustoty jádra (Pastore & Calcagnì, 2019). Stručně řečeno, metrika překrytí, η, vypočítá plochu sdílenou dvěma distribucemi ve srovnání s celkovou plochou. Pro dvě zcela nepřekrývající se rozdělení η=0, zatímco pro dvě identická rozdělení η=1. Toto je spojitá míra mezi 0 a 1, ale pro usnadnění expozice uvažujeme η<.05 values to be very strong evidence of a difference between groups (Darby & Sederberg, 2022).

Transparentnost a otevřenost – Výše ​​jsme uvedli velikosti našich vzorků a způsob jejich určení a také postup vyloučení dat. Nahlásili jsme také všechny experimentální manipulace a opatření. Všechny analýzy byly provedeny v Pythonu (Van Rossum & Drake, 2011) a všechny modely byly implementovány s Python knihovnou RunDEMC (https://github.com/compmem/RunDEMC). Návrh studie a analýzy nebyly předem registrovány. Data a kód modelu související s touto studií jsou veřejně dostupné na https://osf.io/x9m83/.

For more information:1950477648nn@gmail.com