Objektisisese ja objektivälise mälu sidumine varases arenduses 2. osa

Mälu häired ja sidumine

Mälu sidumisprotsessid võivad olla seotud sarnaste mälude vaheliste interferentsiefektidega (Darby & Sloutsky, 2015; Hedden & Park, 2003; McClelland et al., 1995; Yim et al., 2013). Enne selle hüpoteesi kaalumist anname ülevaate häirete mõjudest ja sellest, kuidas need võivad arenduseti erineda.

Mälu sidumine viitab meeldejäävate asjade ühendamisele olemasoleva kogemuse, teadmiste, emotsioonide ja muu teabega parema mälu ja mõistmise huvides. See mälumeetod aitab meil uut teavet paremini meelde jätta ja mõista ning parandada mälu tõhusust.

Kui me õpime uusi teadmisi, on neid lihtsam meeles pidada ja mõista, kui suudame need siduda olemasolevate teadmiste ja kogemustega. Näiteks kui õpite uut sõna, saate selle kiiremini meelde jätta, kui suudate selle stseeni või pildiga seostada. Samamoodi, kui õpite uue oskuse, saate selles paremini hakkama, kui suudate seda sarnaste oskustega seostada ja seda ikka ja jälle harjutada.

Mälu sidumine võib samuti aidata meil paremini oma emotsionaalseid kogemusi teabe meeldejätmiseks ja mõistmiseks kasutada. Näiteks meeldivat maali nähes meenub see kiiremini. Samamoodi, kui meil on mingi emotsionaalne kogemus, nagu rõõm, üllatus, kurbus jne, võib see aidata meil seotud teavet paremini meeles pidada.

Kokkuvõtteks võib öelda, et mälu sidumine aitab meil uut teavet paremini meelde jätta ja mõista ning parandada mälu tõhusust. Seetõttu peaksime püüdma õppimises ja igapäevaelus uut infot siduda olemasolevate teadmiste, kogemuste, emotsioonide jms, et oma mälu paremini kasutada. On näha, et peame parandama mälu ja Cistanche deserticola võib oluliselt parandada mälu, sest Cistanche deserticola suudab reguleerida ka neurotransmitterite tasakaalu, näiteks tõsta atsetüülkoliini ja kasvufaktorite taset. Need ained on mälu ja õppimise jaoks väga olulised. Lisaks võib liha parandada ka verevoolu ja soodustada hapniku kohaletoimetamist, mis tagab aju piisava toitainete ja energia kättesaamise, parandades seeläbi aju elujõudu ja vastupidavust.

Lühimälu parandamiseks klõpsake nuppu Tea

Pikaajaline uurimistöö näitab, et mälestusi on sageli raskem taastada teiste mälestuste sekkumise tõttu (ülevaateid vt Anderson & Neely, 1996; Wixted, 2004;). Proaktiivne sekkumine ilmneb siis, kui uus õppimine on varem õpitud teabe mälu tõttu raskem ja tagasiulatuv sekkumine tekib siis, kui minevikus õpitu säilitamine on hilisema õppimise tõttu raskem.

Häireefekte uuritakse sageli paradigmadega, milles osalejad õpivad ühes faasis esemepaare (nt sõnu või pilte) seostama ja seejärel teises faasis samade esemete erinevaid kombinatsioone seostama. Uute kombinatsioonide vähem jõuline õppimine teises faasis peegeldab ennetavaid häireid ja üksuste algsete kombinatsioonide vähenenud mälutäpsus pärast teist etappi peegeldab tagasiulatuvaid häireid.

Kuigi enamik häiretega seotud töödest on tehtud täiskasvanutega, on arendustöö leidnud tõendeid selle kohta, et mitte ainult 4- kuni 7-aastased lapsed ei ole häiretele vastuvõtlikud (Benear et al., 2021), vaid nad võivad olla vastuvõtlikumad kui täiskasvanud nii proaktiivsele (Yim et al., 2013) kui ka tagasiulatuvale (Darby & Sloutsky, 2015) sekkumisele. Erinevad mehhanismid võivad häireid moduleerida ja selgitada seda arengumuutuste mustrit.

Mõned uuringud on näidanud, et häireid võib moduleerida konkurentide pärssimine otsimisel (Anderson, 2003; Anderson et al., 1994; Hulbert & Anderson, 2020). Näiteks saab ennetavaid häireid lahendada, blokeerides ajutiselt varem õpitud teabe, mis võistleb äsja õpitud teabe hankimise eest. Selle teabe pärssimine muudaks arvatavasti selle hankimise keerulisemaks, tekitades tagasiulatuvaid häireid, kuni täiendav protsess pärssimise vabastab.

Lapsed võivad tugevama inhibeerimise tõttu olla vastuvõtlikumad tagasiulatuvale sekkumisele, kuigi see tähendaks, et lapsed peaksid olema vähem vastuvõtlikud ennetavatele häiretele, mida pole kirjanduses kirjeldatud (vt Yim et al., 2013, tõendeid ennetava sekkumise kohta lapsed). Seoses sellega võib algselt õpitud teave jäädavalt õppimata, mis hõlbustaks sarnase teabe uut õppimist, kuid kahjustaks tingimata esmalt õpitud teabe mälu. Vahel on mäluteooriates undlearning tagasi lükatud (Slamecka, 1966), kuigi mõned hiljutised arvutustööd on uurinud õppimisest loobumise võimalust mälu vananemise kontekstis (Darby & Sederberg, 2022).

Teine võimalus on see, et häireid moduleerivad mälu siduvad protsessid. Täpsemalt võib kompleksne sidumine aidata vähendada häireefekte, vähendades mälude vahelist sarnasust ja seega ka konkurentsi. Seda ideed võib illustreerida Darby ja Sloutsky (2015) tuvastusmälu interferentsi paradigma. Selles paradigmas õppisid osalejad seostama objektide kombinatsioone koomiksitegelastega kolmes etapis. 1. faasis said osalejad teada, et AB → X (st objektid A ja B olid seotud märgiga X), CD → X, EF → Y ja GH → Y. 2. faasis said osalejad teada, et AC → Y, BD → Y, IJ → X ja KL → X.

Kaks assotsiatiivset kolmikut igas faasis kattusid, kuna samad objektid (st A, B, C ja D) ühendati uuesti ja seostati faaside vahel erinevate tähemärkidega, samas kui teised kolmikud olid ainulaadsed selle poolest, et objektid olid erinevad. faaside vahel. 3. faasis esitati osalejatele taas 1. faasis õpitud esialgne kattuvate kolmikute komplekt ja nad seisid silmitsi konfliktiga: A, B, C ja D olid mõlemad seotud nii X-i kui ka Y-ga. Üksikute objektide sidumine tegelasega siis eeldatakse, et iga faas tekitab häireid, kuna iga üksus on seotud mõlema märgiga. Seevastu konkreetsed objektipaarid olid ülesande faasides seotud ainult ühe märgiga, nii et kahe objekti kompleksne sidumine igas paaris koos tegelasega võimaldas häireteta kõrget jõudlust.

Selle paradigma kohaselt leidsid Darby ja Sloutsky (2015), et 5-aastastel lastel ilmnes 3. faasis oluliselt rohkem tagasiulatuvaid häireid kui täiskasvanutel, mida mõõdeti kordumatute kolmikute kattumise täpsuse suurema langusega. Kuna lapsed kogesid suuremat segamist, järeldasid autorid, et lapsed moodustasid tõenäoliselt lihtsad sidumisstruktuurid, samas kui täiskasvanud moodustasid tõenäoliselt keerukamad sidumisstruktuurid. Kuid see töö ei iseloomustanud formaalselt mälu siduvate struktuuride teket ega nende arengulisi erinevusi.

Oluline on see, et Darby ja Sloutsky (2015) paradigmas osalejad õppisid ennustama tegelast objektide paaride põhjal ja nende paaride mälu põhines arvatavasti suurel määral täiendaval objekti sidumisel. Nagu ülalpool kirjeldatud, võib objektisisene sidumine olla tavaliselt vähem tähelepanu nõudev ja täpsem (Asch et al., 1960; Ecker et al., 2007, 2013; van Geldorp jt, 2015; Walker & Cuthbert, 1998), mis viitab sellele, et sama objekti funktsioone saab hõlpsamini siduda üksteisega ja teiste keeruka sidumisstruktuuri elementidega, mis võib potentsiaalselt vähendada häireefekte. Varasemad tööd on näidanud, et tagasiulatuv interferents võib mõjutada objektisisest sidumist töömälu paradigmades (Allen et al., 2006; Logie et al., 2009; Ueno et al., 2011), kuid me ei ole teadlikud tööst, mis oleks otseselt käsitlenud võimalikke erinevusi interferents objektisisese ja objektivälise mälu sidumise vahel.

Praegune töö

Käesolevas töös uurime objektisisest, objektivälist ja kompleksse mälu sidumist Darby ja Sloutsky (2015) interferentsi paradigma variandiga. Selles variandis ei seostata tegelasi mitte objektipaaridega, vaid kujundite ja värvide paaridega. Katses 1 esitatakse kujundid ja värvid samas objektis, mis nõuab objektisisest sidumist, samas kui katses 2 on tunnused ruumiliselt eraldatud, mis nõuab objektivälist sidumist. Mõlemas katses kombineeritakse kujundid, värvid ja tegelased erinevates faasides, luues potentsiaali häireteks.

Testisime mõlemas katses 5-aastasi, 8-aastasi ja täiskasvanuid, et uurida arenguerinevusi sidumises ja häiretes. Need vanuserühmad valiti, kuna eelnev töö on leidnud tõendeid häirete mõju vähenemise kohta 4- kuni 5-aastaste laste ja täiskasvanute vahel (Darby & Sloutsky, 2015; Yim et al., 2013), kuna samuti kompleksse sidumise jätkuv areng pärast 7. eluaastat (Yim et al., 2013).

Et ametlikult oletada, kuidas selles ülesandes teavet õpiti ja hankiti, töötasime välja uudse arvutusmudeli. Mudeli parameetrid hindasid kolme tüüpi sidumist: (a) lihtne sidumine kuju ja värvi tunnuste vahel, (b) lihtne sidumine iga eraldiseisva tunnuse ja koomiksitegelase vahel ning (c) keerulisem sidumine kuju ja värvi tunnuste seose vahel. ja tegelane. Lisaks sisaldas mudel mehhanismi, mille abil võis unustada varem õpitud assotsiatsioonid, kui need lähevad vastuollu praeguse õppimisega.

Me oletasime, et ruumiliselt eraldatud kujundite ja värvide objektiväline sidumine on nõrgem kui nende funktsioonide objektisisene sidumine ja selle tulemusena on mäluhäired suuremad, kui on vaja objektivälist sidumist. Lisaks eeldasime, et leiame ekstraobjektis suuremaid arenguerinevusi võrreldes objektisisese seondumisega. Alustuseks uurime objektisisese sidumise arengut katses 1.

1. katse: objektisisese sidumise arendamine

Selle katse eesmärk oli hinnata objektisisese mälu sidumise arengut interferentsi mõjude suhtes. Arvestades varasemast tööst saadud tõendeid selle kohta, et objektisisene sidumine võib olla vähem tähelepanu nõudev ja täpsem võrreldes objektivälise sidumisega (Ecker et al., 2007, 2013; van Geldorp jt, 2015), eeldasime, et objektisiseste tunnuste sidumisel on arenguerinevused. oleks tühine. Samuti eeldasime, et kujundite ja värvide rekombineerimine katse erinevates etappides tekitab suhteliselt väikeseid häireefekte.

meetod

Osalejad – nelikümmend kaheksa 5-aastast (mage=5,08 aastat, SDage=0,19, keel=4,74–5,51; 23 naist, 25 meest) , 35 kaheksa-aastast (mage=8.50 aastat, SDage=.28, keel=8.01–8.99; 18 naist, 17 meest) ja 30 täiskasvanut (15 naised, 15 meest) osalesid selles katses. Ligikaudsed valimi suurused valiti nii, et need oleksid võrreldavad eelmise uuringuga, mis näitas sarnase paradigma abil häireefektide arengulisi erinevusi (Darby & Sloutsky, 2015). Võimsuse analüüsi leiate allpool jaotisest Tulemused ja arutelu.

Lapsi testiti kohalikes eelkoolides ja algkoolides, mis asusid peamiselt Ohio osariigi Columbuse keskklassi linnaosas. Nad värvati tagastatud lubade alusel ja said osalemise eest kleebised. Täiskasvanud värvati sissejuhatavatest psühholoogiatundidest ja said osalise kursuse ainepunkti. See projekt kiideti heaks Ohio osariigi ülikooli institutsionaalse ülevaatenõukogu protokolliga # 2004B042 "Kognitiivse arengu uuringute terviklik protokoll".

Stiimulid – osalejatele kingiti esemeid, mis varieerusid kuju ja värvi järgi. Kujundeid (nt ruut, ring, kolmnurk) ja kaheksat värvi (nt punane, roheline, sinine) oli kaheksa, mis kombineeriti erineval viisil kogu katse jooksul objektideks. Kujundite ja värvide kombinatsioonid valiti iga osaleja jaoks juhuslikult. Lisaks objektidele esitleti osalejatele kahte koomiksitegelast (Karupoeg Puhh ja Miki-Hiir), keda seostati esemetega, nagu allpool kirjeldatud.

Protseduur – katset esitati OpenSesame tarkvaraga (Mathôt et al., 2012) arvutiekraanidel eraldusvõimega 1920 × 1080. Lapsi testiti individuaalselt nende eelkooli või põhikooli vaikses ruumis ja vastuseid tehti puutetundlikul ekraanil. Täiskasvanuid testiti laboris kuni neljast osalejast koosnevates rühmades standardsete ekraanidega ja vastuseid tehti klaviatuuril.

Osalejad lõpetasid esmalt ühe ettenägematute juhtumite komplekti (st komplekt A) õppimisfaasi, mille käigus nad õppisid tagasiside abil seostama nelja objekti ühega kahest koomiksitegelasest mitme katse käigus (iga objekt seostati alati ühe tegelasega). . Järgmisena lõpetasid osalejad A-komplekti õppimise testifaasi ilma tagasisideta. Pärast seda etappi tehti üheminutiline paus, mille jooksul lapsed said kleebise ja täiskasvanud paluti vaikselt istuda. Neid õppimise ja õppimise testifaasi protseduure korrati komplekti B jaoks, mis hõlmas nelja uut juhust, sealhulgas kahte kattuvat juhust, mille käigus kombineeriti varem komplektis A nähtud kujundid ja värvid uuesti, et luua uusi objekte, mis olid seotud erineva iseloomuga. samuti kaks unikaalset juhust, mis hõlmavad uue kuju ja värviga objekte (vt joonis 1C).

B-komplekti seoste õppimist ja testimist võib hinnata ennetavate häirete mõõtmiseks, mida järeldame komplekti B väiksemast täpsusest võrreldes komplektiga A, eriti kattuvate ettenägematute juhtumite puhul. Pärast neid faase tehti teine ​​paus. Seejärel vaadati A-komplekti uuesti läbi teise õppetestiga, et mõõta tagasiulatuvaid häireid või vähendatud mälu kattuvate A-komplekti juhtude jaoks. Lõpuks viidi läbi sidumistesti faas, mis testis täiendavalt mälu nii komplektides A kui ka B õpitud juhuste jaoks põimitud viisil. Ülesande etappide järjestuse illustratsiooniks vaadake joonist 1A. Üksikasjad iga faasitüübi protseduuri kohta on toodud allpool.

Õppefaasid: Enne esimest õppimisetappi juhendati osalejaid, et neile näidatakse koos nende sõprade Karupoeg Puhhi ja Miki Hiirega erinevaid objekte, et iga objekt kuulus ühele neist sõpradest ja et nende ülesanne on välja selgitada, kas iga objekt kuulus "Karule Puhh" ehk Mikile. Seega, kuigi osalejaid teavitati sellest, et nad peavad õppima objektide ja tegelaste seoseid, ei antud neile juhiseid selle kohta, milliseid konkreetseid assotsiatsioone nad peaksid moodustama. Näiteks ei teavitatud osalejaid, et nad peaksid püüdma meeles pidada konkreetseid kuju ja värvi kombinatsioone objektide sees, ja neile ei öeldud, et osa kujundeid ja värve kombineeritakse hiljem ülesande käigus.

Kahe õppefaasi igal katsel näidati osalejale ühte eset ekraani allserva keskel koos kahe koomiksitegelasega (Karupoeg Puhh ja Miki-Hiir), mis asusid ekraani kahes ülemises nurgas. ekraan (vt joonis 1B). Tegelaste positsioon (vasak või parem) randomiseeriti iga osaleja jaoks, kuid jäi kogu katse vältel samaks.

Iga õppekatse ülesandeks oli kindlaks teha, kas esitletud objekt kuulub "Karule Puhh" või Mikile. Lapsosalejad vastasid, puudutades puuteekraanil ühte kahest tähemärgist; täiskasvanud vastasid vasakut või paremat nooleklahvi vajutades. Pärast iga vastuse andmist anti tagasisidet järgmistel viisidel: (a) õige märk ilmus objekti kohale, olenemata vastuse täpsusest, (b) ilmus tekst, mis andis selgesõnalist tagasisidet (nt "Vägev, see objekt kuulub Mikile! "), mida loeti ette lastele, kuid mitte täiskasvanutele, (c) õigete ja valede vastuste korral näidati naeratavat või kortsutavat nägu ja (d) esitati kuulmistooni (kõrge toon õigete vastuste jaoks või madal toon). toon valede vastuste korral). Iga õppeetapp hõlmas nelja kaheksast katsest koosnevat plokki, kokku 32 katset; iga objekti esitleti kaks korda ploki kohta, kokku kaheksa esitlust faasis.

Õppimistesti faasid. Õppimistesti protseduur oli identne õppefaaside omaga, välja arvatud järgmised muudatused. Esiteks ei antud ühegi katse kohta tagasisidet; selle asemel jäid tegelased ekraanile, kuid katsetevahelise 200 ms intervalli jooksul polnud ühtegi objekti. Lisaks esitati igas õppetesti etapis ainult kaks kaheksast katsest koosnevat plokki. Nagu ka õppefaasides, testiti igas õppetesti etapis ainult ühte objektide komplekti.

Sidumiskatse faas: Sidumise testi faasi eesmärk oli täiendavalt uurida katses õpitud mälu sidumisstruktuure. Igas katses näidati osalejatele tegelast (kas Karupoeg Puhh või Miki-Hiir) ekraani keskel ja viit objekti, mis paiknesid mööda nähtamatut horisontaaljoont ekraani allserva lähedal (vt joonis 1B). Osalejatele öeldi, et üks esitletud objektidest oli ülesandes varem antud tegelasele kuulunud ja nende ülesanne oli täpselt see objekt tuvastada. Lapsed vastasid ekraanil valitud objekti puudutamisega; täiskasvanud vastasid, vajutades klaviatuuril vastavat numbriklahvi.

Oluline on see, et osalejatele anti üks tunnus (st kuju või värv) vihjena, et igal vastusevalikul oli sama tunnusväärtus (nt kõik vastusevalikud olid sinised). Teine tunnus erines valikute vahel, nõudes mälu seostamiseks antud tunnuse ja iseloomuga; nimetame seda testitud funktsiooniks. Iga objekti mõlemast komplektist testiti kaks korda ploki kohta; kuju oli testitud funktsioon ühel neist katsetest ja värv oli testitud funktsioon teisel katsel. Katsete järjekord igas plokis randomiseeriti iga osaleja jaoks. Selles etapis esitati kokku 32 uuringut.

Igal katsel oli üks objekti valikutest õige (st oli ülesandes varem antud tegelasega seotud) ja ülejäänud neli olid valed. Kolmel ebaõigel fooliumil olid alati testitud funktsiooni väärtused, mis olid osa (a) kattuvast objektist (mis oli ülesande ajal esitatud, kuid oli seotud teise märgiga), (b) unikaalsest objektist komplektist A, või (c) unikaalne objekt komplektist B. Iga selle kategooria jaoks valiti iga katse jaoks saadaolevate valikute hulgast juhuslikult konkreetne funktsiooni väärtus. Neljandal fooliumil oli alati uus funktsioon, mis valiti igal katsel juhuslikult kahe kuju või kahe värvi hulgast, mida õppefaasis ei näidatud. Iga katse jaoks randomiseeriti viie vastusevariandi (nimetatud kui õige, kattuv, kordumatu A, kordumatu B ja uus) ruumiline asukoht. Vastuste valiku massiivide näiteid vaadake jooniselt 1D.

Kavandasime sidumistesti nii, et osalejad saaksid oma vastusevalikute kitsendamiseks kasutada erinevaid sidumisstruktuure. Näiteks arutlesime, et kui osalejad oleksid tegelase sidunud ühe tunnuse väärtustega (st kujundite või värvidega), võivad nad välistada vastusevalikud testitud tunnusega, mis ei olnud tegelasega seotud (nt rist ja teemant kujundid joonise 1D ülaosas). Samamoodi võimaldaks kuju ja värvi objektisisene sidumine osalejal välistada objektid, millel on kuju ja värvi kombinatsioonid, mida ei olnud õppimisfaasides nähtud (nt sinine rist, sinine ruut ja sinine teemant joonisel 1D).

Eelkõige võimaldaks kuju ja värvi sidumine ainulaadsete objektide jaoks täiuslikku täpsust, kuid mitte kattuvate objektide puhul, kuna kattuva objekti fooliumit oli varem nähtud (nt sinine täht joonisel 1D), kuid see oli seotud teise märgiga. Kuid nii objekti sees kui ka tegelase kuju ja värvi kompleksset sidumist saab kasutada õige vastuse valiku õigeks tuvastamiseks kõigis katsetes. Et kvantitatiivselt hinnata, mil määral need sidumisstruktuurid moodustasid iga osaleja, koostasime arvutusliku mudeli, mis on kokku võetud jaotises Tulemused ja esitatud üksikasjalikult veebipõhistes lisamaterjalides.

Analüüsid – teostasime kõik analüüsid hierarhiliste Bayesi meetoditega, sealhulgas tavapäraste regressioonimudelite ja meie uudse arvutusmudeliga. Hierarhilised Bayesi lähenemisviisid võimaldavad hinnata iga vanuserühma mudeli parameetreid, võttes samal ajal õigesti arvesse osalejate vahelist varieeruvust. Lisaks võimaldavad need meetodid hinnata parameetrite väärtuste tagumisi jaotusi, mis annavad olemuselt teavet parameetrite hinnangute ebakindluse kohta, nii et laiad jaotused näitavad hinnangute suuremat ebakindlust.

Lisaks iga vanuserühma parameetrite väärtuste tagumise jaotuse uurimisele on võimalik neid vanuserühmade vahelisi jaotusi võrrelda. Selleks kasutasime kahe jaotuse vahelise kattuvuse arvutamiseks tuuma tiheduse hinnangute põhjal tehnikat (Pastore & Calcagnì, 2019). Lühidalt, kattumise mõõdik η arvutab pindala, mida jagavad kaks jaotust, võrreldes kogupindalaga. Kahe täiesti mittekattuva jaotuse korral η=0, samas kui kahe identse jaotuse korral η=1. See on pidev mõõt vahemikus 0 kuni 1, kuid ekspositsiooni hõlbustamiseks arvestame η<.05 values to be very strong evidence of a difference between groups (Darby & Sederberg, 2022).

Läbipaistvus ja avatus – oleme eespool teatanud oma valimi suurusest ja nende määramise viisist ning andmete väljajätmise protseduurist. Samuti teatasime kõigist eksperimentaalsetest manipulatsioonidest ja meetmetest. Kõik analüüsid viidi läbi Pythonis (Van Rossum & Drake, 2011) ja kõik mudelid rakendati Pythoni teegiga RunDEMC (https://github.com/compmem/RunDEMC). Uuringu ülesehitus ja analüüsid ei olnud eelregistreeritud. Selle uuringuga seotud andmed ja mudelikood on avalikult saadaval aadressil https://osf.io/x9m83/.

For more information:1950477648nn@gmail.com