Sensoorse ajaloo mitmekordne ja lahutatav mõju töömälu jõudlusele 1. osa

Sensoorse teabe käitumuslikud aruanded on stiimulite ajaloo tõttu kallutatud. Selliste jada-sõltuvuse eelarvamuste olemus ja suund võivad katseseadetes erineda; on täheldatud nii atraktiivseid kui ka tõrjuvaid eelarvamusi varasemate stiimulite suhtes.

Sensoorne teave on meie keha ja välismaailmaga suhtlemise tulemus ja seda saab tajuda meie viie meelega – nägemine, kuulmine, puudutus, maitse ja haistmine. See sensoorne informatsioon edastatakse närvisüsteemi kaudu meie ajju, kus see töödeldakse ja kodeeritakse mällu. Seetõttu on sensoorse teabe ja mälu vahel tihe seos.

Võimalus luua ja säilitada häid mälestusi on oluline kognitiivne võime ning sensoorne teave on selle protsessi jaoks ülioluline. Kui me läbime oma elus erinevaid kogemusi ja sündmusi, saab meie aju teavet igalt meie meelelt, sealhulgas helid, pildid, maitsed, lõhnad ja palju muud. See sensoorne teave äratab meie huvi ja stimuleerib meie emotsioone, muutes kogemuse sügavamaks ja tähendusrikkamaks.

Kui meil on vaja mõnda sündmust meelde tuletada, aitab sensoorne teave meil oma mälupangast asjakohast teavet hankida. Näiteks maal võib esile kutsuda visuaalse pildi kohast, laul võib meile meenutada meie emotsionaalset seisundit ning maitsed ja lõhnad võivad tuua tagasi konkreetsed hetked ja stseenid. Sensoorset teavet saab kombineerida ka keerukamate mälestuste loomiseks.

Seetõttu on mitmesuguste sensoorsete kogemuste säilitamine mälu parandamiseks väga kasulik. Võime proovida osaleda erinevates tegevustes, sh filmide vaatamine, muusika kuulamine, raamatute lugemine, muuseumide külastamine reisides jne. Uudishimu ja ülespoole suunatud hoiaku säilitamine ning mitmekülgse teabe kogumine aitab kaasa meie tunnetuse, mõtlemise ja mälu üldisele arengule. .

Lõpuks pidage meeles, et sensoorse teabe ja mälu vahel on üksteist tugevdav seos. Positiivsed sensoorsed kogemused stimuleerivad mälu ja terve mälu aitab meil oma sensoorseid kogemusi paremini meelde tuletada ja mõista. Seetõttu peaksime oma üldise arengu edendamiseks keskenduma iga meele kogemisele. On näha, et me peame oma mälu parandama. Cistanche deserticola võib oluliselt parandada mälu, sest Cistanche deserticola on traditsiooniline Hiina ravimmaterjal, millel on palju ainulaadseid toimeid, millest üks on mälu parandamine. Hakkliha tõhusus tuleneb selle erinevatest toimeainetest, sealhulgas hapetest, polüsahhariididest, flavonoididest jne. Need koostisosad võivad aju tervist mitmel viisil edendada.

Klõpsake nuppu Tea 10 võimalust mälu parandamiseks

Kuidas ja millal need eelarvamused inimese ajus tekivad, jääb suuresti uurimata. Need võivad ilmneda kas sensoorse töötluse muutumise kaudu / või tajujärgsete protsesside ajal, nagu hooldus või otsuste tegemine.

Selle probleemi lahendamiseks testisime 20 osalejat (11 naist) ning analüüsisime käitumuslikke ja magnetoentsefalograafilisi (MEG) andmeid töömälu ülesandest, milles osalejatele esitati järjestikku kaks juhuslikult orienteeritud võret, millest ühele anti meeldetuletusvihje lõpus. kohtuprotsess.

Käitumisvastused näitasid kahte erinevat eelarvamust: (1) katsesisene tõrjuv kõrvalekalle sama katse puhul varem kodeeritud orientatsioonist ja (2) katsetevaheline atraktiivne kalduvus eelmise katse ülesandega seotud orientatsiooni poole.

Stiimuli orientatsiooni mitme muutujaga klassifikatsioon näitas, et stiimuli kodeerimise ajal olid närvikujutised kallutatud eelmisest võre orientatsioonist, olenemata sellest, kas pidasime eelnevat orientatsiooni katsesiseselt või katsete vahel, hoolimata vastupidisest mõjust käitumisele.

Need tulemused viitavad sellele, et sensoorse töötlemise tasemel ilmnevad tõrjuvad eelarvamused ja neid saab tajujärgsetes etappides tühistada, et tekitada käitumises atraktiivseid eelarvamusi.

Märksõnad:

eelarvamused; masinõpe; MEG; närvikujutised; jada sõltuvus; töömälu.

Olulisuse avaldus

Hiljutised kogemused moonutavad sensoorse teabe käitumuslikke aruandeid, kasutades võib-olla ära meie keskkonna ajalist regulaarsust. Siiani on ebaselge, millises stiimulite töötlemise etapis sellised järjestikused eelarvamused tekivad.

Siin registreerisime käitumist ja neurofüsioloogilisi [magnetoentsefalograafilisi (MEG)] andmeid, et kontrollida, kas neuraalse aktiivsuse mustrid varase sensoorse töötlemise ajal näitavad samu eelarvamusi, mida on näha osalejate aruannetes. Töömälu ülesandes, mis tekitas käitumises mitmeid eelarvamusi, olid vastused eelmiste sihtmärkide poole kaldu, kuid eemal uuematest stiimulitest.

Närvitegevuse mustrid olid kõigist varem asjakohastest üksustest ühtlaselt kallutatud. Meie tulemused on vastuolus ettepanekuga, et kõik järjestikused eelarvamused tekivad peaaegu sensoorse töötlemise etapis. Selle asemel avaldas närvitegevus hiljutistele stiimulitele enamasti kohanemissarnaseid reaktsioone.

Sissejuhatus

Stiimuli ajalugu moduleerib jõudlust sensoorsest sisendist juhindudes. Ajalistele korrelatsioonidele tuginemine on visuaalses süsteemis sügavalt juurdunud (Simoncelli ja Olshausen, 2001) ning võib olla kasulik taju suunamisel maailmas, mis on lühikese aja jooksul suures osas stabiilne (Dong ja Atick, 1995). Varasemad sensoorsed tõendid võivad olla tõhusaks vahendiks mürarikkast sensoorsest voost signaalide eraldamiseks ja stabiilse esituse säilitamiseks, et silda pilgutada, silmaliigutusi või visuaalseid ummistusi.

Hiljutised uuringud on näidanud ka eelneva stimulatsiooni tugevat lühiajalist mõju viivitatud reageerimise ja töömäluga seotud ülesannete puhul (Huang ja Sekuler, 2010; Cicchini jt, 2014, 2018; Fischer ja Whitney, 2014; Bae ja Luck, 2017; Fritsche jt, 2017; Czoschke jt, 2019). Täpsemalt teatatakse sageli meeldejäänud üksustest sarnasematena eelmises katses kasutatud ülesandega seotud stiimuliga.

See atraktiivne kallutatus, mida mõnikord nimetatakse jada-sõltuvuse eelarvamuseks, suurendab ajalist stabiilsust, toimides eelkäijana (Cicchini et al., 2014; Fischer ja Whitney, 2014; Kiyonaga jt, 2017; Fischer et al., 2020). Vastupidi, katsetes järjestikku esitatud üksuste tunnuseid peetakse sageli üksteisest erinevamaks (Born ja Tootell, 1992; Störmer ja Alvarez, 2014; Fritsche jt, 2017). See tõrjuv eelarvamus võib tuleneda ajaliselt autokorrelatsiooni signaalide tõhusast kodeerimisest (Cicchini et al., 2018).

Stiimulite vaheliste peente erinevuste võimendamine võib lisaks optimeerida tajutavate otsuste tegemist (Kiyonagaet al., 2017; Cicchini et al., 2018; van Bergen ja Jehee, 2019). Vaatamata nende vastupidistele suundadele on ilmnenud atraktiivsed ja tõrjuvad jõudluskalded. ühiselt mõjutada ülesannete töötlemist (Fritsche et al., 2017, 2020; Czoschke et al., 2019), kuigi erinevatel ajaskaaladel (Gekas et al., 2019; Sheehan ja Serences, 2022).

Kuigi praegune kirjandus on suuresti keskendunud käitumisele, on suhteliselt vähem tööd uuritud, kas need vastandlikud eelarvamused jagavad närvimehhanismi ja eelkõige seda, kas mõlemad eelarvamused võivad tekkida sensoorse töötlemise varases või hilises etapis. Mitmed uuringud on näidanud tõendeid katsetevahelise eelarvamuste kohta, mis tekivad varajases visuaalses ajukoores (St. John-Saaltink et al., 2016; Sheehan ja Serences, 2022), kuid ebapiisava ajalise eraldusvõimega, et eraldada varased töötlemisetapid, või on mõõdetud ainult aktiivsust. eesmine ajukoor, kuid mitte sensoorne ajukoor (Papadimitriou et al., 2017).

Praeguses uuringus kombineeriti töömälu ülesannete käitumisaruanded ja pidevad magnetoentsefalograafilised (MEG) salvestused, et hinnata sensoorse ajaloo ja kõrge ajalise eraldusvõimega põhjustatud uuringusiseseid ja katsetevahelisi eelarvamusi.

Töötasime välja ülesande, milles osalejatele esitati järjestikku kaks suunda ja katse lõpus kasutati ühe neist reprodutseerimiseks pidevat ja täpset vastust. Lisaks lisasime vihje, mis näitas, millist kahest orientatsioonist tuli uuringus teavitada, et testida stiimulite võimalikku diferentsiaalset vastuvõtlikkust stiimulite ülesande olulisuse suhtes (nagu Bae ja Luck, 2020; Fischer et al., 2020).

Võrdlesime süstemaatilist kallutatust, mis oli põhjustatud esimesest orientatsioonist teisel (katsesisesel kallutamisel), kui ka praeguse katse eelmise katse eelarvamusi (katsetevaheline nihe).

Kriitiliselt testisime, kas leiame selliste eelarvamuste jaoks närvisignatuure, kasutades dekodeerimismeetodit, mis kasutas MEG kõrget ajalist eraldusvõimet. Otsustasime esitatud orientatsiooni dekodeerida ja eeldasime, et leiame närviandmetes katsesisesed ja katsetevahelised eelarvamused, mis peegeldasid käitumuslikke eelarvamusi.

Tulemuste eelvaadates kinnitasime, et käitumuslikud vastused tõrjuti süstemaatiliselt sama uuringu eelmistest suundadest eemale ja tõmmati eelmises katses meelde tuletatud orientatsioonide poole.

Käitumusliku tõrjumise tulemusi peegeldades nihutati stiimuli orientatsiooni sensoorne neuraalne esitus eelmisest antud katses esitatud orientatsioonist.

Vaatamata käitumises täheldatud nihkele ei leidnud me aga närvilisi tõendeid atraktiivse katsetevahelise sensoorse kõrvalekalde kohta orientatsiooni kodeerimise ajal. Selle asemel täheldasime alati tõrjuvat neuraalset kallutatust, olenemata sellest, kas pidasime orientatsiooniks samast või eelmisest katsest pärit orientatsioone. eelarvamuse allikas.

Materjalid ja meetodid

Osalejad

Uuringus osales 20 normaalse või normaalseks korrigeeritud nägemisega tervet vabatahtlikku. Kõik osalejad olid vanuses 20–36 aastat (keskmine 25, 4 aastat vana; 11 naist). Enne uuringus osalemist andsid vabatahtlikud oma teadliku nõusoleku vastavalt Oxfordi ülikooli keskülikooli teaduseetika komitee poolt heaks kiidetud menetlustele. Osalejad said selles uuringus osalemise eest 15 naela tunnis.

Eksperimentaalne seadistus

Osalejad istusid MEG-skanneris, mis asus nõrgalt valgustatud, helikindlas ja magnetiliselt varjestatud ruumis. Projektsiooniekraan paigutati 90 cm kaugusele. Visuaalsed stiimulid projitseeriti Panasonicu DLP-projektori (PT-D7700E) abil ekraani tagaküljele ruumilise eraldusvõimega 1024 768 pikslit, kasutades värskendussagedust 60 Hz.

Ülesanne programmeeriti ja esitati, kasutades MATLAB-i (MathWorks) koos psühhofüüsika tööriistakastiga (Brainard, 1997). Osalejad märkisid oma vastused optilise kiu vastusekastile.

Ülesanne

Osalejad sooritasid täpse töömälu ülesande, milles nad reprodutseerisid ühe kahest võre stiimulist, mis esitati järjestikku sõltumatute orientatsioonidega (joonis 1). Samaaegselt teise võre esitlemisega anti osalejatele vihje selle kohta, millist võre orientatsiooni katse lõpus uurides teatada. Pooltes katsetes esitati ja kasutati aruandluseks ainult esimest või teist võre.

Iga katse algas keskse fikseerimispunktiga (0,2-kraadine visuaalne nurk) ekraanil 800 ms halli taustaga (RGB: 127, 127, 127; joonis 1). juhuslik nurk esitati tsentraalselt visuaalsel kuval 200 ms jooksul (6-kraadise visuaalnurga läbimõõt, kaks tsüklit vaatenurga kraadi kohta, 50% kontrastsus, kitseneb aGaussi ümbrisega 1,5-kraadise SD-ga).

Katsetes, kus esimest võre ei esitatud, muutis kinnituspunkt värvi mustast halliks (RGB: 192, 192, 192), et anda märku väljajätmisest. Pärast 1700–1900 ms viivitust esitati teine ​​rest. Sellel teisel restil olid samad omadused kui esimesel restil, välja arvatud nurk, mis tõmmati juhuslikult esimese resti orientatsioonist sõltumatult.

Resti keskel muutis kinnituspunkt värvi [oranž: (255,161, 0); tsüaan: (0, 236, 255)]. Värv andis märku, kui sondeeritakse esimest orientatsiooni (teatage esimesest katsest) või teist orientatsiooni (teatage teisest katsest). Katse värvide kontingentsid tasakaalustati osalejate vahel ja muutusid poole katse ajal.

Pärast värvikontingentside vahetamist harjutasid osalejad uusi ettenägematuid olukordi ühe ploki jooksul, enne kui jätkasid seansi teise poolega. Värvi vihje oli alati kehtiv, näidates, milline võre suund oli katse lõpus aruandlusetapi jaoks asjakohane. Katsetel, kus teist võre ei olnud, näitaks näpunäide alati esimest orientatsiooni.

Pärast järjekordset 1700–1900 ms viivitust ilmus sondivõre. Osalejad pidid kohandama oma orientatsiooni, et see vastaks viidatud võre mälule. Reguleerimiseks vajutati parempoolse käega nuppe, et võre pöörata kas päripäeva (CW; keskmine sõrm) või vastupäeva (nimetissõrm).

Vastused kinnitati vasaku nimetissõrmega nuppu vajutades. Järgnes 200- ms fikseerimisperiood, mille järel esitati osalejatele 50 ms tagasisidet võre kujul, mis näitas õiget orientatsiooni.

Kokku läbisid osalejad 400 katset. Pooltes katsetes esitati 200 katses kaks eset (100 katset esimese vihjega ja 100 aruandega teise vihjega). Ülejäänud 200 katses esitati ainult üks üksus (100 ainult restiga 1 ja 100 ainult restiga 2).

Saadud tegurikujundus (asjakohane võre, esitatud restide arv) sisaldas nelja tingimust: esiteks aruanne kahe esitusega, esimene aruanne ühe objektiga, teine ​​​​aruanne kahe elemendiga ja teine ​​​​aruanne ühe elemendiga. Katsetüübid segati juhuslikult ja esitati 50 uuringust koosnevate plokkidena, iga plokk kestis 10 minutit.

Käitumisanalüüs

Vastuse viga kvantifitseeriti, arvutades meeldetuletatud orientatsiooni ja juhitud orientatsiooni vahelise ringikujulise kauguse. Kõik vastused kaardistati ringikujulise vea arvutamiseks 90-90-kraadise ruumiga. Kõigis katsetevahelistes analüüsides jätsime välja iga ploki esimese katse.

Segu modelleerimine

Me sobitame töömälukirjanduses sageli kasutatava klassikalise segumudeli, et uurida sihtmärkidele reageerimise suhtelist määra, oletusi ja valele sihtmärgile antud ekslikke vastuseid ("vahetusvead"; Bays et al., 2009; Schneegans ja Bays, 2017) .

Mudel sobis iga tingimuse jaoks eraldi (kahe üksuse katsetes esitage esimene aruanne; ühe üksuse kontrollkatsetes esitage esimene aruanne; kahe elemendiga katsetes esitage teine ​​​​; ühe üksuse kontrollis esitage teine ​​​​aruanne).

Segumudel hindas von Misesi jaotuse täpsust, sihtvastusmäära, oletusmäära ja vahetusmäära üksuse suhtes, mis esitati samas katses, kuid mida ei viidatud (ainult kahe elemendiga katsed). Pärast andmete sobitamist kogu andmestikule esitas mudel ühe katse kaalud sihtvastusmäära, oletusmäära ja vahetusmäära jaoks.

Toimivuse nihke arvutamine

Arvutasime jõudluse kõrvalekalde (märgistatud ümmargune erinevus vastuse ja sihtmärgi orientatsiooni vahel) funktsioonina ümmargusest erinevusest sihtmärgi orientatsiooni ja kõrvalekalde põhjustanud orientatsiooni vahel (eelmise katse sihtmärgi orientatsioon või sama katse vastav orientatsioon). ).

Me ei kasutanud vastuse orientatsiooni, et vältida järjestikuse kallutamise segi ajamist kaldus nihkega, mis võib kaldehinnangut kunstlikult suurendada (De Gardelle et al., 2010; Tomassini et al., 2010). Arvutasime sihtorientatsiooni ja indutseerija vahelise erinevuse lahutamise teel, kusjuures kõik nurkade erinevused kaardistati 90 kraadi ja 90 kraadi vahel.

Need vahemaad koondati 64 võrdse suurusega kattuvasse prügikasti, kus iga prügikast sisaldas 25% katsetest. Arvutasime igas prügikastis kõigi katsete keskmise märgistatud vea (nihke). Servaartefakte välditi nurkade erinevuste ümbermähkimisega, et tagada keskmine arvutati konstantse arvu katsete põhjal ja tsentreeriti prügikasti keskpunktile.

Seejärel pöörasime jõudluse nihke sisemised märgid negatiivse vahemaaga ja keskmistasime negatiivse (90 kraadi kuni 0 kraadi) ja positiivsete vahemaade (0 kraadi kuni 90 kraadi) kohta sihtmärgi orientatsiooni vahel. ja orientatsiooni esilekutsumine, mille tulemuseks on 32 salve. Summeeritud kallutatus absoluutsete vahemaade (0 kraadi kuni 90 kraadi) kohta, mis arvutati iga tingimuse 32 kasti kohta ja osalejad olid kalde mõõt.

For more information:1950477648nn@gmail.com