Сенсорная память - Sensory memory

В каждый момент жизни организма сенсорная информация воспринимается Рецепторы чувств и обработаны нервная система. Сенсорная информация хранится в сенсорной памяти ровно столько, чтобы ее можно было передать в краткосрочная память.[1] У людей есть пять традиционных чувств: зрение, слух, вкус, запах, осязание. Сенсорная память (SM) позволяет людям сохранять впечатления от сенсорной информации после того, как первоначальный стимул исчез.[2] Распространенная демонстрация SM - это способность ребенка писать буквы и кружить, вращая ночью бенгальский огонь. Когда бенгальский огонь вращается достаточно быстро, кажется, что он оставляет след, который формирует непрерывное изображение. Этот «световой след» представляет собой изображение, которое представлено в хранилище визуальных сенсоров, известном как культовая память. Два других типа SM, которые были наиболее изучены, - это эхо-память, и осязательная память; однако разумно предположить, что каждое физиологическое чувство имеет соответствующее хранилище памяти. Например, было показано, что дети запоминают определенные «сладкие» вкусы во время случайное обучение испытания, но природа этого вкусового магазина все еще неясна.[3] Однако сенсорные воспоминания могут быть связаны с областью таламус, который служит источником сигналов, кодирующих прошлый опыт в неокортекс.[4]

Характеристики

Считается, что SM выходит за рамки когнитивного контроля и вместо этого является автоматической реакцией. Информация, представленная в SM, является «необработанными данными», которые предоставляют снимок общего сенсорного опыта человека. Общие черты между каждым сенсорная модальность были идентифицированы; однако по мере развития экспериментальной техники исключения и дополнения к этим общим характеристикам, несомненно, будут развиваться. Слуховая память, например, эхо-память, как было показано, имеет временную характеристику, в которой время и темп предъявленного стимула влияет на переход в более устойчивые формы памяти.[5] Для всех форм СМ были определены четыре общие черты:[5]

  1. Формирование следа СМ слабо зависит от внимания к стимулу.[6]
  2. Информация, хранящаяся в SM, зависит от модальности. Это означает, например, что эхо-память предназначена для хранения исключительно слуховой информации, а тактильная память предназначена только для хранения тактильной информации.
  3. Каждый магазин SM представляет собой огромное количество деталей, что обеспечивает очень высокое разрешение информации.
  4. Каждый магазин SM очень короткий и длится очень короткий период времени. После того, как трасса SM разрушается или заменяется новой памятью, сохраненная информация становится недоступной и в конечном итоге теряется. Все магазины SM имеют немного разную продолжительность, что более подробно обсуждается на их соответствующие страницы.

Широко признано, что все формы SM очень кратковременны; однако приблизительная продолжительность каждого хранилища памяти не статична. Иконическая память, например, хранит визуальную информацию примерно 250 миллисекунд.[7] SM состоит из пространственных или категориальных хранилищ различных видов информации, каждый из которых подвержен разным скоростям обработки и распада информации. Зрительно-сенсорный магазин имеет относительно большую вместимость, в нем можно хранить до 12 предметов.[8] Генетика также играет роль в способности SM; мутации нейротрофического фактора головного мозга (BDNF), фактора роста нервов и Рецепторы N-метил-D-аспартата (NMDA), ответственный за синаптическая пластичность, уменьшите объем памяти пиктограмм и эхо соответственно.[9][10]

Типы

Культовая память

Основная статья: Культовая память

Мысленное представление зрительных стимулов называется иконами (мимолетными образами). Иконическая память была первым сенсорным хранилищем, которое было исследовано с помощью экспериментов, проводимых еще в 1740 году. Одно из самых ранних исследований этого явления было проведено Яном Андреем Сегнером, немецкий физик и математик. В своем эксперименте Сегнер прикрепил светящийся уголь к колесу тележки и вращал колесо с нарастающей скоростью, пока наблюдатель не увидел непрерывный световой круг. Он подсчитал, что светящемуся углю необходимо совершить полный круг менее чем за 100 мс, чтобы достичь этого эффекта, что, как он определил, было продолжительностью этого хранилища зрительной памяти. В 1960 году Джордж Сперлинг провел исследование, в ходе которого участникам на короткое время показали набор букв и попросили вспомнить буквы, которые им показывали впоследствии. Участники реже вспоминали больше писем, когда их спрашивали обо всей группе букв, но вспоминали больше, когда их спрашивали о конкретных подгруппах в целом. Эти данные свидетельствуют о том, что символическая память у людей имеет большую емкость, но очень быстро распадается. [11]. Другое исследование было направлено на проверку идеи о том, что зрительная сенсорная память состоит из крупнозернистых и мелкозернистых следов памяти с использованием математической модели для количественной оценки каждого. Исследование показало, что модель зрительной памяти с двойным следом выполняет модели с одним следом. [12].

Эхо-память

Основная статья: Эхо-память

Эхоическая память представляет собой SM для слухового восприятия слушание. Слуховая информация распространяется в виде звуковых волн, которые воспринимаются волосковые клетки в ушах. Информация отправляется и обрабатывается в височная доля. Эхо-сенсорный накопитель хранит информацию в течение 2–3 секунд для правильной обработки. Первые исследования эхо-памяти были проведены вскоре после того, как Сперлинг исследовал иконическую память с использованием адаптированной парадигмы частичного отчета.[13] Сегодня характеристики эхо-памяти обнаруживаются в основном с помощью несоответствие негативности (MMN) парадигма, которая использует ЭЭГ и МЭГ записи.[14] MMN использовался для определения некоторых ключевых ролей эхо-памяти, таких как обнаружение изменений и овладение языком. Обнаружение изменений или способность обнаруживать необычные или потенциально опасные изменения в окружающей среде независимо от внимания - ключ к выживанию организма.[14] Одно исследование, посвященное эхогенным сенсорным изменениям, показало, что когда субъекту предъявляется звук, этого достаточно, чтобы сформировать след эхо-памяти, который можно сравнить с физически другим звуком. Связанные с изменениями корковые ответы были обнаружены в верхней височной извилине с помощью ЭЭГ. [15]. Что касается языка, то характерной чертой детей, которые начинают говорить на поздних этапах развития, является сокращенная продолжительность эхогенной памяти.[16] Короче говоря, «Эховая память - это быстро распадающееся хранилище слуховой информации».[17] В случае повреждения или поражения лобной доли, теменной доли или гиппокампа, эхогенная память, вероятно, будет сокращена и / или будет иметь более медленное время реакции.[18]

Тактильная память

Основная статья: Тактильная память

Тактильная память представляет собой SM для тактильного чувства трогать. Сенсорные рецепторы по всему телу улавливают такие ощущения, как давление, зуд и боль. Информация от рецепторов проходит через афферентные нейроны в спинном мозге к постцентральная извилина из теменная доля в мозгу. Этот путь включает соматосенсорную систему. Свидетельства о тактильной памяти были обнаружены лишь недавно, в результате чего было проведено небольшое количество исследований, касающихся ее роли, возможностей и продолжительности.[19] Однако уже исследования фМРТ показали, что определенные нейроны в префронтальная кора участвуют как в SM, так и в моторной подготовке, которая обеспечивает важную связь с тактильной памятью и ее ролью в моторных реакциях.[20]

Проприоцептивная память

Пациенты, которым проводится регионарная анестезия, могут иметь неправильное, «фантомное» восприятие положения своих конечностей во время процедуры. Давнее неврологическое объяснение этого эффекта заключалось в том, что без входящих сигналов от проприоцептивный нейроны, система восприятия конечностей, представляли сознанию стандартное, слегка согнутое положение, которое считается универсальной врожденной «схемой тела».[21] Однако более продуманные эксперименты, варьирующие положение конечностей пациента перед анестезией, установили, что существует хранилище проприоцептивной памяти, которое информирует эти восприятия.[22][23] Более ориентированные на задачу эксперименты с положением конечностей - просьба к испытуемым вернуть руку в запомненное положение - выявили быстро распадающуюся высокоточную память, доступную в течение двух-четырех секунд, которая, согласно теории, является проприоцептивным эквивалентом иконической памяти и эхо-памяти. объем памяти.[24]

Несколько иная теория проприоцептивной памяти была выдвинута для объяснения фантомная конечность явления.[25] Гипотеза гласит, что мы запоминаем положения конечностей, которые используются в обычных задачах, таких как вождение, езда на велосипеде, еда вилкой и т. Д. Формирование «банка проприоцептивной памяти» в течение нашей жизни способствует нашему владению ими. задачи и легкость, с которой они выполняются. Воспоминания о конкретных положениях конечностей также могут быть связаны с ожидаемыми ощущениями, включая боль. Согласно теории, описанной Андерсоном-Барнсом и др., Эти воспоминания помогают нам быстро определить местоположение и причину возникновения боли, особенно боли, вызванной чрезмерно растянутым суставом; и эти воспоминания также помогают нам быстро выбрать движение, которое облегчит боль. Однако в случае ампутации запоминающаяся боль постоянно или периодически приписывается воспринимаемому положению конечности, часто потому, что последнее положение конечности перед ампутацией на самом деле было болезненным. Эту боль и роль проприоцептивной памяти в ее сохранении сравнивают с тиннитус[26] и роль эхогенной памяти в ее этиологии.

Отношения с другими системами памяти

SM - это нет участвует в высших когнитивных функциях, таких как укрепление следов памяти или сравнения информации.[27] Точно так же на емкость и продолжительность SM не может повлиять нисходящее управление; человек не может сознательно думать или выбирать, какая информация хранится в SM, или как долго она будет храниться.[5] Роль SM состоит в том, чтобы обеспечить детальное представление всего нашего сенсорного опыта, для которого соответствующие фрагменты информации могут быть извлечены с помощью краткосрочной памяти (STM) и обработаны с помощью рабочая память (WM).[2] STM способен хранить информацию в течение 10–15 секунд без репетиций, в то время как рабочая память активно обрабатывает, манипулирует и контролирует информацию. Информация из STM может быть затем объединена в Долгосрочная память где воспоминания могут длиться всю жизнь. Передача SM в STM - это первый шаг в Модель памяти Аткинсона – Шиффрина который предлагает структуру памяти.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Карлсон, Нил Р. (2010). Психология наука о поведении. Pearson Canada Inc., стр.232. ISBN  9780205645244.
  2. ^ а б Колтер, Макс (1980). «Знаковая память и видимая стойкость». Восприятие и психофизика. 27 (3): 183–228. Дои:10.3758 / BF03204258. PMID  6992093.
  3. ^ Laureati, M .; Э. Пальярини; J. Mojet; Э. Кёстер (апрель 2011 г.). «Случайное заучивание и запоминание сладкой еды у детей». Качество еды и предпочтения. 22 (3): 264–270. Дои:10.1016 / j.foodqual.2010.11.002.
  4. ^ М. Белен Парди; и другие. (2020). «Таламокортикальный нисходящий контур ассоциативной памяти». 370 (6518). Наука. С. 844–848. Дои:10.1126 / science.abc2399.
  5. ^ а б c Винклер, Иштван; Нельсон Коуэн (2005). «От сенсорных данных к долговременной памяти из исследований реактивации слуховой памяти». Экспериментальная психология. 52 (1): 3–20. Дои:10.1027/1618-3169.52.1.3. PMID  15779526.
  6. ^ Персух, Марджан; Гензер, Борис; Мелара, Роберт Д. (2012-05-07). «Культовая память требует внимания». Границы нейробиологии человека. 6: 126. Дои:10.3389 / fnhum.2012.00126. ISSN  1662-5161. ЧВК  3345872. PMID  22586389.
  7. ^ Уолш, Дэвид; Ларри Томпсон (1978). «Возрастные различия в зрительной сенсорной памяти». Журнал геронтологии. 33 (3): 383–387. Дои:10.1093 / geronj / 33.3.383. PMID  748430.
  8. ^ Ирвин, Элизабет (2011). «Богатый опыт и сенсорная память». Философская психология. 24 (2): 159–176. Дои:10.1080/09515089.2010.543415.
  9. ^ Джавитт, Дэниел; Митчелл Стейншайдер; Чарльз Шредер; Джозеф Ареццо (октябрь 1996 г.). «Роль кортикальных N-метил-D-аспартатных рецепторов в слуховой сенсорной памяти и генерации негатива несоответствия: последствия для шизофрении». Труды Национальной академии наук США. 93 (21): 11962–11967. Bibcode:1996PNAS ... 9311962J. Дои:10.1073 / пнас.93.21.11962. ЧВК  38166. PMID  8876245.
  10. ^ Бесте, Кристиан; Даниэль Шнайдер; Йорг Эпплен; Лариса Арнинг (февраль – март 2011 г.). «Функциональный полиморфизм BDNF Val66Met влияет на функции пре-внимательных процессов зрительной сенсорной памяти». Нейрофармакология. 60 (2–3): 467–471. Дои:10.1016 / j.neuropharm.2010.10.028. PMID  21056046.
  11. ^ Сперлинг, Г. (1960). Информация доступна в виде кратких наглядных презентаций. Психологические монографии: общие и прикладные, 74 (11), 1-29. Дои:10,1037 / ч0093759
  12. ^ Каппиелло, М., и Чжан, В. (2016). Модель с двумя трассами для зрительной сенсорной памяти. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность, 42 (11), 1903-1922. Дои:10.1037 / xhp0000274
  13. ^ Дарвин; Терви, Краудер (1972). «Слуховой аналог процедуры частичного отчета Сперлинга: свидетельство для кратковременного слухового хранения» (PDF). Когнитивная психология. 3 (2): 255–267. Дои:10.1016/0010-0285(72)90007-2. Получено 2011-03-09.
  14. ^ а б Сабри; Карекен, Джемидзич; Лоу, Мелара (2003). «Нейронные корреляты слуховой сенсорной памяти и автоматическое обнаружение изменений». NeuroImage. 21 (1): 69–74. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2003.08.033. PMID  14741643.
  15. ^ Инуи, К., Уракава, Т., Ямасиро, К., Оцуру, Н., Такэсима, Ю., Нисихара, М., & ... Какиги, Р. (2010). Эхо-память о единственном чистом тоне, индексируемом по активности мозга, связанной с изменениями. BMC Neuroscience, 11135-144. Дои:10.1186/1471-2202-11-135
  16. ^ Гроссхайнрих, Никола; Стефани Кадеманн; Дженнифер Брудер; Юрген Бартлинг; Вальдемар фон Суходолец (январь 2010 г.). «Слуховая сенсорная память и языковые способности у бывших поздно говорящих: исследование негативности несоответствия». Психофизиология. 47 (5): 822–830. CiteSeerX  10.1.1.654.1095. Дои:10.1111 / j.1469-8986.2010.00996.x. PMID  20409011.
  17. ^ Шактер, Даниэль Л. (2009–2011). ПИХОЛОГИЯ. Кэтрин Вудс. стр.226. ISBN  978-1-4-292-3719-2.
  18. ^ Клод, Ален; Дэвид Л. Вудс; Роберт Т. Найт (23 ноября 1998 г.). «Распределенная корковая сеть для слуховой сенсорной памяти у людей». Исследование мозга. 812 (1–2): 23–37. Дои:10.1016 / S0006-8993 (98) 00851-8. PMID  9813226.
  19. ^ Дубровски, Карнахан, Ши (2009), «Свидетельства тактильной памяти», Третья совместная конференция и симпозиум EuroHaptics по тактильным интерфейсам для виртуальной среды и телеоператорских систем, стр. 145–149, Дои:10.1109 / WHC.2009.4810867, ISBN  978-1-4244-3858-7
  20. ^ D'Esposito, M .; Д. Баллард; Э. Заран; Г. К. Агирре (15 марта 2002 г.). «Роль префронтальной коры в сенсорной памяти и моторной подготовке: исследование фМРТ, связанное с событием». NeuroImage. 11 (5): 400–408. Дои:10.1006 / nimg.2000.0571. PMID  10806027.
  21. ^ Bromage PR, Melzack R (1974), «Фантомные конечности и схема тела», Журнал Канадского анестезиологического общества, 21 (3): 267–274, Дои:10.1007 / BF03005731, PMID  4838325
  22. ^ Шелдон А. Исааксон, Мэтью Фандерберк, Джей Янг (июль 2000 г.), «Регулирование проприоцептивной памяти с помощью субарахноидальной регионарной анестезии», Эстезиология, 93 (1): 55–61, Дои:10.1097/00000542-200007000-00013, PMID  10861146CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  23. ^ Gentili ME, Verton C, Kinirons B, Bonnet F (2002), "Клиническое восприятие фантомных ощущений конечностей у пациентов с блокадой плечевого сплетения", Европейский журнал анестезиологии, 19 (2): 105–108, Дои:10.1097/00003643-200202000-00005CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  24. ^ Эндрю Э. Бреннан, Ховард Г. Ву и Морис А. Смит, Идентификация быстро разлагающейся высокоточной проприоцептивной сенсорной памяти и ее влияние на двигательную адаптацию (PDF)CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  25. ^ Виктория С. Андерсон-Барнс, Кейтлин МакОлифф, Келли М. Суонберг, Джек В. Цао (2009-05-12), «Призрачная боль в конечностях - феномен проприоцептивной памяти?», Медицинские гипотезы, 73 (4): 555–558, Дои:10.1016 / j.mehy.2009.05.038, PMID  19556069CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  26. ^ Сельчук Пекер, Альперен Сирин (июнь 2016 г.), «Параллели между фантомной болью и тиннитусом», Медицинские гипотезы, 91: 95–97, Дои:10.1016 / j.mehy.2016.04.023, PMID  27142154CS1 maint: дата и год (связь)
  27. ^ Дик, А. О. (1974). «Иконическая память и ее связь с обработкой восприятия и другими механизмами памяти». Восприятие и психофизика. 16 (3): 575–596. Дои:10.3758 / BF03198590.