Сенсорная память
В каждый момент жизни организма сенсорная информация воспринимается сенсорными рецепторами и обрабатывается нервной системой . Сенсорная информация хранится в сенсорной памяти ровно настолько, чтобы ее можно было перенести в кратковременную память . [1] У человека есть пять традиционных чувств : зрение, слух, вкус, обоняние, осязание. Сенсорная память ( СМ ) позволяет людям сохранять впечатления от сенсорной информации после того, как исходный стимул прекратился. [2] Распространенной демонстрацией СМ является способность ребенка писать буквы и чертить круги, вращая бенгальский огонь ночью. Когда бенгальский огонь вращается достаточно быстро, кажется, что он оставляет след, образующий непрерывное изображение. Этот «световой след» представляет собой образ, представленный в зрительно-сенсорном хранилище, известном как иконическая память . Два других типа СМ, которые были наиболее широко изучены, — это эхоическая память и тактильная память ; однако разумно предположить, что каждому физиологическому чувству соответствует соответствующий накопитель памяти. Например, было показано, что дети запоминают определенные «сладкие» вкусы во время случайных обучающих экспериментов, но природа этого вкусового запаса до сих пор неясна. [3] Однако сенсорные воспоминания могут быть связаны с областью таламуса , которая служит источником сигналов, кодирующих прошлый опыт в неокортексе . [4]
Характеристики [ править ]
Считается, что СМ находится вне когнитивного контроля и представляет собой автоматическую реакцию. Информация, представленная в SM, представляет собой «необработанные данные», которые представляют собой снимок общего сенсорного опыта человека. общие черты между каждой сенсорной модальностью Выявлены . Однако по мере развития экспериментальных методов, несомненно, будут развиваться исключения и дополнения к этим общим характеристикам. Например, было показано, что слуховой запас, эхоическая память, имеет временную характеристику, при которой время и темп предъявляемого стимула влияют на переход в более стабильные формы памяти. [5] Для всех форм СМ были выявлены четыре общие черты: [5]
- Формирование следа СМ слабо зависит от внимания к стимулу. [6]
- Информация, хранящаяся в SM, зависит от модальности. Это означает, например, что эхоическая память предназначена исключительно для хранения слуховой информации, а тактильная память предназначена исключительно для хранения тактильной информации.
- Каждое хранилище SM представляет собой огромное количество деталей, что обеспечивает очень высокое разрешение информации.
- Каждый магазин SM очень краток и длится очень короткий период времени. Как только след SM разрушается или заменяется новой памятью, сохраненная информация становится недоступной и в конечном итоге теряется. Все магазины SM имеют немного разную продолжительность, которая более подробно обсуждается на соответствующих страницах .
Широко признано, что все формы СМ очень кратковременны по продолжительности; однако приблизительная продолжительность каждого хранилища памяти не является статичной. Например, иконическая память хранит визуальную информацию примерно 250 миллисекунд. [7] СМ состоит из пространственных или категориальных хранилищ различных видов информации, каждый из которых подвержен разным скоростям обработки и распада информации. Зрительно-сенсорный накопитель имеет относительно большую емкость и способен вместить до 12 предметов. [8] Генетика также играет роль в способности SM; Мутации нейротрофического фактора головного мозга (BDNF), фактора роста нервов, и рецепторов N-метил-D-аспартата (NMDA) , ответственных за синаптическую пластичность , уменьшают возможности иконической и эхоической памяти соответственно. [9] [10]
Типы [ править ]
Знаковое воспоминание [ править ]
Ментальные представления зрительных стимулов называются иконами (мимолетными образами). Иконическая память была первым сенсорным хранилищем, которое было исследовано с помощью экспериментов, датируемых еще 1740 годом. Одно из самых ранних исследований этого явления было проведено Яном Андреем Сегнером, немецкий физик и математик. В своем эксперименте Сегнер прикрепил тлеющий уголь к колесу телеги и вращал колесо с возрастающей скоростью до тех пор, пока наблюдатель не увидел непрерывный световой круг. Он подсчитал, что для достижения этого эффекта светящемуся углю необходимо совершить полный круг менее чем за 100 мс, что, как он определил, и есть продолжительность этого хранилища зрительной памяти. В 1960 году Джордж Сперлинг провел исследование, в ходе которого участникам на короткое время показывали набор букв и просили вспомнить буквы, которые им показывали потом. Участники с меньшей вероятностью вспоминали больше букв, когда их спрашивали обо всей группе букв, но вспоминали больше, когда их спрашивали об определенных подгруппах целого. Эти результаты позволяют предположить, что знаковая память у людей имеет большую емкость, но очень быстро разрушается. [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 из них. Исследование показало, что модель зрительной памяти с двумя следами превосходит модели с одним следом. [12]
Эхопамять [ править ]
Эхопамять представляет собой СМ для слухового органа слуха . Слуховая информация распространяется в виде звуковых волн, которые воспринимаются волосковыми клетками ушей. Информация отправляется и обрабатывается в височной доле . Эхический сенсорный хранилище хранит информацию в течение 2–3 секунд, чтобы обеспечить ее правильную обработку. Первые исследования эхоической памяти были проведены вскоре после того, как Сперлинг исследовал иконическую память, используя адаптированную парадигму частичного отчета. [13] Сегодня характеристики эхоической памяти обнаруживаются в основном с использованием парадигмы негативного несоответствия (MMN), в которой используются записи ЭЭГ и МЭГ . [14] MMN использовался для определения некоторых ключевых ролей эхоической памяти, таких как обнаружение изменений и овладение языком. Обнаружение изменений или способность обнаруживать необычные или, возможно, опасные изменения в окружающей среде независимо от внимания, является ключом к выживанию организма. [14] Одно исследование, посвященное эхическим сенсорным изменениям, показало, что когда субъекту предъявляется звук, этого достаточно, чтобы сформировать след эхоической памяти, который можно сравнить с физически другим звуком. С помощью ЭЭГ в верхней височной извилине были обнаружены корковые реакции, связанные с изменениями. [15] Что касается языка, то особенностью детей, которые начинают говорить поздно в развитии, является уменьшение продолжительности эхоической памяти. [16] Короче говоря, «Эхоическая память — это быстро угасающий запас слуховой информации». [17] В случае повреждения или развития поражений лобной доли, теменной доли или гиппокампа эхическая память, вероятно, будет укорочена и/или будет иметь более медленное время реакции. [18]
Тактильная память [ править ]
Тактильная память представляет собой СМ для тактильного осязания . Сенсорные рецепторы по всему телу улавливают такие ощущения, как давление, зуд и боль. Информация от рецепторов проходит через афферентные нейроны спинного мозга к постцентральной извилине теменной доли головного мозга. Этот путь включает соматосенсорную систему. Доказательства существования тактильной памяти были обнаружены лишь недавно, что привело к небольшому объему исследований, касающихся ее роли, возможностей и продолжительности. [19] Однако исследования с помощью фМРТ уже показали, что определенные нейроны префронтальной коры участвуют как в SM, так и в подготовке движений, что обеспечивает решающую связь с тактильной памятью и ее ролью в двигательных реакциях. [20]
Проприоцептивная память [ править ]
Пациенты, подвергающиеся регионарной анестезии, могут иметь неправильное, «фантомное» восприятие положения своих конечностей во время процедуры. Давнее неврологическое объяснение этого эффекта заключалось в том, что без входящих сигналов от проприоцептивных нейронов система восприятия конечностей представляла сознанию стандартное, слегка согнутое положение, которое считается универсальной, врожденной «схемой тела». [21] Однако более целенаправленные эксперименты с изменением положения конечностей пациента перед анестезией установили, что существует хранилище проприоцептивной памяти, которое информирует об этих ощущениях. [22] [23] Более целенаправленные эксперименты с положением конечностей — когда испытуемых просили вернуть руку в запомненное положение — выявили быстро разрушающуюся высокоточную память, доступную в течение двух-четырех секунд, которая, как предполагается, является проприоцептивным эквивалентом иконической памяти и эхоической памяти. память. [24]
Несколько иная теория проприоцептивной памяти была выдвинута для объяснения феномена фантомных конечностей . [25] Гипотеза утверждает, что мы запоминаем положения конечностей, которые используются в обычных задачах, таких как вождение автомобиля, 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 об определенных 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 перенапряжением сустава; 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 самое последнее положение конечности перед ампутацией на самом деле было болезненным. Эту боль и роль проприоцептивной памяти в ее сохранении сравнивают с шумом в ушах. [26] и роль эхоической памяти в ее этиологии.
с другими Связь системами памяти
СМ не участвует в высших когнитивных функциях, таких как консолидация следов памяти или сравнение информации. [27] Аналогично, на мощность и продолжительность SM не может влиять управление сверху вниз; человек не может сознательно думать или выбирать, какая информация будет храниться в СМ или как долго она будет храниться. [5] Роль SM состоит в том, чтобы обеспечить детальное представление всего нашего сенсорного опыта, для чего соответствующие фрагменты информации могут быть извлечены кратковременной памятью (STM) и обработаны рабочей памятью (WM). [2] СТМ способен хранить информацию в течение 10–15 секунд без повторения, в то время как рабочая память активно обрабатывает, манипулирует и контролирует информацию. Информация из СТМ затем может быть объединена в долговременную память , где воспоминания могут сохраняться на всю жизнь. Перенос SM в STM является первым шагом в модели памяти Аткинсона-Шиффрина , которая предлагает структуру памяти.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Карлсон, Нил Р. (2010). Психология наука о поведении . Pearson Canada Inc., стр. 232 . ISBN 9780205645244 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Колтхарт, Макс (1980). «Иконическая память и видимая настойчивость» . Восприятие и психофизика . 27 (3): 183–228. дои : 10.3758/BF03204258 . ПМИД 6992093 .
- ^ Лауреати, М.; Э. Пальярини; Ж. Моджет; Э. Кестер (апрель 2011 г.). «Случайное обучение и память на еду, разнообразную по сладкому вкусу, у детей». Качество и предпочтения продуктов питания . 22 (3): 264–270. doi : 10.1016/j.foodqual.2010.11.002 .
- ^ г-н Белен Парди; и др. (2020). «Таламокортикальная нисходящая схема ассоциативной памяти». Том. 370, нет. 6518. Наука. стр. 844–848. дои : 10.1126/science.abc2399 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Винклер, Иштван; Нельсон Коуэн (2005). «От сенсорной к долгосрочной памяти, данные исследований реактивации слуховой памяти». Экспериментальная психология . 52 (1): 3–20. дои : 10.1027/1618-3169.52.1.3 . ПМИД 15779526 .
- ^ Персу, Марьян; Гензер, Борис; Мелара, Роберт Д. (07 мая 2012 г.). «Иконическая память требует внимания» . Границы человеческой неврологии . 6 : 126. дои : 10.3389/fnhum.2012.00126 . ISSN 1662-5161 . ПМЦ 3345872 . ПМИД 22586389 .
- ^ Уолш, Дэвид; Ларри Томпсон (1978). «Возрастные различия в зрительной сенсорной памяти». Журнал геронтологии . 33 (3): 383–387. дои : 10.1093/geronj/33.3.383 . ПМИД 748430 .
- ^ Ирвин, Элизабет (2011). «Богатый опыт и сенсорная память». Философская психология . 24 (2): 159–176. дои : 10.1080/09515089.2010.543415 . S2CID 144366993 .
- ^ Джавитт, Дэниел; Митчелл Штайншайдер; Чарльз Шредер; Джозеф Ареццо (октябрь 1996 г.). «Роль корковых рецепторов N-метил-D-аспартата в слуховой сенсорной памяти и генерации негатива несоответствия: последствия для шизофрении» . Труды Национальной академии наук США . 93 (21): 11962–11967. Бибкод : 1996PNAS...9311962J . дои : 10.1073/pnas.93.21.11962 . ПМК 38166 . ПМИД 8876245 .
- ^ Бесте, Кристиан; Дэниел Шнайдер; Йорг Эпплен; Ларисса Арнинг (февраль – март 2011 г.). «Функциональный полиморфизм BDNF Val66Met влияет на функции предвнимательной зрительной сенсорной памяти». Нейрофармакология . 60 (2–3): 467–471. doi : 10.1016/j.neuropharm.2010.10.028 . ПМИД 21056046 . S2CID 14522722 .
- ^ Сперлинг, Г. (1960). Информация представлена в кратких визуальных презентациях. Психологические монографии: общие и прикладные, 74 (11), 1-29. дои : 10.1037/h0093759
- ^ Каппиелло, М., и Чжан, В. (2016). Модель с двумя следами для зрительно-сенсорной памяти. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и деятельность, 42 (11), 1903–1922. дои : 10.1037/xhp0000274
- ^ Дарвин; Терви, Краудер (1972). «Слуховой аналог процедуры частичного отчета Сперлинга: доказательства для краткого слухового хранения» (PDF) . Когнитивная психология . 3 (2): 255–267. дои : 10.1016/0010-0285(72)90007-2 . Проверено 9 марта 2011 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Сабри; Карекен, Дземиджич; Лоу, Мелара (2003). «Нейронные корреляты слуховой сенсорной памяти и автоматического обнаружения изменений». НейроИмидж . 21 (1): 69–74. doi : 10.1016/j.neuroimage.2003.08.033 . ПМИД 14741643 . S2CID 1253981 .
- ^ Инуи, К., Уракава, Т., Ямасиро, К., Оцуру, Н., Такэсима, Ю., Нишихара, М. и ... Какиги, Р. (2010). Эхо-память об одном чистом тоне, индексируемом активностью мозга, связанной с изменениями. BMC Нейронаука, 11135-144. дои : 10.1186/1471-2202-11-135
- ^ Гроссхейнрих, Никола; Стефани Кадеманн; Дженнифер Брудер; Юрген Бартлинг; Вальдемар фон Суходолец (январь 2010 г.). «Слуховая сенсорная память и языковые способности у тех, кто раньше поздно говорил: исследование негативного несоответствия». Психофизиология . 47 (5): 822–830. CiteSeerX 10.1.1.654.1095 . дои : 10.1111/j.1469-8986.2010.00996.x . ПМИД 20409011 .
- ^ Шактер, Дэниел Л. (2009–2011). Психология . Кэтрин Вудс. стр. 226 . ISBN 978-1-4-292-3719-2 .
- ^ Клод, Ален; Дэвид Л. Вудс; Роберт Т. Найт (23 ноября 1998 г.). «Распределенная корковая сеть слуховой сенсорной памяти человека». Исследования мозга . 812 (1–2): 23–37. дои : 10.1016/S0006-8993(98)00851-8 . ПМИД 9813226 . S2CID 32493019 .
- ^ Дубровски, Карнахан, Ши (2009), «Свидетельства о тактильной памяти», Третья совместная конференция EuroHaptics и симпозиум по тактильным интерфейсам для виртуальной среды и телеоператорских систем , стр. 145–149, doi : 10.1109/WHC.2009.4810867 , ISBN 978-1-4244-3858-7 , S2CID 206866791
- ^ Д'Эспозито, М.; Д. Баллард; Э. Заран; ГК Агирре (15 марта 2002 г.). «Роль префронтальной коры в сенсорной памяти и моторной подготовке: исследование фМРТ, связанное с событиями». НейроИмидж . 11 (5): 400–408. дои : 10.1006/нимг.2000.0571 . ПМИД 10806027 . S2CID 6504525 .
- ^ Бромейдж П.Р., Мелзак Р. (1974), «Фантомные конечности и схема тела», Журнал Общества канадских анестезиологов , 21 (3): 267–274, doi : 10.1007/BF03005731 , PMID 4838325
- ^ Шелдон А. Исааксон, Мэтью Фандерберк, Джей Янг (июль 2000 г.), «Регуляция проприоцептивной памяти с помощью субарахноидальной региональной анестезии» , Анестезиология , 93 (1): 55–61, doi : 10.1097/00000542-200007000-00013 , PMID 1086 1146 , S2CID 11710482
{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Джентили М.Э., Вертон С., Киниронс Б., Бонне Ф. (2002), «Клиническое восприятие ощущения фантомных конечностей у пациентов с блокадой плечевого сплетения», Европейский журнал анестезиологии , 19 (2): 105–108, doi : 10.1097/00003643- 200202000-00005 , ПМИД 11999591
{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Эндрю Э. Бреннан, Ховард Г. Ву и Морис А. Смит, « Идентификация быстро распадающейся высокоточной проприоцептивной сенсорной памяти и ее влияние на двигательную адаптацию» (PDF)
{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Виктория К. Андерсон-Барнс, Кейтлин Маколифф, Келли М. Сванберг, Джек В. Цао (12 мая 2009 г.), «Фантомная боль в конечностях - феномен проприоцептивной памяти?», Medical Hypotheses , 73 (4): 555– 558, номер документа : 10.1016/j.mehy.2009.05.038 , PMID 19556069 , S2CID 23068581
{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Сельчук Пекер, Альперен Сирин (июнь 2016 г.), «Параллели между фантомной болью и шумом в ушах», Medical Hypotheses , 91 : 95–97, doi : 10.1016/j.mehy.2016.04.023 , PMID 27142154
{{citation}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка ) - ^ Дик, АО (1974). «Иконическая память и ее связь с перцептивной обработкой и другими механизмами памяти» . Восприятие и психофизика . 16 (3): 575–596. дои : 10.3758/BF03198590 .
