Жалпы білім және есте сақтау түрлері

Кіріспе

Жалпы дүниетанымға қатысты есте сақтау түрі – семантикалық есте сақтау. Семантикалық есте сақтау – адамдар өмір бойы жинаған жалпы дүниетанымдық білім. Бұл жалпы білім (сөздердің мағыналары, ұғымдар, фактілер және идеялар) тәжірибемен тығыз байланысты және мәдениетке тәуелді. Жаңа ұғымдар бұрынғы тәжірибеден алынған білімді қолдану арқылы қалыптасады. Семантикалық есте сақтау эпизодтық есте сақтаудан өзгеше – эпизодтық есте сақтау өмірде болған жеке тәжірибелер мен нақты оқиғаларды кез келген уақытта қайта жаңғыртуға мүмкіндік береді. Мысалы, семантикалық есте сақтауда мысық дегеніміз не екендігі туралы ақпарат болуы мүмкін, ал эпизодтық есте сақтауда нақты бір мысықты сипаған естелік сақталуы мүмкін. Семантикалық және эпизодтық есте сақтау – бұл екі түрі анық есте сақтаудың (немесе декларативтік есте сақтаудың), яғни фактілер мен оқиғаларды саналы түрде еске түсіріп, айтуға болатын есте сақтау. Декларативтік немесе эксплицитті есте сақтаудың қарама-қарсысы – имплицитті есте сақтау (осылайша, декларативтік емес есте сақтау деп те аталады).

Модельдер

Семантикалық жадтың мазмұны эпизодтық жаддағыдай, нақты тәжірибелік жағдайлармен байланысты емес. Керісінше, семантикалық жадта сақталатыны – тәжірибенің "негізгі мәні", яғни тәжірибелік объектілердің кең ауқымына қолданылатын абстрактілі құрылым, сондай-ақ олардың арасындағы санаттық және функционалдық қатынастарды анықтайтын нәрсе. Семантикалық жадқа қатысты көптеген қосалқы теориялар бар, олар Талвинг семантикалық және эпизодтық жад арасындағы айырмашылықтар туралы алғашқы аргументін ұсынғаннан бері дамып келеді. Мысалы, семантикалық жадтың иерархиялық құрылымына сенім, онда адамның білімі нақты деңгейде байланысты ақпаратпен байланыстырылады. Бұл теорияға сәйкес, ми әртүрлі білімді бірінші рет қалыптасқан кездегі нақты естеліктер болмаса да, басқа да байланыссыз идеялармен байланыстыра алады. Бұл иерархиялық теория эпизодтық жадқа да қолданылды, мысалы Уильям Брюердің автобиографиялық жад тұжырымында.

Желілік модельдер

Әр түрлі желілер семантикалық жадтың көптеген теорияларында маңызды рөл атқарады. Жалпы айтқанда, желі – байланыстар арқылы қосылған түйіндер жиынтығынан тұрады. Түйіндер ұғымдарды, сөздерді, сезімдік ерекшеліктерді немесе ештеңені де білдірмейтін болуы мүмкін. Байланыстар салмақты болуы мүмкін, яғни кейбіреулері басқаларына қарағанда күштірек, немесе ұзындығы бойынша айырмашылық болуы мүмкін, сондықтан кейбір байланыстарды жүріп өту басқаларына қарағанда ұзаққа созылуы мүмкін. Желілердің осы барлық қасиеттері семантикалық жад модельдерінде қолданылған.

Оқытуды үйретуді түсінуші

Семантикалық жадтың желілік моделінің алғашқы мысалдарының бірі – оқыту тілін түсінуші (TLC). Бұл модельде әрбір түйін – сөз, ол ұғымды білдіреді (мысалы, құс). Әрбір түйіннің ішінде қасиеттер жиынтығы (мысалы, "ұша алады" немесе "қанаты бар") және басқа түйіндерге сілтемелер (мысалы, тауық) сақталады. Түйіндер тікелей олардың кіші классы немесе үлкен классы болып табылатын түйіндермен байланысты (яғни, құс тауық пен жануармен де байланысты). Қасиеттер олар қолданылатын ең жоғары санат деңгейінде сақталады; мысалы, "сары" – канарлы құспен, "қанаты бар" – құспен (бір деңгей жоғары), ал "қозғала алады" – жануармен (тағы бір деңгей жоғары) сақталады. Түйіндер өздерінің үлкен классының қасиеттерінің жоққа шығарылуын да сақтай алады (яғни, "ұша алмайды" – "пингвинмен" сақталады). TLC-дегі өңдеу – тарату белсенділігінің бір түрі. Түйін белсенді болғанда, бұл белсенділік олардың арасындағы байланыс арқылы басқа түйіндерге таралады. Осылайша, "Тауық – құс па?" деген сұраққа жауап беру уақыты, тауық және құс түйіндері арасындағы белсенділіктің таралу қашықтығына немесе осы түйіндер арасындағы байланыстар санына байланысты. TLC-нің бастапқы нұсқасында түйіндер арасындағы байланыстарға салмақ қойылмаған. Бұл нұсқа көптеген тапсырмаларда адамдармен салыстырылатын нәтижелер көрсетті, бірақ адамдар типтік емес мысалдарға қарағанда типтік категориялар туралы сұрақтарға жылдам жауап беретінін болжауда сәтсіз болды. Аллан Коллинз және Квиллиан кейіннен TLC-ді осы әсерді ескеру үшін салмақталған байланыстарды қосу арқылы жаңартты, бұл оған таныс болу әсерін де, типтік әсерін де түсіндіруге мүмкіндік берді. Оның ең үлкен артықшылығы – ол примингті (алдын ала дайындық) нақты түсіндіреді: егер байланысты ақпарат ("прим") аз уақыт бұрын ұсынылса, жадтан ақпаратты алу ықтималдығы жоғары. TLC әлі күнге дейін түсіндіре алмайтын есте сақтау құбылыстарының көптеген түрлері бар, соның ішінде адамдар неге анық жалған сұрақтарға ("Тауық – метеор ма?") желідегі тиісті түйіндер өте алыс болғанда жылдам жауап бере алады.

One of the first examples of a network model of semantic memory is the teachable language comprehender (TLC). In this model, each node is a word, representing a concept (like bird). Within each node is stored a set of properties (like "can fly" or "has wings") as well as links to other nodes (like chicken). A node is directly linked to those nodes of which it is either a subclass or superclass (i. e., bird would be connected to both chicken and animal). Properties are stored at the highest category level to which they apply; for example, "is yellow" would be stored with canary, "has wings" would be stored with bird (one level up), and "can move" would be stored with animal (another level up). Nodes may also store negations of the properties of their superordinate nodes (i. e., "NOT can fly" would be stored with "penguin"). Processing in TLC is a form of spreading activation. When a node becomes active, that activation spreads to other nodes via the links between them. In that case, the time to answer the question "Is a chicken a bird?" is a function of how far the activation between the nodes for chicken and bird must spread, or the number of links between those nodes. The original version of TLC did not put weights on the links between nodes. This version performed comparably to humans in many tasks, but failed to predict that people would respond faster to questions regarding more typical category instances than those involving less typical instances. Allan Collins and Quillian later updated TLC to include weighted connections to account for this effect, which allowed it to explain both the familiarity effect and the typicality effect. Its biggest advantage is that it clearly explains priming: information from memory is more likely to be retrieved if related information (the "prime") has been presented a short time before. There are still a number of memory phenomena for which TLC has no account, including why people are able to respond quickly to obviously false questions (like "is a chicken a meteor?") when the relevant nodes are very far apart in the network.

Семантикалық желілер

TLC – семантикалық желілер деп аталатын үлгілердің жалпы класының бір мысалы. Семантикалық желіде әрбір түйін нақты ұғымды, сөзді немесе белгіні білдіреді; әрбір түйін – символ. Семантикалық желілер, әдетте, нейрондық желілерде кездесетіндей, ұғымдарды таратулы түрде бейнелеуді қолданбайды. Семантикалық желінің ерекшелігі – оның байланыстары көбінесе бағытталған (яғни, олар тек бір бағытта, бастапқы нүктеден мақсатқа қарай) болады және байланыстардың түрлері көп, олардың әрқайсысы екі түйін арасындағы нақты қатынасты көрсетеді. Семантикалық желілер көбінесе тілдік модельдерде, логикалық түсінуде, сондай-ақ жасанды интеллектте қолданылады. Мұндай модельдерде түйіндер сөздерге немесе сөз түбірлеріне сәйкес келеді, ал байланыстар олардың арасындағы синтаксистік қатынастарды көрсетеді.

Үлгілік үлгілер

Фигуралық модельдер семантикалық категорияларды салыстырмалы түрде құрылымдалмаған белгілер жиынтығынан құралған деп қарастырады. Семантикалық белгілерді салыстыру моделі жадты әртүрлі түсініктер үшін белгілер тізімінен құралған деп сипаттайды. Осы көзқарас бойынша, категориялар арасындағы қатынастар тікелей алынбайды, керісінше, жанама түрде есептеледі. Мысалы, тәжірибеге қатысушылар сөйлемді оның тақырыбы мен баяндама ұғымдарын көрсететін белгілер жиынтығын салыстыру арқылы тексеруі мүмкін. Мұндай есептеулік белгілерді салыстыру модельдерін Мейер (1970), Рипс (1975) және Смит және авторлар (1974) ұсынды. Олар сондай-ақ категорияға жататындығын тексеру үшін ықтималдық немесе жалпы ұқсастық модельдерін ұсынды.

Ассоциативтік үлгілер

Жадтағы элементтер жиынтығы арасындағы қауымдастықтар жиынтығы желідегі түйіндер арасындағы байланыстарға баламалы, онда әрбір түйін жадтағы бірегей элементке сәйкес келеді. Шындығында, нейрондық желілер мен семантикалық желілерді танымның ассоциативтік модельдері деп сипаттауға болады. Дегенмен, қауымдастықтар көбінесе N×N матрицасы түрінде нақтырақ бейнеленеді, мұнда N – жадтағы элементтер саны; матрицаның әрбір жасушасы қатардағы элемент пен бағандағы элемент арасындағы қауымдастықтың күшіне сәйкес келеді. Қауымдастықтарды үйрену, әдетте, Хебб процесі деп есептеледі, онда жадтағы екі элемент бір уақытта белсенді болғанда, олардың арасындағы қауымдастық күшейеді және кез келген элемент екіншісін белсендіру ықтималдығы артады. Ассоциативтік модельдердің нақты операциялық тұжырымдамалары төменде келтірілген.

Ассоциативтік жадыны іздеу

Ассоциацияны осылай қолданатын стандартты жад моделі – ассоциативтік жад іздеу (SAM) моделі. SAM бастапқыда эпизодтық жадты модельдеу үшін жасалған болса да, оның механизмдері кейбір семантикалық жад ұғымдарын қолдауға жеткілікті. Модельде қысқа мерзімді сақтау (STS) және ұзақ мерзімді сақтау (LTS) бар, мұнда STS – LTS-дегі ақпараттың қысқа ғана уақытқа белсендірілген кіші жиынтығы. STS-тің сыйымдылығы шектеулі және іздеу процесіне, іріктеуге болатын ақпарат мөлшерін және іріктелген кіші жиынтықтың белсенді күйде болу уақытын шектеу арқылы әсер етеді. LTS-дегі іздеу процесі белгіге тәуелді және ықтималдыққа негізделген, яғни белгі іздеу процесін бастайды, ал жадтан таңдалған ақпарат кездейсоқ болады. Үлгі алу ықтималдығы белгі мен ізделіп жатқан элемент арасындағы ассоциацияның күшіне байланысты, сондықтан бірін таңдамас бұрын күшті ассоциацияларға басымдық беріледі. Буфердің көлемі r деп анықталады, ол тұрақты сан емес, ал буфердегі элементтер қайталағанда ассоциативтік күштер буфердегі жалпы уақытқа пропорционалды түрде сызықтық өседі. SAM-да егер екі элемент бір уақытта жұмыс жады буферін иеленсе, олардың байланысының күші артады; жиірек кездесетін элементтер күштірек байланысады. SAM-дағы элементтер нақты бір контекстпен де байланысты, осы қауымдастықтың күші әрбір элементтің берілген контекстте қанша уақыт болғанына байланысты. SAM-да естеліктер жадтағы элементтер арасындағы және элементтер мен контексттер арасындағы ассоциациялар жиынтығынан тұрады. Элементтер жиынтығының және/немесе контекстің болуы жадтағы элементтердің кейбір кіші жиынтығын оятуы мүмкін. Элементтердің бір-бірін ояту дәрежесі – олардың ортақ контексті немесе бір уақытта пайда болуы арқасында – элементтердің семантикалық байланыстылығын көрсетеді. SAM-ның жаңартылған нұсқасында, бұрыннан бар семантикалық ассоциациялар семантикалық матрицаны қолдану арқылы ескеріледі. Эксперимент барысында семантикалық ассоциациялар өзгермейді, бұл семантикалық ассоциацияларға бір эксперименттің эпизодтық тәжірибесінің елеулі әсер етпейтінін көрсетеді. Бұл модельде семантикалық байланысты өлшеу үшін қолданылатын екі өлшем – жасырын семантикалық талдау (LSA) және сөздердің ассоциациялық кеңістіктері (WAS). LSA әдісі бойынша сөздердің ұқсастығы олардың жергілікті контекстте кездесуі арқылы анықталады. WAS еркін ассоциация нормаларының дерекқорын талдау арқылы жасалды, және "бірдей ассоциативтік құрылымдары бар сөздер кеңістіктің ұқсас аймақтарына орналастырылады".

A standard model of memory that employs association in this manner is the search of associative memory (SAM) model. Though SAM was originally designed to model episodic memory, its mechanisms are sufficient to support some semantic memory representations. The model contains a short term store (STS) and long term store (LTS), where STS is a briefly activated subset of the information in the LTS. The STS has limited capacity and affects the retrieval process by limiting the amount of information that can be sampled and limiting the time the sampled subset is in an active mode. The retrieval process in LTS is cue dependent and probabilistic, meaning that a cue initiates the retrieval process and the selected information from memory is random. The probability of being sampled is dependent on the strength of association between the cue and the item being retrieved, with stronger associations being sampled before one is chosen. The buffer size is defined as r, and not a fixed number, and as items are rehearsed in the buffer the associative strengths grow linearly as a function of the total time inside the buffer. In SAM, when any two items simultaneously occupy a working memory buffer, the strength of their association is incremented; items that co occur more often are more strongly associated. Items in SAM are also associated with a specific context, where the strength of that association determined by how long each item is present in a given context. In SAM, memories consist of a set of associations between items in memory and between items and contexts. The presence of a set of items and/or a context is more likely to evoke some subset of the items in memory. The degree to which items evoke one another—either by virtue of their shared context or their co occurrence—is an indication of the items' semantic relatedness. In an updated version of SAM, pre existing semantic associations are accounted for using a semantic matrix. During the experiment, semantic associations remain fixed showing the assumption that semantic associations are not significantly impacted by the episodic experience of one experiment. The two measures used to measure semantic relatedness in this model are latent semantic analysis (LSA) and word association spaces (WAS). The LSA method states that similarity between words is reflected through their co occurrence in a local context. WAS was developed by analyzing a database of free association norms, and is where "words that have similar associative structures are placed in similar regions of space".

ACT-R: өндіріс жүйесі моделі

Ойдың адаптивті бақылауы (ACT) (кейінірек ACT R (Ойдың адаптивті бақылауы рационалды)) таным теориясы декларативтік жадты (семантикалық жад оның бір бөлігі) "бөліктер" ретінде ұсынады, олар белгіден, басқа бөліктермен анықталған қатынастар жиынтығынан (мысалы, "бұл – ", немесе "бұлға бар ") және кез келген бөлікке тән қасиеттерден тұрады. Бөліктерді семантикалық желі ретінде бейнелеуге болады, себебі әрбір түйін – өзінің бірегей қасиеттері бар бөлік, ал әрбір байланыс – бөліктің басқа бөлікпен қарым-қатынасы. ACT-де бөліктің белсенділігі оның құрылған уақытына қарай төмендейді, ал жадтан алынған реттерінің санына қарай артады. Бөліктер гаусс шуынан және басқа бөліктермен ұқсастығынан белсенділік ала алады. Мысалы, егер тауық іздеу нүктесі ретінде қолданылса, канарейка іздеу нүктесімен ұқсастығы арқасында белсенділік алады. Жадыдан ақпаратты алу кезінде ACT жадтағы ең белсенді бөлікті қарастырады; егер ол шектің жоғары болса, алынады; әйтпесе "алыспау қатесі" орын алады және ақпарат ұмытылады. Сондай-ақ, қайтарудың кешігу уақыты бар, ол қайтарылған бөліктің белсенділігінің қайтару шегінен басып өту мөлшеріне кері пропорционал. Бұл кешігу уақыты ACT моделінің жауап беру уақытын өлшеу және оны адамның көрсеткіштерімен салыстыру үшін пайдаланылады.

Статистикалық модельдер

Кейбір модельдер семантикалық ақпаратты алуды бірнеше контекстке тараған дискретті тәжірибелер жиынтығынан статистикалық қорытынды шығару түрі ретінде сипаттайды. Бұл модельдер ерекшеліктерімен әрқайсысы әртүрлі болғанымен, олар көбінесе (Item × Context) матрицасын пайдаланады, онда әрбір жасуша жадтағы элементтің нақты бір контекстте қанша рет кездескенін көрсетеді. Семантикалық ақпарат осы матрицаны статистикалық талдау арқылы анықталады. Осы модельдердің көптегені іздеу жүйелерінде қолданылатын алгоритмдерге ұқсас, алайда олардың шынымен бірдей есептеу механизмдерін қолданатыны әлі анық емес.

Жасырын семантикалық талдау

Ең танымал модельдердің бірі - жасырын семантикалық талдау (LSA). LSA-да мәтін корпусынан T × D матрицасы құрылады, мұнда T – корпустағы терминдер саны, ал D – құжаттар саны (осы жерде «контекст» «құжат» ретінде түсіндіріледі және жадыдағы элементтер ретінде тек сөздер немесе сөз тіркестері қарастырылады). Матрицадағы әрбір ұяшық келесі теңдеу бойынша түрлендіріледі:

мұнда – элемент пайда болғанда контекст белсенді болу ықтималдығы (бұл шикі жиілікті, , элемент векторының жалпы сомасына бөлу арқылы есептеледі, ).

Гиперғарыш тілге (HAL) ұқсас

Гиперкеңістік аналогты тіл (HAL) моделі контексті тек берілген сөзді тікелей қоршап тұрған сөздер ретінде қарастырады. HAL NxN матрицасын есептейді, мұнда N – оның лексикасындағы сөздердің саны, ал есептеу 10 сөздік оқу терезесі арқылы мәтін корпусы бойынша бірте-бірте жылжу арқылы жүзеге асырылады. SAM сияқты, егер екі сөз бір уақытта терезеде болса, олардың арасындағы байланыс күшейеді, яғни NxN матрицасындағы сәйкес жасушаның мәні артады. Екі сөздің арақашықтығы неғұрлым үлкен болса, байланыстың күшеюі соғұрлым аз болады (нақтырақ айтқанда, , мұнда – терезедегі екі сөздің арақашықтығы).

Семантикалық жадтың мидағы орны

Семантикалық естелік туралы когнитивтік нейробиологиялық зерттеулер екі басым көзқараспен қарастырылатын даулы мәселе болып табылады. Көптеген зерттеушілер мен дәрігерлер семантикалық жадтың эпизодикалық жадқа қатысы бар ми жүйелерінде, яғни медиальды уақытша бөлікшелерде, оның ішінде гиппокамп құрамында сақталады деп санайды. Бұл жүйеде гиппокамп құрамы естеліктерді "кодтайды" немесе естеліктердің қалыптасуына мүмкіндік береді, ал неокортекс бастапқы кодтау процесі аяқталғаннан кейін естеліктерді сақтайды. Жақында осы гипотезаның нақтырақ түсіндірілуін растайтын жаңа дәлелдер ұсынылды. Гиппокамп құрамына басқа құрылымдардың ішінде: гиппокамптың өзі, энторинальды қабық және периринальды қабық кіреді. Соңғы екеуі парагиппокампальді қабықтарды құрайды. Гиппокампқа зақым келген, бірақ парагиппокампальді қабықтың бір бөлігі сақталған амнезиялық науқастар эпизодикалық жадтың толық жоғалуына қарамастан, семантикалық жадтың белгілі бір дәрежеде сақталғанын көрсетті, бұл семантикалық жадға әкелетін ақпараттың кодталуының физиологиялық негізі гиппокампта емес екенін күшті түрде көрсетеді. Басқа зерттеушілер гиппокамптың эпизодикалық жад пен кеңістіктік танымға ғана қатысады деп санайды, бұл семантикалық жадтың қайда орналасқаны туралы сұрақ тудырады. Кейбіреулер семантикалық жад уақытша қабықта орналасқан деп санайды, ал басқалары оның мидың барлық аймақтарында кеңінен тарағанын айтады.

Нейрокорреляттар мен биологиялық жұмыс

Гиппокамп аймақтары семантикалық жадты декларативтік жадпен байланыстырады. Сол жақ төменгі префронтальді қабық және сол жақ артқы уақытша аймақтар семантикалық жадты қолдануға қатысатын басқа аймақтар болып табылады. Латеральды және медиальды қабықшаларға әсер ететін ми зақымдары семантикалық бұзылыстармен байланысты. Мидың әртүрлі аймақтарына келген зақымдар семантикалық жадқа әртүрлі әсер етеді. Нейросуреттеу деректері көрсеткендей, семантикалық жад тапсырмалары орындалғанда сол жақ гиппокамп аймақтарында белсенділік артады. Семантикалық іздеу кезінде оң жақ ортаңғы фронтальді гирустың екі аймағы және оң жақ төменгі уақытша гирустың аймағы да белсенділіктің жоғарылауын көрсетеді. Санатқа тән бұзылулар білімнің бөлек аймақтарда кодталған сенсорлық және моторлық қасиеттерге әртүрлі деңгейде тәуелді екенін көрсетеді (Farah and McClelland, 1991). Категорияға тән бұзылулар тірі және тірі емес объектілер бейнеленген, сондай-ақ ерекшеліктері мен түсінік қатынастары бейнеленген кортикальды аймақтарды қамтуы мүмкін. Семантикалық жүйеге келген зақымның сипатына байланысты, бір түрі екіншісінен басым болуы мүмкін. Көп жағдайларда, бір домен екіншісінен жақсырақ болатын белгілі бір нүкте болады (мысалы, тірі және тірі емес объектілерді бейнелеу, ерекшеліктер мен түсінік қатынастарынан гөрі, немесе керісінше). Әртүрлі аурулар мен бұзылулар семантикалық жадтың биологиялық жұмысына әсер етуі мүмкін. Семантикалық жадтың әртүрлі аспектілеріне тигізетін әсерін анықтау үшін көптеген зерттеулер жүргізілді. Мысалы, Ламбон, Лоу және Роджерс семантикалық деменцияның және герпес симплекс вирусының энцефалитінің семантикалық жадқа тигізетін әсерін зерттеді. Олар семантикалық деменцияның көбінесе жалпы семантикалық бұзылысқа алып келетінін анықтады. Сонымен қатар, герпес энцефалиті салдарынан семантикалық жадтың жетіспеушілігі көбінесе категорияға тән кемшіліктерге байланысты. Әртүрлі нейросуреттеу және зерттеулер семантикалық жад пен эпизодтық жадтың мидың әртүрлі аймақтарынан туындайтынын көрсетеді. Басқа зерттеулер семантикалық жад пен эпизодтық жадтың екеуі де бір декларативтік жад жүйесінің бөлігі екенін, бірақ үлкен тұтастықтың әртүрлі секторлары мен бөліктерін құрайтынын көрсетеді. Семантикалық немесе эпизодтық жадқа қол жеткізуге байланысты мидың әртүрлі аймақтары белсендіріледі.

The hippocampal areas associate semantic memory with declarative memory. The left inferior prefrontal cortex and the left posterior temporal areas are other areas involved in semantic memory use. Temporal lobe damage affecting the lateral and medial cortexes have been related to semantic impairments. Damage to different areas of the brain affect semantic memory differently. Neuroimaging evidence suggests that left hippocampal areas show an increase in activity during semantic memory tasks. During semantic retrieval, two regions in the right middle frontal gyrus and the area of the right inferior temporal gyrus similarly show an increase in activity. Category specific impairments might indicate that knowledge may rely differentially upon sensory and motor properties encoded in separate areas (Farah and McClelland, 1991). Category specific impairments can involve cortical regions where living and nonliving things are represented and where feature and conceptual relationships are represented. Depending on the damage to the semantic system, one type might be favored over the other. In many cases, there is a point where one domain is better than the other (such as the representation of living and nonliving things over feature and conceptual relationships or vice versa). Different diseases and disorders can affect the biological workings of semantic memory. A variety of studies have been done in an attempt to determine the effects on varying aspects of semantic memory. For example, Lambon, Lowe, & Rogers studied the different effects semantic dementia and herpes simplex virus encephalitis have on semantic memory. They found that semantic dementia has a more generalized semantic impairment. Additionally, deficits in semantic memory as a result of herpes simplex virus encephalitis tend to have more category specific impairments. Various neural imaging and research points to semantic memory and episodic memory resulting from distinct areas in the brain. Other research suggests that both semantic memory and episodic memory are part of a singular declarative memory system, yet represent different sectors and parts within the greater whole. Different areas within the brain are activated depending on whether semantic or episodic memory is accessed.

Санаға тән семантикалық бұзылулар

Санаға тән семантикалық бұзылулар – нейропсихологиялық құбылыс, онда белгілі бір объектілер санатын анықтау қабілеті таңдамалы түрде нашарласады, ал басқа санаттар бұзылмаған күйде қалады. Бұл жағдай мидың кең аумақты, ошақты немесе локальды зақымдануының нәтижесі болуы мүмкін. Зерттеулер, уақытша бөліктің, әсіресе құрылымдық сипаттама жүйесінің, семантикалық жадтың категориялық ерекше бұзылуларына жауапты болуы мүмкін екенін көрсетеді. Санаты ерекше бұзылулар үшін, бірнеше жалпы болжамдарға негізделген модальдық теориялар бар. Бұл теориялар бойынша, көру модалігінің зақымдануы биологиялық объектілердің жетіспеушілігіне, ал функционалдық модальді зақымдану биологиялық емес объектілердің (артефактілердің) жетіспеушілігіне алып келеді. Модальдық теориялар, егер модальдық білімге зақым келсе, оған жататын барлық санаттар зақымданады деп есептейді. Яғни, көру модалігіне зақым келтірген жағдайда барлық биологиялық объектілерді анықтауда қиындықтар туындайды, бұл қиындықтар нақты санаттармен ғана шектелмейді. Мысалы, тек "жануарлар" немесе "жемістер мен көкөністер" санатында ғана семантикалық бұзылулар байқалмайды. Семантикалық деменциямен ауыратын пациенттерде категориялық бұзылулар сирек кездеседі, бірақ олардың тіркелген жағдайлары бар. Көбінесе, мидағы семантикалық өкілдіктердің әлсіреуі салдарынан семантикалық бұзылудың жалпыланған түрі пайда болады. Альцгеймер ауруы – семантикалық деменцияның бір түрі, ол ұқсас симптомдарға себеп болуы мүмкін. Екі аурудың арасындағы басты айырмашылық – Альцгеймер ауруы мидың екі жағындағы атрофиямен, ал семантикалық деменция сол жақ уақытша бөлігінің алдыңғы бөлігіндегі ми тінінің жоғалуымен сипатталады. Мысалы, Альцгеймер ауруының бастапқы кезеңінде пациенттер артефактілер санатын анықтауда шамалы қиындықтарға тап болады. Ауру прогрестік дамуымен қатар, категориялық семантикалық бұзылулар да күшейеді, және пациенттер табиғи санаттар бойынша нақтырақ жетіспеушіліктерді сезінеді. Басқаша айтқанда, тірі организмдерге қатысты жетіспеушіліктер, тірі емес организмдерге қарағанда нашарлау болады. Мұндай жағдайларда пациенттерде көбінесе уақытша бөлік зақымдалады, бұл орталық және латеральды қабықтарға, сондай-ақ маңдай бөлігіне әсер етеді. Зерттеулер HSVE синдромы бар пациенттерде семантикалық деменциямен ауыратын пациенттерге қарағанда категориялық семантикалық бұзылулардың көрінісі жоғары екенін көрсетті, бірақ екеуі де уақытша бөлік арқылы ақпарат ағынын бұзады.

Category specific semantic impairments are a neuropsychological occurrence in which an individual ability to identify certain categories of objects is selectively impaired while other categories remain undamaged. This condition can result in brain damage that is widespread, patchy, or localized. Research suggests that the temporal lobe, more specifically the structural description system, might be responsible for category specific impairments of semantic memory disorders. For category specific impairments, there are modality specific theories that are based on a few general predictions. These theories state that damage to the visual modality will result in a deficit of biological objects, while damage to the functional modality will result in a deficit of non biological objects (artifacts). Modality based theories assume that if there is damage to modality specific knowledge, then all the categories that fall under it will be damaged. In this case, damage to the visual modality would result in a deficit for all biological objects with no deficits restricted to the more specific categories. For example, there would be no category specific semantic deficits for just "animals" or just "fruits and vegetables". It is fairly rare for patients with semantic dementia to develop category specific impairments, though there have been documented cases of it occurring. Typically, a more generalized semantic impairment results from dimmed semantic representations in the brain. Alzheimer's disease is a subcategory of semantic dementia which can cause similar symptoms. The main difference between the two is that Alzheimer's is categorized by atrophy to both sides of the brain, while semantic dementia is categorized by loss of brain tissue in the front portion of the left temporal lobe. For example, in the initial onset of Alzheimer's disease, patients have mild difficulty with the artifacts category. As the disease progresses, the category specific semantic deficits progress as well, and patients see a more concrete deficit with natural categories. In other words, the deficit tends to be worse with living things as opposed to non living things. When this happens, patients typically have damage temporal lobe damage that affects the medial and lateral cortex as well as the frontal lobe. Studies have also shown that patients with HSVE have a much higher incidence of category specific semantic deficits than those with semantic dementia, though both cause a disruption of flow through the temporal lobe.

Семантикалық жадының бұзылуы

Семантикалық жад бұзылулары екі топқа бөлінеді. Семантикалық рефракторлық қолжетімділік бұзылыстары семантикалық сақтау бұзылыстарымен төрт фактор бойынша ажыратылады: уақытша факторлар, жауаптың тұрақтылығы, жиілігі және семантикалық байланыстылық. Семантикалық рефракторлық қолжетімділік бұзылыстарының ерекше белгісі – уақытша бұрмалаулар, онда белгілі бір стимулдарға жауап беру уақыты, қалыпты жауап беру уақыттарымен салыстырғанда қысқарады. Қолжетімділік бұзылыстарында, стимулдар көп рет көрсетілгенімен, оларды түсінуде және жауап беруде тұрақсыздықтар байқалады. Уақытша факторлар жауаптың тұрақтылығына әсер етеді. Сақтау бұзылыстарында нақты элементтерге қатысты тұрақсыз жауап байқалмайды. Стимулдың жиілігі танылымның барлық кезеңдеріндегі өнімділікті анықтайды. Семантикалық сақтау бұзылыстарында сөз жиілігінің айқын әсері жиі кездеседі, ал семантикалық рефракторлық қолжетімділік бұзылыстарында сөз жиілігінің әсері минималды болады. Жақын және алыс топтарды салыстыру семантикалық байланысты тексеруге мүмкіндік береді. Жақын топтардағы сөздер бір категорияға жататындықтан, бір-бірімен байланысты болады, мысалы, киім түрлерінің тізімі. Алыс топтардағы сөздерде кең категориалық айырмашылықтар болады, яғни байланыссыз сөздерден тұрады. Жақын және алыс топтарды салыстыру көрсеткендей, қолжетімділік бұзылыстарында семантикалық байланыстың теріс әсері байқалады, бұл семантикалық сақтау бұзылыстарында көрінбейді. Санаға тән және модальдік ерекшеліктер семантикалық жадтың қолжетімділік және сақтау бұзылыстарының маңызды компоненттері болып табылады.

Қазіргі және болашақ зерттеулер

Позитрондық эмиссиялық томография (ПЭТ) және функционалдық магниттік-резонанстық бейнелеу (fMRI) когнитивтік нейробиологтарға семантикалық жадтың нейрондық желісінің ұйымдасуына қатысты әртүрлі гипотезаларды зерттеуге мүмкіндік береді. Осы нейробейнелеу техникаларын қолдану арқылы зерттеушілер қатысушылардың ми қызметін когнитивтік тапсырмаларды орындаған кезде бақылай алады. Бұл тапсырмалар нысандарды атау, екі стимулдың бірдей нысан санатына жататындығын анықтау немесе суреттерді олардың жазбаша немесе ауызша атауларымен сәйкестендіру сияқты нәрселерді қамтиды, бірақ олармен шектелмейді. Дамып келе жатқан теория бойынша, семантикалық жад, қабылдау сияқты, визуалды ақпарат түрлеріне – түс, өлшем, пішін және қозғалыс – бөлінеді. Томпсон Шилл (2003) сол немесе екі жақты төменгі теңізше қабығының түс және пішін туралы білімді қайтаруға қатысатынын, сол жақты теңізше қабығының қозғалыс туралы білімге қатысатынын және париеталды қабықтың өлшем туралы білімге қатысатынын анықтады. Нейробейнелеу зерттеулері семантикалық өкілдіктердің кең, таратылған желісін көрсетеді, олар негізінен атрибуттар бойынша ұйымдастырылған, және, мүмкін, қосымша категориялар бойынша да. Бұл желілерге төменгі (пішін және түс туралы білім) және бүйірлік (қозғалыс туралы білім) теңізше қабығының, париеталды қабықтың (өлшем туралы білім) және премоторлық қабықтың (қимыл-қозғалыс туралы білім) кең аймақтары кіреді. Басқа аймақтар, мысалы, теңізше қабығының алдыңғы бөліктері, тілдік сияқты түйсіндік емес тұжырымдамалық білімді белгілі бір категориялық ұйымдастырылған тәсілмен бейнелеуге қатысуы мүмкін.