Кіріспе
Көрнекі жад жүйесінің құрамдас бөлігі. Iconic жад – бұл көру қабілетіне қатысты сезімдік жад тіркелгіші және көру ақпаратының жылдам жойылатын қоймасы. Ол көру қысқа мерзімді жады (VSTM) және ұзақ мерзімді жады (LTM) кіретін көру жад жүйесінің құрамдас бөлігі болып табылады. Iconic жад өте қысқа (<1 секунд), категорияға бөлінбеген, жоғары сыйымды жад қоймасы ретінде сипатталады. Жылдам қозғалатын таяқтың ұшындағы жарқын көмірдің қалдырған жарық іздерін табиғи түрде байқау 1700-ші және 1800-ші жылдарда зерттеушілердің қызығушылығын оятып, олар осы құбылысты эмпирикалық тұрғыдан зерттеуді бастаған алғашқылар болды. Сперлингтің алғашқы тәжірибелерінен шамамен 20 жыл өткен соң, көру сезімдік жадының екі жеке компоненті анықталды: көру тұрақтылығы және ақпараттық тұрақтылық. Сперлингтің тәжірибелері көбінесе стимулға қатысты ақпаратты тексерді, ал Колтхарт сияқты басқалар көру тұрақтылығын тікелей тексерді. Тарих бойында талқыланғанымен, қазіргі түсінік Iconic жадта көру және ақпараттық тұрақтылық арасында нақты айырмашылық бар екенін көрсетеді, олар әртүрлі жолмен тексеріледі және түбірінен өзгеше қасиеттерге ие. Ақпараттық тұрақтылық, Iconic жадтың негізі болып табылады және көру қысқа мерзімді жадға үлкен үлес қосады деп есептеледі.
Iconic memory is the visual sensory memory register pertaining to the visual domain and a fast decaying store of visual information. It is a component of the visual memory system which also includes visual short term memory (VSTM) and long term memory (LTM). Iconic memory is described as a very brief (<1 second), pre categorical, high capacity memory store. Natural observation of the light trail produced by glowing ember at the end of a quickly moving stick sparked the interest of researchers in the 1700s and 1800s. They became the first to begin empirical studies on this phenomenon Approximately 20 years after Sperling's original experiments, two separate components of visual sensory memory began to emerge: visual persistence and informational persistence. Sperling's experiments mainly tested the information pertaining to a stimulus, whereas others such as Coltheart performed directs tests of visual persistence. Although it has been debated throughout history, current understanding of iconic memory makes a clear distinction between visual and informational persistence which are tested differently and have fundamentally different properties. Informational persistence which is the basis behind iconic memory is thought to be the key contributor to visual short term memory as the precategorical sensory store.
Құралымдары
Иконалық жадтың екі негізгі компоненті – көзге көрінетін тұрақтылық және ақпараттық тұрақтылық. Біріншісі – сезімталдық жүйесі құратын физикалық бейненің салыстырмалы түрде қысқа (150 мс) санатқа дейінгі визуалды бейнесі. Бұл – адамның қарап тұрған және қабылдап отырған нәрсесінің «сәттік суреті». Екінші компонент – визуалды бейнені кодталған түрінде санаттан кейінгі ақпаратқа айналдыратын, ұзақ сақталатын жад қоймасы. Бұл – мидың қабылдап, өңдейтін «жарқын деректері». Сонымен қатар, үшінші компонентті де қарастыруға болады, ол – нейрондық тұрақтылық: көру жүйесінің физикалық активтігі және тіркелген жазбалары. Нейрондық тұрақтылық әдетте ЭЭГ және ФМРИ сияқты нейроғылыми тәсілдермен көрсетіледі.
Көрінетін тұрақтылық
Көрінетін тұрақтылық – визуалды бейненің физикалық жоғалуынан кейін де сақталуының сезімдік әсері. Бұл нейрондық тұрақтылықтың қосалқы өнімі деп қарастырылуы мүмкін. Көрінетін тұрақтылық, оның екі негізгі қасиеті арқылы көрінетін ақпараттық тұрақтылыққа қарағанда стимулдың физикалық параметрлеріне сезімтал. : Көрінетін тұрақтылықтың ұзақтығы стимул ұзақтығымен кері пропорционал. Яғни, физикалық стимул неғұрлым ұзақ көрсетілсе, визуалды бейне есте сақтауда соғұрлым жылдам жоғалады. Көрінетін тұрақтылықтың ұзақтығы стимулдың жарықтығымен кері пропорционал. Стимулдың жарықтығы артқанда, көрінетін тұрақтылықтың ұзақтығы азаяды. Нейрондық жүйеге қатыстылығының арқасында, көрінетін тұрақтылық фоторецепторлардың физиологиясына және көру қабығындағы әртүрлі жасуша түрлерінің белсенділігіне тікелей байланысты. Бұл көрінетін бейнелеу маскалау әсеріне ұшырайды, яғни стимул көрсетілімі кезінде немесе одан кейін дереу кедергі келтіретін стимул ұсынылғанда, оны есте сақтау қиындайды. Көрінетін тұрақтылықтың ұзақтығын анықтау үшін әртүрлі әдістер қолданылған. Стимул ұзақтығы әдісінде зерттеу стимулы (естілетін "дыбыс") визуалды дисплейдің пайда болуымен бір мезгілде және жеке сынақта оның жоғалуымен ұсынылады. Арадағы айырма шамамен 100-200 мс құрайтын көрінетін сақтау ұзақтығын көрсетеді. Бірінші парадигмада бейне үздіксіз көрсетіледі, ал көрсетулердің арасында үзілістер болады. Егер ұзақтығы жеткілікті түрде қысқа болса, қатысушы үздіксіз бейне көреді. Сол сияқты, жылжымалы саңылау әдісі де қатысушының үздіксіз бейнеге назар аударуына негізделген. Бірақ бүкіл стимулды қосу-өшірудің орнына, бейненің өте тар бөлігі немесе "саңылауы" ғана көрсетіледі. Саңылау дұрыс жылдамдықпен тербелгенде, толық бейне көрінеді.
The duration of visible persistence is inversely related to stimulus duration. This means that the longer the physical stimulus is presented for, the faster the visual image decays in memory. The duration of visible persistence is inversely related to stimulus luminance. When the luminance, or brightness of a stimulus is increased, the duration of visible persistence decreases. Due to the involvement of the neural system, visible persistence is highly dependent on the physiology of the photoreceptors and activation of different cell types in the visual cortex. This visible representation is subject to masking effects whereby the presentation of interfering stimulus during, or immediately after stimulus offset interferes with one's ability to remember the stimulus. Different techniques have been used to attempt to identify the duration of visible persistence. The Duration of Stimulus Technique is one in which a probe stimulus (auditory "click") is presented simultaneously with the onset, and on a separate trial, with the offset of a visual display. The difference represents the duration of the visible store which was found to be approximately 100 200 ms. In the first paradigm, an image is presented discontinuously with blank periods in between presentations. If the duration is short enough, the participant will perceive a continuous image. Similarly, the Moving Slit Technique is also based on the participant observing a continuous image. Only instead of flashing the entire stimulus on and off, only a very narrow portion or "slit" of the image is displayed. When the slit is oscillated at the correct speed, a complete image is viewed.
Нейрологиялық негіз
Көрінетін тұрақтылықтың негізі – визуалды сезім жолының нейрондық тұрақтылығы. Ұзаққа созылған көрініс торшадағы фоторецепторлардың қозуымен басталады. Сабақшалар мен конустардағы қозудың стимулдың физикалық тоқтатылуынан кейін де сақталуы анықталған, бірақ таяқшалар жүйесі конустарға қарағанда ұзаққа созылады. Ұзақ уақыт бойы көрінетін суреттегі басқа жасушалар – М және Р торлы ганглий жасушалары. М жасушалары (өткінші жасушалар) тек стимул басталғанда және стимул тоқтатылғанда ғана белсенді болады. Р жасушалары (тұрақты жасушалар) стимул басталғанда, оның ұзақтығында және тоқтатылуында үздіксіз белсенділік көрсетеді. Көрнекі бейнелердің кортикальдық тұрақтылығы, көкжиек бөлігіндегі бастапқы көру қабығында (V1) анықталды, ол көру ақпаратын өңдеуге жауапты.
Ақпараттық тұрақтылық
Ақпараттың тұрақтылығы – оның физикалық жойылуынан кейін сақталатын стимул туралы ақпаратты білдіреді. Ол көруге қатысты, бірақ көрінбейді. Сперлингтің тәжірибелері ақпараттық тұрақтылықты сынауға бағытталған. Ақпараттық тұрақтылықпен ұсынылатын көруге қатыспайтын компоненттерге бейненің абстрактілі ерекшеліктері, сондай-ақ оның кеңістіктегі орны жатады. Ақпараттық тұрақтылықтың ерекшелігіне байланысты, көрінетін тұрақтылықтан өзгеше, ол маскалау әсерлеріне төзімді.
Рөл
Иконалық жад миға визуалды ақпараттың үздіксіз ағынын жеткізеді, оны VSTM ұзақ мерзімді сақтау үшін тұрақты формаға келтіруге көмектеседі. Иконалық жадтың маңызды функцияларының бірі – көзбен көріп тұрған ортаның өзгеруін анықтау, бұл қозғалысты қабылдауға мүмкіндік береді.
Уақытша интеграция
Иконалық жад бейнелердің үздіксіз ағыны бойынша визуалды ақпаратты біріктіруге мүмкіндік береді, мысалы, фильм қарағанда. Алғашқы көру қабығында жаңа стимулдар бұрынғы стимулдар туралы ақпаратты жоймайды. Керісінше, соңғы стимулға жауаптар осы және алдыңғы стимул туралы шамамен бірдей көлемде ақпаратты қамтиды. Осыған байланысты, өзгеріске сезімсіздік иконалық жадтың шағын үзілісі ретінде қарастырылуы мүмкін. Егер көріністер ISI (көздің жыпылықтауынан кейінгі интервал) болмастан көрсетілсе, өзгеріс оңай байқалады. Дегенмен, әр ISI иконалық жадтағы көріністің толыққанды есте сақтауын жойып жібереді, нәтижесінде естелікке қол жеткізу қиын болады. Бұл, бір-бірінен кейін келетін көріністерді салыстыру қабілетін азайтады. Бұл жылдам көз қозғалыстары шамамен 30 мс-та орын алады, ал әрбір тоқтау шамамен 300 мс-қа созылады. Алайда, зерттеулер көрсеткендей, саккадалар арасындағы ақпаратты есте сақтау көбінесе VSTM (визуалды қысқа мерзімді жад) және емес, иконалық жадқа байланысты. Иконалық жадта сақталған ақпарат транссаккадикалық жадға үлес қосудың орнына, саккадалар кезінде жойылады деп есептеледі. Ұқсас құбылыс көзді жыпылықтатқанда да байқалады, яғни автоматты және қасақана жыпылықтау иконалық жадта сақталған ақпаратты бұзып жасайды.
Даму
Иконалық есте сақтаудың дамуы туған кезден басталады және алғашқы және екінші деңгейлі көру жүйесінің жетілуімен бірге жалғасады. 6 айлық нәрестелердің иконалық есте сақтау қабілеті ересектерге жақындасады. 5 жасқа келгенде балалар ересектердегідей шексіз иконалық есте сақтау қабілетін дамытады. Дегенмен, ақпараттың сақталу ұзақтығы 5 жаста шамамен 200 мс-тан ересектерде (>11 жаста) 1000 мс-қа дейін ұзарады. Жасы ұлғайған сайын көру тұрақтылығы азаяды. 20 жастағы адамдарды 60 жастағы адамдармен салыстырғанда шамамен 20 мс төмендеу байқалады. Өмір бойында жеңіл когнитивтік бұзылыстар (ЖКБ) пайда болуы мүмкін, мысалы, эпизодтық есте сақтауда (адамдар, орындар және олардың контексі туралы жеке өмірлік естеліктерде) және жұмыс жадында (қысқа мерзімдік жадтың белсенді өңдеу бөлігінде) гиппокамп және қабық аймақтарының зақымдануына байланысты қателер. Эпизодтық естеліктер – адам талқылай алатын жеке өмірлік оқиғалар. ЖКБ-мен ауыратын адамдарда иконалық есте сақтау қабілеті мен ұзақтығы төмендегені анықталды. ЖКБ-мен ауыратын адамдардағы иконалық есте сақтаудың нашарлауы кейінірек Альцгеймер ауруы мен деменция сияқты ауыр кемшіліктердің дамуын болжау үшін қолданылуы мүмкін. Бұрынғы зерттеулер көрсеткендей, глюкокортикоидтар жоғары когнитивтік функцияларға тікелей байланысты. Глюкокортикоидтарға ұшырау жадты қайтарудың нашарлауына, нақтырақ айтқанда иконалық есте сақтаудың ыдырауына әкеледі. Ол бастапқы стимул өңдеу кезеңдеріндегі өткінші нейрондық жауаптарды өзгерту арқылы сезімдік ақпаратты белсенді ұстау мен сақтауды азайтады. Кортизолдың жоғары деңгейі сонымен қатар иконалық есте сақтаудың тез ыдырауымен және жоғарыдан төменге қарай өңдеудің бұзылуымен байланысты, бұл деменция мен Альцгеймер ауруының даму қаупін арттырады. Бұрын иконалық есте сақтаудың қалыптасуы назардан тыс және жылдам деп сипатталған, бірақ жаңа зерттеулер оның назарды қажет ететінін көрсетті. Назар жүктемесіне сәйкес келмесе, иконалық есте сақтау тез ыдырайды. Бұл жұмыс жадына берілетін ақпаратты дәлірек сақтауға мүмкіндік береді. Көрнекі стимул тоқтағаннан кейін иконалық есте сақтаудың ыдырауы өте жылдам болатыны анықталды. Белсенді қайтарусыз, иконалық естеліктер шамамен жарты секунд ішінде жоғалады. Көрнекі жұмыс жадының біртіндеп ыдырауы теориясы стимулдың иконалық есте сақтауда қаншалықты дәл есте қалатыны уақыт өте келе нашарлайды деп мәлімдейді. Дегенмен, сезімдік жадта сақталған ақпарат экспоненциалды ыдырауға ықпал етеді деп саналады.
Sperling-тің ішінара есеп беру тәртібі
1960 жылы Джордж Сперлинг визуалды-қысқа мерзімді жадтың (VSTM) екі бөлімді моделін зерттеу үшін ішінара баяндама парадигмасын алғаш рет пайдаланды.
Дөңгелек белгісі және маскалау
Маскалаудың әсері әріптің айналасына көрсетілген шеңберді еске түсіру белгісі ретінде пайдалану арқылы анықталды. Егер шеңбер визуалды стимулдың басталуына дейін немесе стимул тоқтағанмен бір уақытта көрсетілсе, еске түсіру нәтижесі сызық немесе дыбыс қолданғандағыдай болды. Дегенмен, егер шеңбер стимул тоқтағаннан кейін 100 мс өткен соң белгі ретінде қолданылса, еске түсірудің дәлдігі төмендеді. Шеңбер көрсетудің кешігуі артқан сайын, дәлдік қайта жақсарды. Бұл құбылыс метаконтрастты маскалаудың мысалы еді. Стимул тоқтағаннан кейін бірден кездейсоқ сызықтар сияқты суреттер көрсетілгенде де маскалау байқалды.