Введение
Способность обрабатывать визуальную и пространственную информацию
Визуальная память описывает взаимосвязь между перцептивной обработкой и кодированием, хранением и извлечением полученных нейронных репрезентаций. Визуальная память функционирует в широком временном диапазоне – от движений глаз до лет – позволяя визуально ориентироваться в ранее посещенных местах. Визуальная память – это форма памяти, сохраняющая некоторые характеристики наших ощущений, связанные с визуальным опытом. Мы способны запоминать визуальную информацию, напоминающую объекты, места, животных или людей в виде мысленного образа. Опыт визуальной памяти также называют "внутренним зрением", посредством которого мы можем извлекать из памяти мысленные образы оригинальных объектов, мест, животных или людей. Различные типы палинопсии – стойкость или повторное появление визуального образа после прекращения стимуляции – являются нарушением работы визуальной памяти.
Нейроанатомия
У людей области, специализирующиеся на распознавании зрительных объектов в вентральном потоке, располагаются в более нижней части височной коры, в то время как области, специализирующиеся на определении зрительного пространственного положения объектов в дорсальном потоке, располагаются в более верхней части париетальной коры. Однако гипотеза о двух потоках, хотя и полезная, является упрощением строения зрительной системы, поскольку эти два потока поддерживают взаимодействие на протяжении всего своего рострального хода.
Задняя париетальная кора
Задняя теменная кора — это часть теменной доли, которая оперирует ментальными образами и интегрирует сенсорные и моторные области мозга. Большинство экспериментов подчеркивают роль задней теменной коры человека в визуальной рабочей памяти и внимании. Поэтому необходимо четко разграничить визуальную память и внимание от процессов, связанных с планированием целенаправленного двигательного поведения. Мы можем удержать в сознании лишь малую часть визуальной сцены. Эти ментальные репрезентации хранятся в визуальной кратковременной памяти. Активность в задней теменной коре тесно связана с ограниченным объемом информации о сцене, который может быть сохранен в визуальной кратковременной памяти.
Вентральный потоковый путь
Путь вентрального потока в основном участвует в распознавании объектов и в разговорной речи известен как "что"-путь. Он имеет связи с медиальной височной долей (которая участвует в хранении долговременной памяти), лимбической системой (которая регулирует эмоции) и дорсальным потоком (который участвует в визуальном пространственном расположении и движении объектов). Таким образом, путь вентрального потока занимается не только распознаванием объектов во внешнем мире, но и эмоциональной оценкой и анализом этих объектов. Путь вентрального потока начинается с чисто визуальной информации в первичной зрительной коре (затылочной доле), а затем эта информация передается в височную долю.
Затылочные доли
Затылочные доли, расположенные в задней части мозга, принимают и обрабатывают зрительную информацию. Затылочные доли также обрабатывают цвета и формы. Правая затылочная доля интерпретирует изображения из левого зрительного поля, а левая затылочная доля – из правого зрительного поля. Повреждение затылочных долей может привести к необратимой потере зрительного восприятия.
Осложнения от травмы затылочной доли
Повреждение затылочной доли характеризуется утратой зрительных функций и неспособностью различать цвета – оба важных процесса для зрительной памяти.
Краткосрочная зрительная память
Визуальная кратковременная память – это способность удерживать небольшой объем визуальной информации в активном, легкодоступном состоянии в течение короткого периода времени (обычно не более 30 секунд). Несмотря на то, что кратковременная визуальная память необходима для реализации широкого спектра восприятий и когнитивных функций и поддерживается разветвленной сетью областей мозга, её ёмкость крайне ограничена.
Испытание визуальной удержания Бентона
Тест визуального запоминания Бентона – это оценка визуального восприятия и способностей визуальной памяти. Более 50 лет подтвержденного клинического применения – основа теста Бентона на визуальное удержание. По истечении времени участников просят немедленно воспроизвести рисунки с каждой карточки, полагаясь на свою визуальную память. Испытуемых завязывают глаза и просят лежать неподвижно, одновременно стараясь устранить любые визуальные образы, возникающие в их воображении. В процессе кодирования визуальных паттернов исследователи могут непосредственно наблюдать активацию областей мозга, участвующих в кодировании визуальной памяти. Тест используется в задачах, связанных с ментальной манипуляцией образами, когда человеку предлагается представить, как изменился бы внешний вид реального объекта при каких-либо преобразованиях (повороте, отражении, перемещении, изменении цвета и т.п.). Он также определяет степень яркости образа. Яркий образ – это тот, детали которого легко восстановить в памяти. Визуально-пространственный блокнот отвечает за удержание визуальных и пространственных характеристик яркого образа в рабочей памяти, а степень его яркости напрямую зависит от ограничений этого блокнота.
Эидетные и фотографические воспоминания
Эидетическая память — это способность воспроизводить образы, звуки или объекты в памяти с высокой точностью в течение нескольких минут без использования мнемонических приемов. Она встречается у небольшого числа детей и обычно не обнаруживается у взрослых. Популярное представление о фотографической памяти, когда, например, человек может бегло взглянуть на страницу текста и затем идеально воспроизвести его по памяти, отличается от эидетических образов, и существование фотографической памяти никогда не было доказано.
Память
Иконическая память – это визуальная составляющая системы сенсорной памяти. Она отвечает за визуальный прайминг, поскольку функционирует очень быстро и неосознанно. Иконическая память очень быстро угасает, но сохраняет яркий образ окружающих стимулов.
Пространственная память
Пространственная память – это знание человека об окружающем пространстве и его местоположении в нём. Она охватывает все воспоминания о различных областях и местах, а также способы перемещения между ними. Пространственная память отличается от памяти на объекты и связана с различными областями мозга. В частности, она задействует дорсальные отделы мозга и гиппокамп. Однако оба типа памяти часто используются совместно, например, когда человек пытается вспомнить, куда он положил потерянную вещь. Классическим тестом для оценки пространственной памяти является тест Корси с простукиванием блоков, в котором инструктор простукивает последовательность блоков в случайном порядке, а испытуемый пытается повторить её. Максимальное количество блоков, которое испытуемый может правильно повторить до снижения эффективности, называется его объёмом памяти Корси. Пространственная память постоянно используется при любом движении тела, поэтому она, как правило, более подвержена забыванию, чем память на объекты.
Точность
Зрительная память не всегда точна и может быть искажена внешними факторами. Это подтверждается исследованиями Элизабет Лофтус и Гэри Уэллса. В одном из исследований, проведенных Уэллсом, испытуемым предоставляли вводящую в заблуждение информацию после того, как они стали свидетелями события, а затем проверяли их способность вспомнить детали произошедшего. Результаты показали, что предоставление дезинформации, противоречащей увиденному, снижало способность к воспроизведению деталей, и не имело значения, была ли эта дезинформация представлена до или после события. Более того, зрительная память подвержена различным ошибкам, влияющим на ее точность.
Визуальная память в образовании
Мы не храним и не извлекаем слова, основываясь на визуальной памяти. Наша фонологическая система архивирования является основой для запоминания слов и распознавания слов. Доктор Килпатрик (Equipped for Reading Success). Визуальная память в академической среде подразумевает работу с изображениями, символами, числами, буквами и особенно словами. Ученики должны уметь смотреть на слово, формировать его образ в своем сознании и впоследствии воспроизводить его внешний вид. Когда учителя вводят новое слово, они обычно пишут его на доске, просят детей его написать, прочитать и употребить в предложении. Затем слово стирается с доски. Ученики с хорошо развитой визуальной памятью узнают это же слово в дальнейшем в текстах и смогут вспомнить его внешний вид для написания. Дети, у которых визуальные навыки памяти недостаточно развиты, не могут легко воспроизвести последовательность визуальных стимулов. Они часто испытывают трудности с запоминанием общего визуального облика слов или последовательности букв в них при чтении и правописании. Дальнейшие исследования показали, что спокойный отдых оказывает такое же положительное влияние на обучение, как и сон. Было обнаружено, что воспроизведение информации происходит во время спокойного бодрствования после тренировки, а также во время сна. В недавнем исследовании, где участникам предлагалось выполнить задачу визуального поиска, было установлено, что спокойный отдых или сон необходимы для увеличения количества ассоциаций между конфигурациями и целевыми местоположениями, которые можно усвоить за день. Это может быть связано с различными следами памяти, формирующимися в результате разных стратегий кодирования, а также с различными электрофизиологическими изменениями, происходящими во время дневного сна. При наличии подобных нарушений предполагается, что они могут быть вызваны ошибочной интерпретацией ранее воспринятой информации как новой. В исследовании, проведенном для определения того, обусловлено ли снижение визуальной памяти у пожилых людей с возрастными изменениями зрения нарушениями в работе памяти или зрительного восприятия, были изучены взаимосвязи между возрастом, зрительной активностью, а также визуальной и вербальной памятью у 89 добровольцев в возрасте от 60 до 87 лет, проживающих в сообществе. Результаты показали, что влияние зрения не было специфичным для визуальной памяти. Следовательно, было установлено, что зрение коррелирует с общей функцией памяти у пожилых людей и не является модально-специфичным. С возрастом ухудшается способность к восприятию и запоминанию пространственных конфигураций. В задаче, требующей запоминания и объединения двух различных пространственных конфигураций для создания новой, молодые люди показали лучшие результаты, чем пожилые. Зрение также влияет на производительность: зрячие участники превосходили слабовидящих независимо от метода тестирования. Это говорит о том, что зрение формирует общие супрамодальные механизмы памяти. Результаты исследования показали, что злоупотребление алкоголем может приводить к функциональным изменениям в процессах распознавания рабочей памяти. Это указывает на то, что у людей, злоупотребляющих алкоголем, может наблюдаться нарушение функции префронтальной коры в молодом возрасте. Другое исследование, проведенное в 2004 году, изучало уровень реакции на алкоголь и мозговую активность во время визуальной рабочей памяти. В этом исследовании изучались нейронные корреляты сниженной реакции на алкоголь с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии во время сложной задачи визуальной памяти. Результаты показали, что у молодых людей, которым требуется больше алкоголя для достижения желаемого эффекта, наблюдается более высокий уровень мозговой активности во время визуальной рабочей памяти. Это говорит о том, что способность человека адаптироваться к когнитивной обработке снижается, и он менее способен адаптировать когнитивные процессы к контекстуальным требованиям. Одной из распространенных групп людей, испытывающих проблемы с визуальной памятью, являются дети с нарушениями чтения. Ранее считалось, что эти нарушения вызваны неспособностью воспринимать буквы в слове в правильном порядке. Однако исследования показывают, что скорее всего они обусловлены неспособностью кодировать и обрабатывать правильную последовательность букв в слове. Это означает, что ребенок воспринимает слово так же, как и любой другой, однако мозг не удерживает визуальные характеристики слова. Хотя изначально было установлено, что у детей с нарушениями чтения визуальная память сопоставима с таковой у детей без трудностей, более конкретная часть системы визуальной памяти была выявлена как причина нарушений чтения. Эти части – системы устойчивой и преходящей визуальной обработки. Эти клинические случаи показывают, что эти два типа визуальной памяти локализованы в разных частях мозга и в повседневной жизни функционируют относительно независимо друг от друга.