有意义的线索：增加视觉记忆能力的关键

概括： 研究人员发现，我们的视觉工作记忆能力并不是静态的，而是可以在刺激有意义时扩展。

传统理论认为，对各种认知能力至关重要的视觉工作记忆能力得到了修复。 然而，这项研究发现，当呈现可识别的物体时，与呈现相同物体的混合、无意义版本相比，个体能够保留更多的视觉信息。

这一重要的启示对于重新思考临床诊断工具和人工智能系统具有重要意义。

关键事实：

1. 达特茅斯研究人员发现，当刺激有意义时，个人的视觉工作记忆能力可以得到扩展。
2. 在实验过程中，参与者能够更好地记住可识别物体的颜色，而不是无法识别的同一物体的混合版本的颜色。
3. 这一发现表明需要重新评估记忆诊断工具，并可能影响人工智能系统建模和操纵人类行为的方式。

来源： 达特茅斯学院

人类记忆是我们所做一切的基础。 从记住刚认识的人的面孔到找到刚刚放在桌子上的手机，“视觉工作记忆”（使视觉信息在短时间内保持活跃状态​​的主要认知系统）发挥着至关重要的作用。

先前的研究发现，视觉工作记忆能力与其他重要的认知能力（例如学习成绩和流体智力）密切相关，其中包括一般推理和解决问题的能力，因此了解其局限性对于理解人类认知的运作方式至关重要。

过去的理论认为，个体的视觉工作记忆能力是固定的，但达特茅斯学院领导的一项新研究发现，当刺激有意义时，可以保留更多的视觉信息，这表明视觉工作记忆能力是灵活的。

结果发表于 心理学。

“我们的研究结果表明，视觉工作记忆能力可能比我们想象的更持久和灵活，”主要作者 Young Hoon Chung 博士说。 认知神经科学学生和成员 达特茅斯认知、注意力和记忆实验室。

在一项实验中，参与者在一个电脑屏幕上看到了四种不同颜色物体的图片，并被要求尽可能记住这些颜色。

他们向他们展示了处于“有意义”状态的可识别物体，以及处于“无意义”状态的混乱版本的物体。 然后，他们看到的是一个空白的电脑屏幕。 接下来，他们查看一个物体的图像或两种不同颜色的物体的混合副本，并负责识别他们刚刚看到的颜色。 参与者从未被问到物体的身份，只被问到颜色。

任务是“你看到什么颜色？” 不是“你见过茶壶吗？” 然后向参与者展示数百个随机颜色的物体以及混合物体，并测试他们的颜色记忆。

通过一系列五项实验，研究人员测试了参与者记住可识别的现实世界物体（例如茶壶）颜色与未知物体颜色的能力。 该团队使用其他研究人员开发的算法将已知物体转换为具有相似视觉复杂性的抽象混合形式。

然后为原始对象和混合对象分配 360 度色轮中的随机颜色。 这个想法是，大脑之前的视觉处理对于健康的和打乱的物体都是相似的，但观察者无法识别打乱的物体。 因此，通过打乱对象，刺激的意义就被消除了。

研究人员计算了参与者在有意义和无意义的条件下对刺激颜色的记忆程度。

“我们的结果表明，当参与者有有意义的背景时，他们对颜色的记忆会更好，”钟说。

“例如，人们更容易记住蓝色水壶的一部分，而不是毛衣的蓝色搅拌形状。”

“当颜色被视为有意义的东西的一部分时，你更有可能记住那种颜色，”钟说。

该研究中的其他实验类似，并作为对照来测试可识别物体的颜色记忆是否更好，这在整个研究中都是如此。

控制措施包括使用翻转的刺激而不是混乱的物体，在视觉任务之上添加言语任务，以排除刺激的颜色记忆是由言语所看到的东西引起的可能性，或者在检索时添加空间提示。

“之前的研究表明，空间是我们视觉工作记忆系统使用的最强线索之一，因为它是我们视觉表征中的一种表征，因此我们也有兴趣检查当参与者能够使用空间位置来检索颜色，”他说。资深作者 维奥拉·斯托默（Viola Stormer），心理和脑科学助理教授，达特茅斯认知、注意力和记忆实验室首席研究员。

“我们发现，当参与者成为现实世界物体的一部分时，他们会继续更好地记住颜色，而不仅仅依赖于看到物体的空间位置。”

“我们的研究表明，这种高级语义依赖于一般知识的长期存储，或者在本例中是对象识别，可以帮助创建本身没有意义的真正低级特征，例如颜色，有意义，”斯特默说。

“当相对抽象的信息与人们已经拥有的概念性知识相结合时，它可以增强个人更好地保留这些新信息的能力。”

“许多工作记忆测量方法在临床环境中被用作诊断工具，以帮助识别记忆缺陷，但它们是基于这样的假设：这种类型的记忆具有稳定的能力，”钟说。

“因此，我们在这些领域的测试方式可能不一定像我们最初想象的那么准确。也许是时候重新考虑测试方法，以便更准确地测量人类记忆了，”Chung 说。

“除了临床环境之外，我们的研究结果还可能对人工智能系统如何建模和处理人类行为产生影响，因为已知工作记忆容量与人类一般认知能力有关。”

这项研究建立在斯图默之前的研究基础上，他是该研究的合著者，该研究发现记住现实世界物体的能力比记住抽象物体的能力更强。

该团队计划利用脑电图（EEG）和功能磁共振成像技术研究视觉工作记忆的潜在机制，以更好地了解大脑如何对颜色的视觉背景做出反应。

钟（[email protected]）和风暴者（[email protected]）可供评论。 加州大学圣地亚哥分校的蒂莫西·布雷迪 (Timothy Brady) 也是该研究的合著者。

关于视神经科学和记忆研究新闻

作者： 艾米·奥尔森
来源： 达特茅斯学院
沟通： 艾米·奥尔森 – 达特茅斯学院
图片： 图片来源：神经科学新闻

原始搜索： 封闭访问。
”存储简单的视觉特征没有硬性限制：现实世界的对象为记住特征提供了有效的支架作者：Yong Hoon Chung 等人。 心理学

总结

存储简单的视觉特征没有硬性限制：现实世界的对象为记住特征提供了有效的支架

著名的视觉工作记忆理论认为，维持特定视觉特征的能力是恒定的。 与这些理论相反，最近的研究表明，有意义的物体比简单、无用的刺激更容易被记住。

在这里，我们测试了这是否只是因为有意义的刺激可以招募额外的特征，从而获得更多的存储容量，或者无意义的简单视觉特征是否也可以从成为有意义的对象的一部分中受益。

通过五项实验（各 30 名年轻人），我们发现，当颜色是现实世界可识别物体的一部分时，颜色的视觉工作记忆能力比当颜色无法识别时更大。

我们的结果表明，有意义的刺激为帮助保留简单的视觉特征信息提供了强有力的基础，也许是因为它们有效地增加了彼此之间的物体辨别力并减少了重叠。