Gleichzeitige Verzerrung des visuellen Arbeitsgedächtnisses bei der sequentiellen Integration der ungefähren Anzahl

Kontakt: Audrey Hu WhatsApp/hp: 0086 13880143964 E-Mail:audrey.hu@wecistanche.com

Zhiqi Kang & Bernhard Spitzer

1 Center for Adaptive Rationality, Max-Planck-Institut für Bildungsforschung, 14195 Berlin, Deutschland.

2 Berlin School of Mind and Brain, Humboldt-Universität zu Berlin, 10099 Berlin, Deutschland

Frühere Arbeiten haben ein bidirektionales Übersprechen zwischen gezeigtArbeitsgedächtnis(WM) und Wahrnehmung, so dass die Inhalte von WM konkurrierende Wahrnehmungen verändern können und umgekehrt. Hier untersuchen wir WM-Wahrnehmungsinteraktionen in einer neuen Aufgabenstellung. Die Teilnehmer beurteilten den Anteil farbiger Punkte in einem Strom von visuellen Anzeigen, während sie gleichzeitig Orts- und Farbinformationen im Gedächtnis behalten. Räumlich-zeitlich aufgelöste Psychometrie offenbarte eine Modulation der Wahrnehmungsempfindlichkeit, die mit einer Tendenz der visuell-räumlichen Aufmerksamkeit in Richtung des gespeicherten Ortes vereinbar war. Dieser Effekt war jedoch nur von kurzer Dauer, was darauf hindeutet, dass die visuell-räumlichen WM-Informationen während der Verarbeitung neuer Wahrnehmungsinformationen unabhängig schnell depriorisiert wurden beobachteten wir robuste bidirektionale Verzerrungen kategorialer Farbbeurteilungen, indem Wahrnehmungsentscheidungen und mnemotechnische Berichte voneinander angezogen wurden. Diese Verzerrungen traten ohne Verringerung der allgemeinen Wahrnehmungsempfindlichkeit im Vergleich zu Kontrollbedingungen ohne gleichzeitige WM-Belastung auf. Die Ergebnisse replizieren und erweitern konzeptionell frühere Erkenntnisse der visuellen Suche und legen nahe, dass ein Übersprechen zwischen WM und Wahrnehmung auf mehreren Ebenen entstehen kann, von der sensorischen Wahrnehmung bis zur Entscheidungsverarbeitung.

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Was uns beschäftigt, kann beeinflussen, wie wir die physische Welt wahrnehmen. Im Einklang mit dieser Intuition haben Laborexperimente gezeigt, dass der Inhalt des Arbeitsgedächtnisses (WM) die Leistung bei intervenierenden Wahrnehmungsaufgaben beeinflussen kann. Wenn beispielsweise ein grünes Element im WM aktiv gehalten wird, während nach einer Zielform gesucht wird, können die Reaktionszeiten verlangsamt werden, wenn ein grüner Distraktor im Sucharray vorhanden ist1,2, was auf Aufmerksamkeitserfassung durch Wahrnehmungseingabe hinweist, die dem gleichzeitigen WM-Inhalt entspricht1–4 . Die aufmerksamkeitslenkende Wirkung von WM wurde mit der Ansicht verknüpft, dass WM-Informationen in verschiedenen Funktionszuständen aufrechterhalten werden können1,5,6. Demnach lenken WM-Inhalte die Aufmerksamkeit, während sie für den unmittelbaren zielgerichteten Einsatz priorisiert werden. WM-Inhalte, die derzeit nicht priorisiert sind, können für eine zukünftige Verwendung bei einer späteren Gelegenheit beibehalten werden, aber es gibt Hinweise darauf, dass sie die Aufmerksamkeit bei gleichzeitigen Wahrnehmungsaufgaben nicht beeinflussen1,7.

Über die Aufmerksamkeitsführung hinaus haben mehrere Studien gezeigt, dass gleichzeitige MW-Informationen sogar das bloße Erscheinen von intervenierenden Reizen beeinflussen können. Beispielsweise wurde festgestellt, dass die wahrgenommene Orientierung oder Bewegung eines Reizes von der eines gleichzeitig aufrechterhaltenen Reizes abgestoßen wird8–10. Eine kürzlich durchgeführte Studie schlug stattdessen vor, dass sensorische Repräsentationen von gleichzeitigen Erinnerungen angezogen werden können11. Es wurde jedoch auch festgestellt, dass ein Übersprechen zwischen WM und Wahrnehmung umgekehrt auftritt, sodass intervenierende Reize den späteren Abruf gleichzeitig beibehaltener Informationen beeinflussen können9–12. Das typische Muster bei dieser Art der Finanzierung ist, dass Erinnerungsberichte von intervenierenden Reizen angezogen (und nicht abgestoßen) werden10,11,13.

Bei der Erklärung von WM-Wahrnehmungsverzerrungen haben frühere Studien mehr oder weniger direkte Veränderungen in der Darstellung der wahrnehmungsbezogenen und/oder mnemotechnischen Informationen angenommen10,11,13. WM-Repräsentationen können in Richtung gleichzeitiger Wahrnehmungen treiben oder sich verschieben14,15 und lauter werden10. Und umgekehrt wurde vermutet, dass gleichzeitige WM-Inhalte die sensorische Abstimmung auf neue Eingaben direkt verändern können11. Aus entscheidungstheoretischer Sicht können jedoch Verzerrungen in der Verhaltensberichterstattung auch bei der post-perzeptuellen Bewertung ansonsten unveränderter sensorischer und/oder mnemotechnischer Repräsentationen auftreten16. Jüngste Arbeiten zu Studienverlaufseffekten fanden zum Beispiel Anziehungsverzerrungen in subjektiven Berichten, aber Abstoßungsverzerrungen in direkteren psychophysischen Messungen des Erscheinens von Stimuli17. Attraktive WM-Wahrnehmungsverzerrungen können auch entstehen, wenn gleichzeitige Inhalte eine Tendenz zu kongruentem Berichten und/oder durch teilweise Verwechslung von erinnerten und gerade erfahrenen Informationen hervorrufen. Eine solche Verzerrung könnte als eine Verschiebung der Antwortkriterien16 oder, in einem sequentiellen Stichprobenrahmen18, als ein Versatz der Anhäufung von Entscheidungsnachweisen in Richtung der Antwortkategorie, die mit den gleichzeitigen Informationen verbunden ist, charakterisiert werden.

Abbildung 1. Experimentelles Paradigma. (a) Schematische Darstellung eines Versuchs in der WM-Interferenzbedingung. Links, die zu wartende WM-Probe war ein einzelner Punkt (rot oder blau), der an einer zufälligen Position auf einem unsichtbaren kreisförmigen Pfad um die Fixierung herum präsentiert wurde. Mitte, Während der WM-Wartung wurde ein Strom von 6 zufälligen Punktanzeigen präsentiert. Jede Anzeige enthielt 20 Punkte, von denen eine variable Anzahl blau war, die anderen rot. Die Teilnehmer wurden gebeten, zu bewerten, ob der Strom relativ mehr blaue oder rote Punkte enthielt (Einzelheiten siehe „Methoden“). Richtig, sowohl die Farbe als auch die Position der WM-Probe sollten am Ende des Versuchs aus dem Gedächtnis reproduziert werden. (b) Innersubjektkontrollbedingungen. In Kontrolle 1 wurden die WM-Aufgabenelemente weggelassen. In Kontrolle 2 wurden die WM- und Entscheidungsaufgabenelemente so neu angeordnet, dass die beiden Aufgaben nicht gleichzeitig waren.

Die aufmerksamkeitslenkenden Wirkungen von WM wurden typischerweise bei nicht verwandten Aufgaben demonstriert, die ein schnelles Reagieren auf eine einzelne Anzeige (z. B. ein visuelles Sucharray) erfordern. Es ist wenig bekannt, ob und wie lange die Aufmerksamkeitsführung über den Zeitrahmen dieser Aufgaben hinaus bestehen würde, beispielsweise wenn die zu beurteilenden Informationen zeitlich verteilt sind. Ein bidirektionales Übersprechen zwischen perzeptuellen und mnemotechnischen Meldungen kann dagegen nur beobachtet werden, wenn die Wahrnehmungs- und die WM-Aufgabe dieselbe relevante Stimulusdimension teilen (z. B. Orientierung beurteilen, während eine andere Orientierung erinnert wird). Inwieweit Anziehungs- oder Abstoßungsverzerrungen bei der letztgenannten Art von Aufgaben vom funktionalen Zustand der WM-Informationen abhängen, ist noch nicht klar.

Hier untersuchten wir WM-Wahrnehmungsinteraktionen in einer sequenziellen Integrationsaufgabe, bei der die Teilnehmer visuell-räumliche Numerositätsinformationen in einem Strom von zufälligen Punktanzeigen beurteilen mussten, während sie sich gleichzeitig die Position und Farbe einer WM-Probe für einen späteren Bericht merken. Die Farbe war auch in der Entscheidungsaufgabe unabhängig aufgabenrelevant, was es uns ermöglichte, räumliche Aufmerksamkeitsverzerrungen zusammen mit bidirektionalen Verzerrungen von Wahrnehmungs- und Gedächtnisentscheidungen zu untersuchen. Wir fanden Hinweise auf eine Verzerrung der visuell-räumlichen Aufmerksamkeit auf den zu merkenden Ort, die sich jedoch schnell nach Beginn des Entscheidungsstroms auflöste. Die bidirektionale Verzerrung von perzeptuellen und mnemonischen Berichten trat stattdessen in Form von additiven Auswahlverzerrungen und kategorischen Fehlmeldungen auf, im Einklang mit einem post-perzeptiven Ort der Interferenz.

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Ergebnisse

Die Teilnehmer (n=68) wurden gebeten, sich die Farbe und den Ort eines WM-Stimulus zu merken (Abb. 1a, links), während sie entschieden, ob ein dazwischenliegender Strom von sechs zufälligen Punktanzeigen relativ mehr blaue oder rote Punkte enthielt (Abb. 1a, Mitte). Nach der Auswahl wurden die Probanden gebeten, die Farbe und räumliche Lage der WM-Probe aus dem Gedächtnis zu reproduzieren (Abb. 1a, rechts). Bei der WM-Aufgabe ging es also darum, sowohl kategoriale Informationen über ein Merkmal, das auch in der Entscheidungsaufgabe (Rot/Blau) aufgabenrelevant war, als auch hochpräzise Informationen über die Stimuluslokalisierung zu erhalten, die in der intermittierenden Aufgabe nicht beurteilt oder berichtet werden sollte. Entscheidungs- und WM-Berichte wurden mit unterschiedlichen Händen und unter Verwendung unterschiedlicher Tastenbedienungsverfahren (auswählen oder bewegen und umschalten, siehe „Methoden“) eingegeben, um eine Verwechslung der motorischen Reaktion zwischen den beiden Aufgaben zu vermeiden.

Wir fragten, ob das gleichzeitig gespeicherte WM-Sample die visuell-räumliche Verarbeitung des Entscheidungsstroms verändern würde. Zunächst bildeten wir die räumliche Gesamtgewichtung der Teilnehmer durch logistische Regression der Wahrnehmungsberichte gegen den von Versuch zu Versuch variierenden Farbwert in jedem Pixel der Entscheidungsanzeigen ab. Die räumlichen Gewichtungen wurden mit denen verglichen, die von einem individuell angepassten Nullmodell als unvoreingenommene Basislinie vorhergesagt wurden (siehe „Methoden“). Abbildung 2a zeigt die große mittlere Gewichtungskarte, die über alle experimentellen Bedingungen (WM und Kontrollen) und Anzeigepositionen (1–6) zusammengebrochen ist. Die Teilnehmer reagierten am empfindlichsten auf Informationen in einem zentralen vertikalen Bereich des Displays (p < 0.05,="" fdr-korrigiert="" über="" pixel),="" während="" sie="" der="" seitlichen="" peripherie="" weniger="" gewicht="" beimaßen,="" insbesondere="" auf="" der="" rechten="" seite="" des="" displays="" bereich=""><0.05, fdr-corrected).="" this="" pattern="" seems="" to="" differ="" from="" classic="" findings="" of="" heightened="" sensitivity="" along="" the="" horizontal="" meridian="" in="" studies="" of="" low-level="" visual="" acuity19–21.="" however,="" the="" pattern="" we="" observed="" could="" be="" related="" to="" the="" notion="" of="" anisotropy="" of="" perceived="" space,="" by="" which="" subjects="" estimate="" spatially="" spread="" out="" magnitudes="" like="" line="" length22="" and="" numerosity23="" to="" be="" larger="" along="" the="" vertical="" axis.="" we="" anticipate="" this="" incidental="" observation="" to="" be="" of="" interest="" for="" vision-="" and="" numerical="" cognition="" scientists="" using="" similar="" stimuli.="" to="" verify="" if="" the="" weighting="" pattern="" was="" stable="" throughout="" the="" stream="" sequence,="" we="" examined="" the="" pairwise="" spatial="" correlations="" between="" the="" weight="" distributions="" in="" each="" of="" the="" six="" displays.="" all="" of="" the="" 15="" pair-wise="" correlations="" were="" positive="" (mean="" r="0.65," min="" 0.52,="" max="" 0.78)="" and="" remained="" all="" positive="" when="" subtracting="" the="" mean="" correlations="" obtained="" after="" randomly="" rotating="" each="" map="" (1000="" iterations;="" which="" excludes="" center-bias;="" mean="" r="0.32," min="" 0.17,="" max="" 0.44).="" our="" method="" thus="" proved="" efficient="" in="" disclosing="" a="" robust="" and="" stable="" spatial="" weighting="" pattern="" in="" the="" stream="">

Abbildung 2. Räumliche Gewichtungsanalyse. (a) Die räumliche Gewichtung der Entscheidungsanzeigen vor der Rotationsausrichtung brach über alle Versuche (WM- und Kontrollbedingungen) und Anzeigen zusammen (1–6). Positive Werte bedeuten eine Übergewichtung, negative Werte eine Untergewichtung, bezogen auf ein unvoreingenommenes, individuell angepasstes Beobachtermodell (siehe „Methoden“). Die transparente Maske weist auf eine deutliche regionale Über- oder Untergewichtung hin (S<0.05, two-tailed,="" fdr-corrected="" across="" pixels).="" (b)="" spatial="" distribution="" of="" wm="" sample="" positions="" reported="" on="" wm="" recall="" (cf.="" fig.="" 1a,="" right)="" after="" rotational="" alignment="" (cf.="" e),="" aggregated="" across="" all="" participants.="" the="" white="" circle="" indicates="" the="" true="" position="" (rotation-aligned)="" of="" the="" wm="" sample.="" (c)="" spatial="" weighting="" on="" wm="" trials="" after="" rotational="" alignment="" (cf.="" e),="" same="" conventions="" as="" in="" b.="" the="" purple="" dot="" indicates="" the="" (rotation-aligned)="" location="" of="" the="" wm="" sample.="" (d)="" pie="" masks="" for="" angular="" tuning="" analysis.="" spatial="" weights="" within="" each="" segment="" were="" averaged="" and="" examined="" as="" a="" function="" of="" the="" absolute="" angular="" distance="" from="" the="" wm="" sample="" (see="" fig.="" 3b="" below="" for="" results).="" (e)="" rotational="" alignment="" of="" trials.="" displays="" were="" rotated="" fine="" such="" that="" the="" trial-specific="" wm="" sample="" positions="" matched="" the="" same="" (virtual)="" reference="" location="" (arbitrarily="" set="" to="" 45°,="" cf.="" purple="">

Beim Vergleich des Gesamtgewichtungsmusters in Abb. 2a zwischen Versuchen mit und ohne gleichzeitiger WM-Belastung fanden wir keine signifikanten Unterschiede (keine Pixel p<0.05, fdr-corrected="" for="" multiple="" comparisons).="" however,="" our="" main="" question="" was="" whether,="" on="" wm="" trials,="" the="" allocation="" of="" processing="" gain="" in="" visual="" space="" was="" attracted="" towards="" (or="" repulsed="" away="" from)="" the="" to-be-memorized="" wm="" sample="" location.="" to="" this="" end,="" we="" find="" rotated="" the="" circular="" displays="" from="" all="" trials="" such="" that="" they="" were="" all="" aligned="" to="" the="" same="" wm="" sample="" position="" (fig.="" 2e).="" we="" arbitrarily="" set="" this="" common="" reference="" position="" to="" 45°="" for="" illustration="" purposes.="" the="" weighting="" map="" computed="" from="" the="" thus="" aligned="" displays="" averaged="" across="" displays="" (1–6),="" indeed="" showed="" a="" concentration="" of="" sensitivity="" towards="" the="" wm="" sample="" location="" (fig.="" 2c,="" p="" <="" 0.05,="" fdr-corrected="" across="" pixels).="" in="" other="" words,="" the="" concurrent="" wm="" sample="" directly="" modulated="" the="" gain="" of="" perceptual="" processing="" in="" visual="" space.="" this="" effect="" manifested="" as="" a="" moderate="" shif="" of="" sensitivity="" away="" from="" fixation="" in="" the="" direction="" of="" the="" wm="" sample,="" rather="" than="" a="" concentration="" at="" its="" actual="" physical="" position="" (which="" was="" more="" peripheral="" and="" reproduced="" with="" high="" accuracy="" on="" later="" recall,="" cf.="" fig.="" 2b).="" unlike="" the="" overall="" spatial="" weighting="" pattern="" (cf.="" fig.="" 2a),="" the="" wm-related="" spatial="" bias="" (fig.="" 2c)="" appeared="" not="" to="" be="" stable="" over="" time="" (mean="" inter-display="" correlation="" after="" rotational="" alignment,="" r="-0.03," min−0.30,="" max="">

Zur weiteren Analyse teilen wir den Anzeigebereich in gleich große Tortensegmente auf, wobei ein Zielsegment um die WM-Probenposition bei 45 Grad zentriert ist (Abb. 2d). Die Mittelung des Gewichts innerhalb der Segmente ermöglichte es uns, die "Abstimmung" der räumlichen Gewichtung in Bezug auf ihren mittleren Winkelabstand von der WM-Probenposition zu untersuchen. Fig. 3b veranschaulicht die Winkelabstimmung separat für jede der sechs Anzeigen im Entscheidungsstrom. Die statistische Analyse des Durchschnittsgewichts im WM-Probensegment im Vergleich zu den übrigen Segmenten zeigte einen signifikanten Effekt in der ersten Stromanzeige [Anzeige 1; t(67)=4.19, p<0.001]. this="" angular="" tuning="" was="" even="" discernable="" directly="" in="" the="" weighting="" map="" of="" display="" 1,="" with="" significantly="" increased="" sensitivity=""><0.05, fdr-corrected="" across="" pixels)="" along="" the="" trajectory="" between="" fixation="" and="" wm="" sample="" location="" (leftmost="" in="" fig.="" 3a).="" however,="" no="" such="" effect="" was="" evident="" in="" any="" of="" the="" subsequent="" displays="" (2–6),="" neither="" in="" pixel-level="" weighting="" maps="" (no="" pixels="">< 0.05,="" fdr-corrected)="" nor="" in="" terms="" of="" angular="" tuning="" [all=""><1.66, p's="">0.10]. Bayes factor analysis indicated strong evidence for an angular tuning effect in display 1 (BF01 = 0.004), but anecdotal to moderate evidence for its absence in displays 2–6 (BF01 ranging from 2.06 to 4.85). For further validation, we pseudo-aligned the trials from control conditions (cf. Fig. 1b) to the same WM sample locations as the WM trials (i.e., as if each WM sample had been presented on a controlled trial, too). This control analysis showed no (pseudo-) angular tuning for any of the six displays (yellow in Fig. 3b, all p's>0.05).

Abbildung 3. Regionaler Gewichtskonzentrations-Zeit-Verlauf. (a) räumliche Gewichtung bei WM-Versuchen nach Rotationsausrichtung wie in Fig. 2c, jedoch separat für jede der sechs Anzeigen im Entscheidungsstrom gezeigt. Eine signifikante regionale Verstärkungskonzentration (S<0.05, two-tailed,="" fdr-corrected,="" indicated="" by="" transparent="" mask)="" was="" observed="" in="" display="" 1="" only.="" (b)="" purple:="" angular="" tuning="" of="" spatial="" weighting="" in="" terms="" of="" mean="" angular="" distance="" from="" the="" wm="" sample="" (cf.="" fig.="" 2d).="" significant="" tuning="" was="" evident="" exclusively="" in="" display="" 1.="" yellow="" curves="" show="" analog="" analysis="" of="" control="" trials="" (pooled="" over="" control="" conditions="" 1="" &="" 2)="" pseudo-aligned="" to="" the="" same="" wm-locations="" as="" the="">

Um zu untersuchen, ob die räumliche Gewichtungsverzerrung mit der MW-Verarbeitung zusammenhängt, teilen wir die Versuchsdaten jedes Teilnehmers gemäß der Genauigkeit der Standortberichte über den nachfolgenden MW-Rückruf auf. Wir haben bei hochpräzisen WM-Versuchen eine signifikante Winkelabstimmung in Anzeige 1 beobachtet [t(67)=4.61 , p<0.001, bf01="0.001]" but="" not="" on="" low-precision="" wm="" trials="" [t(67)="1.21," p="0.23," bf01="3.74]." thus,="" the="" presentation="" of="" a="" wm="" sample="" alone="" was="" not="" sufficient="" to="" explain="" the="" weighting="" shif="" on="" wm="" trials.="" this,="" together="" with="" the="" relatively="" small="" radius="" of="" the="" shif,="" also="" renders="" the="" effect="" in="" display="" 1="" less="" likely="" to="" have="" resulted="" from="" reflexive="" saccades="" to="" the="" wm="" sample="" (but="" see="" "discussion"="" for="" a="" potential="" role="" of="" microsaccadic="" eye="" activity="" in="" covert="" spatial="">

Um zu untersuchen, ob die räumliche Gewichtungsverzerrung mit der MW-Verarbeitung zusammenhängt, teilen wir die Versuchsdaten jedes Teilnehmers gemäß der Genauigkeit der Standortberichte über den nachfolgenden MW-Rückruf auf. Wir haben bei hochpräzisen WM-Versuchen eine signifikante Winkelabstimmung in Anzeige 1 beobachtet [t(67)=4.61 , p<0.001, bf01="0.001]" but="" not="" on="" low-precision="" wm="" trials="" [t(67)="1.21," p="0.23," bf01="3.74]." thus,="" the="" presentation="" of="" a="" wm="" sample="" alone="" was="" not="" sufficient="" to="" explain="" the="" weighting="" shif="" on="" wm="" trials.="" this,="" together="" with="" the="" relatively="" small="" radius="" of="" the="" shif,="" also="" renders="" the="" effect="" in="" display="" 1="" less="" likely="" to="" have="" resulted="" from="" reflexive="" saccades="" to="" the="" wm="" sample="" (but="" see="" "discussion"="" for="" a="" potential="" role="" of="" microsaccadic="" eye="" activity="" in="" covert="" spatial="">

Zusammengenommen war die visuell-räumliche Verarbeitung vorübergehend auf den Ort der WM-Probe voreingenommen, aber diese Voreingenommenheit war kurzlebig und löste sich schnell mit neuen Wahrnehmungsentscheidungsinformationen auf. Die visuelle Verarbeitung des Rests des Stroms schien von den gleichzeitig beibehaltenen räumlichen WM-Informationen unbeeinflusst zu sein. Das Muster deutet darauf hin, dass sich der Fokus der räumlichen Aufmerksamkeit schnell von der WM-Stichprobe wegbewegte, als der Entscheidungsaufgabenstrom begann.

Our analysis has thus far focused on interactions with the spatial information in the WM sample. We next asked to what extent the concurrently memorized categorical color information, which was also remembered with high accuracy (mean percentage correct 93.1%, SE=0.006), may have biased judgments of the intervening decision stream. To this end, we examined psychometric weighting of the blue-red composition of the stream displays using conventional reverse correlation analysis24–26. The weighting functions in Fig. 4a indicate the proportion of blue>Rotauswahl als Funktion der relativen Anzahl blau-roter Punkte in einer Anzeige. Beschreibend waren die mittleren Gewichtungsfunktionen nahezu linear und erschienen parallel verschoben in Richtung der Farbe der WM-Probe (blau oder rot), was auf eine additive Auswahlverzerrung hinweist, verglichen mit Kontrollbedingungen ohne gleichzeitige WM-Belastung (Abb. 4a). Eine ANOVA mit wiederholten Messungen mit den Faktoren WM-Bedingung (blau, rot, Kontrolle) und Punktzahl (11 Stufen) zeigte einen Haupteffekt der WM-Bedingung [F(1.96,131.62)=29.97, p<0.001] but="" no="" interaction="" with="" dot="" count="" [f(12.52,838.54)="1.158," p="0.31]," consistent="" with="" a="" parallel="" displacement="" of="" the="" psychometric="" function="" [main="" effect="" of="" dot="" count:="" f(6.55,438.77)="1041.44," p="" <="" 0.001].="" we="" next="" fitted="" a="" logistic="" choice="" model="" (see="" "methods")="" to="" independently="" quantify="" the="" psychophysical="" sensitivity="" (slope)="" towards="" the="" stream="" displays'="" color="" composition,="" and="" the="" strength="" of="" an="" additive="" choice="" bias="" (intercept)="" associated="" with="" maintaining="" a="" blue="" or="" red="" wm="" sample,="">

Abbildung 4. Bidirektionale Verzerrungen von WM und Wahrnehmungsentscheidungen – Farbinformationen. (a) Psychometrische Gewichtungsfunktionen, gemittelt über die sechs Displays in der Entscheidungsaufgabe, separat aufgetragen für Versuche, bei denen die gleichzeitig beibehaltene WM-Stichprobe rot oder blau war, und für Kontrollbedingungen ohne gleichzeitige WM-Aufgabe (vgl. Abb. 1). (b) Bias-Terme (Abschnitte), abgeleitet von der logistischen Regression der Wahl. (c) Auswahlempfindlichkeit (Steigungen) für die Rot-Blau-Punkt-Zusammensetzung in jeder der sechs Anzeigen im Entscheidungsstrom. (d) Erinnerungsverzerrung. Wahrscheinlichkeit von (irrtümlicher) Blau-Rot-Meldung bei WM-Rückrufen in Abhängigkeit von der Blau-Rot-Zusammensetzung der dazwischenliegenden Entscheidungsanzeigen. Das kleine eingefügte Diagramm zeigt den Zeitverlauf dieser Beziehung über die sechs Stromdarstellungen in Bezug auf logistische Regressionskoeffizienten. Fehlerbalken in allen Feldern zeigen den Standardfehler des Mittelwerts.

Die statistische Analyse der Modellkoeffizienten bestätigte eine signifikante Auswahlverzerrung zugunsten der WM-Probenfarbe [Abb. 4b, Abschnitte; WM blau: t(67)=2.64, p<0.02, wm="" red:="" t(67)="5.11,"><0.001, paired="" t-tests="" against="" pooled="" control="" conditions].="" we="" confirmed="" that="" this="" additive="" effect="" was="" associated="" with="" active="" wm="" maintenance="" and="" not="" merely="" with="" the="" presentation="" of="" a="" wm="" sample:="" the="" magnitude="" of="" the="" choice="" bias="" (wm="" blue—wm="" red;="" cf.="" fig.="" 4b)="" was="" significantly="" enhanced="" when="" restricting="" the="" analysis="" to="" those="" trials="" in="" which="" the="" wm="" color="" was="" subsequently="" recalled="" correctly="" [0.598="" vs.="" 0.521,="" t(67)="4.3877,"><0.001]. repeating="" the="" analysis="" with="" subjects'="" color="" recall="" reports="" (instead="" of="" physical="" wm="" sample="" color)="" as="" bias="" terms="" descriptively="" increased="" the="" bias="" (0.561="" vs.="" 0.521),="" but="" this="" difference="" failed="" to="" reach="" significance="" [t(67)="1.538," p="0.13;" see="" below="" for="" targeted="" analysis="" of="" reporting-level="" bias].="" interestingly,="" when="" median="" splitting="" trials="" according="" to="" the="" precision="" of="" wm="" location="" recall,="" the="" choice="" bias="" did="" not="" differ="" [0.572="" vs.="" 0.501,="" t(67)="0.54," p="0.59]" and="" was="" robustly="" present="" in="" both="" split="" sets="" [both="" t(67)="">4,5, beide p<0.001]. tus,="" the="" color="" bias="" was="" observed="" regardless="" of="" whether="" or="" not="" a="" spatial="" bias="" was="" evident="" on="" the="" same="" trials="" (cf.="" angular="" tuning="" analysis="" above),="" indicating="" a="" degree="" of="" independence="" between="" the="" two="">

Abbildung 5. Mittelung oder Glücksspiel – Farbinformationen. (a) WM-induzierte Auswahlverzerrung relativ zu gepoolten Kontrollbedingungen (vgl. Abb. 4b), getrennt dargestellt für "Mittelwertbildung" (linke Balken, n=35) und "Glücksspiel"-Varianten (rechte Balken, n{{4 }}) der Entscheidungsaufgabe. (b) Wahlsensitivität (Steigungen) für jede der sechs Anzeigen im Entscheidungsstrom (vgl. Fig. 4c), separat aufgetragen für die Mittelungs- und Glücksspielaufgaben. Gelbe Kurven zeigen gepoolte Kontrollbedingungen. (c) WM-Erinnerungsverzerrung (vgl. Einschub in Abb. 4d), getrennt dargestellt für die Mittelwertbildung und die Glücksspielbedingungen. Das kleine eingefügte Diagramm zeigt die proportional korrekte Farberinnerung. Fehlerbalken in allen Feldern zeigen den Standardfehler des Mittelwerts.

Wenden wir uns der Empfindlichkeit zu (Abb. 4c, Steigungen), beobachteten wir einen allgemeinen Neuheitseffekt27,28 mit erhöhter Empfindlichkeit gegen Ende des Entscheidungsstroms [Haupteffekt der Anzeigeposition 1–6: F(2,67,179,07){{9} }.94, p<0.001], which="" may="" reflect="" memory="" loss="" or="" "leakage"="" of="" early="" presented="" decision="" information28,29.="" the="" recency="" effect="" was="" slightly="" stronger="" on="" wm="" trials,="" with="" a="" steeper="" time="" course="" compared="" to="" pooled="" controls="" [diference="" in="" the="" slope="" of="" increase:="" t(67)="2.45,"><0.02], indicating="" that="" the="" concurrent="" wm="" load="" may="" have="" interfered="" with="" the="" mnemonic="" demands="" of="" the="" stream="" task.="" interestingly,="" we="" found="" no="" reduction="" in="" overall="" sensitivity="" during="" wm="" maintenance="" compared="" to="" control="" conditions="" without="" a="" concurrent="" wm="" load.="" in="" fact,="" in="" one="" of="" the="" control="" conditions="" (control="" 1),="" sensitivity="" was="" even="" significantly="" lower="" than="" on="" wm="" trials="" [fig.="" 4c;="" main="" effect="" of="" condition,="" f(1,35)="55.37," p="" <="" 0.001].="" this="" unexpected="" observation="" could="" be="" attributable="" to="" procedural="" aspects="" (decision="" trials="" occurred="" in="" faster="" succession="" in="" the="" control="" 1="" condition).="" in="" our="" second="" control="" condition="" (control="" 2),="" which="" controlled="" for="" these="" aspects="" (cf.="" fig.="" 1b),="" overall="" sensitivity="" was="" statistically="" indistinguishable="" from="" that="" on="" wm="" trials="" [f(1,31)="0.734," p="0.40)]." to="" summarize,="" concurrent="" wm="" maintenance="" robustly="" biased="" choices="" and="" slightly="" increased="" recency="" efects="" but="" did="" not="" impair="" overall="" perceptual-discriminative="">

Wir haben analog untersucht, ob die Informationen im Entscheidungsstrom den späteren Abruf der WM-Musterfarbe beeinflussen würden (Abb. 4d). Die logistische Regression der WM-Farbberichte (blau/rot) gegen die relative blau-rote Punktzahl in den intermittierenden Stromanzeigen zeigte einen signifikant positiven Effekt [t(67) =2.14, p=0.036 , t-Test der gepoolten Steigungskoeffizienten gegen Null]. Je mehr blaue (oder rote) Punkte in einer Streaming-Anzeige enthalten waren, desto wahrscheinlicher war es, dass das WM-Sample fälschlicherweise als blau (oder rot) zurückgerufen wurde. Der Zeitverlauf dieses Effekts zeigte keine signifikante Variation über die sechs Stream-Displays [Einschub in Abb. 4d; F(5.402)<1], suggesting="" that="" the="" bias="" was="" not="" only="" driven="" by="" e.g.,="" early="" displays="" that="" occurred="" in="" temporal="" proximity="" to="" the="" wm="">

Spiegelt diese WM-Verzerrung eine direkte Verzerrung des Farbgedächtnisses durch sensorischen Input und/oder Übersprechen mit post-perzeptuellen Bewertungen in der Entscheidungsaufgabe wider? In der weiteren Analyse haben wir die WM-Farbberichte gegen die Auswahlresiduen aus der psychometrischen Entscheidungsanalyse regressiert (vgl. Abb. 4b–c; Methoden, Gleichung 2). Daher haben wir getestet, ob MW-Berichte sogar durch endogene Wahlvariabilität in der Stream-Aufgabe verzerrt waren, die durch keine Stimulusinformationen (weder in MW- noch in Entscheidungsstichproben) erklärt wird. Diese Analyse zeigte einen positiven Effekt [t(67)=4.68, p<0.001], suggesting="" crosstalk="" on="" the="" level="" of="" decisional="" evaluation="" and/or="" -reporting.="" finally,="" we="" also="" directly="" correlated="" the="" residuals="" in="" wm-="" and="" decision="" reports="" after="" applying="" the="" full="" psychometric="" model="" (methods,="" eq.="" 2)="" to="" either.="" the="" full="" model="" perfectly="" separated="" wm="" reports="" in="" the="" three="" highest="" performing="" participants.="" in="" the="" remaining="" subjects,="" we="" found="" a="" significant="" positive="" correlation="" between="" the="" residuals="" in="" wm-="" and="" decision="" reporting="" [mean="" r:="" 0.04,="" se="0.008," t(64)="4.79,"><0.001]. we="" note="" again="" that="" our="" experimental="" setup="" rendered="" such="" crosstalk="" unlikely="" to="" arise="" from="" simple="" motor="" response-="" or="" button="" confusion="" (see="">

Wir untersuchten noch einen weiteren Aufgabenaspekt in unserem Experiment: Eine Gruppe von Teilnehmern wurde gebeten zu beurteilen, ob der Stream im Durchschnitt mehr blaue (oder rote) Punkte enthielt ("Mittelungsbedingung"), was die typische Aufgabenanforderung in Experimenten zur Wahrnehmungsauswahl widerspiegelt. Eine andere Gruppe wurde gebeten, zu entscheiden, ob sie bereit wäre, den Wert einer zufällig gezogenen Stichprobe aus dem gerade präsentierten Strom zu erhalten ("Glücksspiel"-Bedingung), was das Szenario einer wirtschaftlichen "riskanten" Auswahlaufgabe nachahmt. Normativ sollten sich Beobachter unter diesen beiden Bedingungen identisch verhalten, um die langfristigen Renditen zu maximieren. Wir stellten jedoch die Hypothese auf, dass das Glücksspielszenario eine diskretere Darstellung der einzelnen Stream-Anzeigen fördern und somit die WM-Speicherprozesse stärker belasten könnte30, während die Mittelungsaufgabe eine kontinuierlichere Aktualisierung einer laufenden Entscheidungsvariablen18,28,31 fördern könnte, was möglicherweise ein Posing darstellt eine geringere WM-Last. Wir haben daher erwartet, dass die Glücksspielaufgabe stärker mit der gleichzeitigen WM-Aufgabe interferiert.

Abbildung 6. Mittelung oder Glücksspiel – räumliche WM-Präzision. Räumliche Verteilung der WM-Positionen, berichtet über WM-Erinnerung (rotationsausgerichtet wie in Abb. 2b), getrennt dargestellt für die Mittelungs- (links) und Glücksspiel- (Mitte) Variante der intermittierenden Entscheidungsaufgabe. Das rechte Feld zeigt eine statistische Karte der Differenz zwischen den beiden, die auf p<0.05 (two-tailed,="" uncorrected).="" white="" circles="" indicate="" the="" true="" original="" position="" (rotation-aligned)="" of="" the="" wm="" sample.="" participants="" in="" the="" averaging="" condition="" tended="" to="" report="" more="" locations="" near="" to="" the="" target="" and="" fewer="" locations="" afar="" from="" it,="" compared="" to="" the="" gambling="">

Zwischen den beiden Aufgabenvarianten (keine Pixel p< 0.05,="" fdr-corrected).="" we="" also="" found="" no="" reliable="" diferences="" in="" color="" bias="" (fig.="" 5a),="" neither="" in="" terms="" of="" its="" magnitude="" [t(66)="1.79," p="0.08," two-sample="" t-test]="" nor="" direction="" [t(66)="0.54," p="0.59]." overall="" choice="" sensitivity="" (fig.="" 5b)="" was="" signifcantly="" lower="" in="" gambling="" than="" in="" averaging="" [t(66)="2.64," p="0.01]," which="" replicates="" earlier="" fndings32.="" furthermore,="" the="" analysis="" showed="" a="" robust="" wm-induced="" enhancement="" of="" recency="" in="" the="" gambling="" group="" [t(32)="3.23," p="0.003," diference="" in="" slope="" of="" increase="" across="" displays="" between="" wm-="" and="" control="" conditions]="" but="" not="" in="" the="" averaging="" group="" [t(34)="0.74," p="0.47]." however,="" the="" between-group="" diference="" was="" not="" signifcant="" [t(66)="1.33," p="0.19]." finally,="" the="" diference="" in="" overall="" sensitivity="" between="" wmand="" control="" trials="" did="" not="" difer="" between="" groups="" [t(66)="1.16," p="">

Bei der Untersuchung des Bias in der anschließenden WM-Farberinnerung (vgl. Abb. 4d) getrennt für die Mittelungs- und Glücksspielgruppe fanden wir keinen Unterschied zwischen den beiden [Abb. 5c, t(66)=0.15, p=0.88; t-Test bei zwei Stichproben von Regressionskoeffizienten, die über Anzeigen gepoolt wurden]. Die Gesamt-WM-Farberinnerung schien nach dem Spielen (0.92) numerisch etwas weniger genau zu sein als nach der Mittelung (0.94, Einschub in Abb. 5c), aber der Unterschied war nicht signifikant [t(66){ {17}}.20, p=0.23, t-Test bei zwei Stichproben]. Abschließend fragten wir, ob sich die WM Location Recall (vgl. Abb. 2b) zwischen den beiden Varianten der intermittierenden Entscheidungsaufgabe unterscheidet. Wir fanden heraus, dass Teilnehmer in der Glücksspielbedingung dazu neigten, die Orte der WM-Proben weniger genau anzugeben (Abb. 6). Zusammen fanden wir schwache Tendenzen für die Risky-Choice-Aufgabe, das gleichzeitige WM etwas stärker zu stören als die Mittelungsaufgabe, aber ansonsten keinen Unterschied in den multiplikativen (räumlichen) und/oder additiven (Farb-) Verzerrungen zwischen den beiden Aufgabenvarianten.

Kraut cistanche: Verbesserung des Gedächtnisses

Diskussion

Um unsere Ergebnisse zusammenzufassen, berichten wir über eine Reihe von WM-Wahrnehmungsinteraktionen, darunter (i) eine kurzlebige Verschiebung der Wahrnehmungsempfindlichkeit gegenüber der gerade codierten Position des WM-Elements im visuellen Raum, (ii) eine bidirektionale Tendenz zu kategorisch ( Entscheidungsinformationen gemäß den gleichzeitigen WM-Informationen falsch beurteilen und umgekehrt, und (iii) leichte WM-Interferenz mit den mnemonischen Aspekten der Entscheidungsaufgabe in Bezug auf verbesserte Aktualitätseffekte und verringerte räumliche Erinnerungspräzision. Neben diesem facettenreichen Übersprechen zwischen WM und Wahrnehmung beobachteten wir keine generelle Verringerung der Wahrnehmungsempfindlichkeit.

Unsere sequenzielle Integrationsaufgabe ermöglichte es uns, die räumliche Aufmerksamkeitsverzerrung zeitaufgelöst zu verfolgen. Der Befund der Modulation der lokalen visuell-räumlichen Empfindlichkeit repliziert und erweitert konzeptionell frühere Befunde im räumlichen WM33 und in der visuellen Suchgeschwindigkeit1–4. Wir fanden jedoch, dass dieser Effekt nur von kurzer Dauer war, was darauf hinweist, dass sich die Aufmerksamkeitslenkung schnell an die momentanen Aufgabenanforderungen anpasste. Aus einer zustandsbasierten WM-Perspektive1,6 schien sich der Fokus der Aufmerksamkeit schnell vom Ort der WM-Probe zu entfernen, als der Entscheidungsstrom begann. Dennoch reproduzierten die Teilnehmer die WM-Position bei späterer Erinnerung genau, in Übereinstimmung mit früheren Beweisen, dass ein vorübergehender Aufmerksamkeitsverlust nicht unbedingt die Gedächtnisleistung beeinträchtigt34–36. Eine interessante Frage für zukünftige Arbeiten ist, wie die gegenwärtigen Muster in der visuell-räumlichen Gewichtung mit physiologischen Indizes der verdeckten räumlichen Aufmerksamkeit, z. B. im Alpha-Band-EEG37 oder der Mikrosakkaden-Augenaktivität38, zusammenhängen können.

Der hier berichtete zeitliche Verlauf der räumlichen Voreingenommenheit steht anscheinend im Gegensatz zu den jüngsten Erkenntnissen von MW-induzierten Aufmerksamkeitsvorurteilen, die über mehrere aufeinanderfolgende Such- oder Auswahlanzeigen nach der Präsentation einer MW-Probe bestehen blieben8,39. In diesen früheren Studien musste jedoch jede Anzeige separat beurteilt werden, bevor die nächste folgte, was es den Teilnehmern möglicherweise ermöglicht hat, sich regelmäßig auf die WM-Informationen zu konzentrieren. Unsere herausfordernde Aufgabe der sequentiellen Integration hat wahrscheinlich eine solche Neuorientierung der Aufmerksamkeit auf den WM-Inhalt ausgeschlossen40. Durchweg wurde die psychometrische Gesamtsensitivität in unserer Aufgabe durch die gleichzeitige WM-Belastung nicht beeinträchtigt41. Wir fanden, dass die räumliche Gewichtungsverzerrung am ausgeprägtesten war, wenn die WM-Probenstelle anschließend mit hoher Präzision abgerufen wurde, was auf einen Zusammenhang mit gedächtnisrelevanten Prozessen hinweist. Auf der Grundlage der vorliegenden Daten können wir jedoch nicht unterscheiden, ob die transiente Verzerrung durch die Codierungs- oder die Wartungsanforderung unserer WM-Aufgabe verursacht wurde. Zukünftige Studien, die zB retrospektives Cueing42,43 verwenden, können helfen, Licht in diese offene Frage zu bringen.

Auch nach längerer, vermutlich akzessorischer Lagerung zeigten die gleichzeitigen WM-Informationen noch einen deutlichen Einfluss auf das Wahlverhalten im Sinne einer robusten Verzerrung kategorialer Farburteile. Im Gegensatz zur Modulation der räumlichen Empfindlichkeit war die Wirkung der WM-Farbe von Natur aus additiv, dh sie trat unabhängig von den angezeigten Stimulusinformationen auf16. Eine mögliche Erklärung für diesen Effekt könnte in der selektiven visuellen Verarbeitung liegen. Die WM-Probe hat die Teilnehmer möglicherweise dazu veranlasst, diejenigen Punkte in den Entscheidungsanzeigen zu priorisieren, die mit der zu merkenden Farbe übereinstimmen. Eine solche Priorisierung könnte unbeabsichtigt erfolgt sein, oder die Teilnehmer könnten sie als absichtliche Gedächtnisstütze verwendet haben (aber siehe4 für Argumente gegen strategische Faktoren in WM-Wahrnehmungsinteraktionen). Wenn die selektive Verarbeitung zu einer Überschätzung der relativen Anzahl44,45 geführt hätte, und zwar ausnahmslos über den gesamten Stimulusbereich (rot-blau), könnte eine additive Verzerrung entstehen. Die psychometrische Modellierung erlaubt es nicht, auf den genauen Zeitpunkt bzw. die genauen Zeitpunkte zu schließen, zu denen ein solcher Effekt möglicherweise aufgetreten ist, und ob er beispielsweise während der frühen und/oder späteren Perioden des Entscheidungsstroms aufgetreten ist.

In Anbetracht der hohen Aufmerksamkeits- und Gedächtnisanforderungen unserer Stream-Aufgabe und angesichts des Fehlens einer räumlichen WM-Verzerrung auf späteren Displays erscheint es jedoch unwahrscheinlich, dass die WM-Farbe neben den sich ansammelnden, unmittelbar aufgabenrelevanten Informationen lange die visuelle Verarbeitung geleitet hätte im Entscheidungsstrom. Eine andere, einfachere Erklärung ist, dass die Entscheidungsverzerrung möglicherweise auf der Ebene der Entscheidungskategorisierung entstanden ist. Die kategorialen Farbinformationen in der WM-Stichprobe haben möglicherweise von Beginn der Evidenzakkumulation in der Entscheidungsaufgabe an zu einer Grundlinienverschiebung geführt. Ein ähnlicher Bericht46 wurde vorgeschlagen, um frühere Befunde zu erklären, dass WM-passende Stimuli nach interokularer Unterdrückung leichter ins visuelle Bewusstsein zu gelangen scheinen47–49. In unserer sequentiellen Integrationsaufgabe kann ein Offset in der Evidenzakkumulation zu einer Auswahlverzerrung führen, die unabhängig von der physischen Stimuluseingabe ist, wie in unseren Daten beobachtet wurde. Unter diesem Gesichtspunkt wären die WM-Farbinformationen bei der schrittweisen Entscheidungsbildung während unserer gesamten Aufgabe mitgeführt worden, ohne notwendigerweise die eigentliche sensorische Verarbeitung der einzelnen Stromanzeigen zu verändern. In Bezug auf die Signalerkennung16 wäre der Effekt äquivalent zu einer versuchsweise Änderung des Entscheidungskriteriums, um einen Strom als blau (oder rot) zu kategorisieren. Kognitiv würde die jeweilige Antwortkategorie voraktiviert und großzügiger gewählt. Aus beiden Perspektiven würde die von uns beobachtete Verzerrung auf der Ebene der Entscheidungsbewertung und -kategorisierung auftreten.

Eine Erklärung in Form von Interferenzen auf Kategorieebene kann auch die Beobachtung erklären, dass die Verzerrung in Farbberichten bidirektional war. Speicherberichte waren auf die Informationen im dazwischenliegenden Entscheidungsstrom ausgerichtet, einschließlich von späten Anzeigen, die während einer vermutlich nicht priorisierten WM-Speicherung eintrafen. Allgemeiner jedoch wurden Erinnerungsberichte von dem Entscheidungsauswertungsergebnis (dh "blau" oder "rot") angezogen, sogar unabhängig davon, welche Information physisch präsentiert wurde. Angesichts der kategorialen Natur der (falschen) Erinnerungsberichte gehen wir davon aus, dass sie ebenfalls eine kategoriale Interferenz (und/oder -verwirrung) auf hoher Ebene widerspiegelten und nicht die subtilen Veränderungen einer sensorischen Erinnerungsspur11,14. Zusammengenommen kann die bidirektionale Verzerrung von WM- und Entscheidungsberichten auf einer postwahrnehmungsbezogenen Verarbeitungsebene entstanden sein, unabhängig von sensorisch-mnemotechnischem Übersprechen auf niedriger Ebene.

Unsere Ergebnisse integrieren sich gut in die Ansicht, dass WM-Inhalte flexibel in verschiedenen Formaten gemäß den momentanen Aufgabenanforderungen gepflegt werden können50–53. Hier, während einer herausfordernden visuell-räumlichen Integrationsaufgabe, wurden die gleichzeitigen Farbinformationen möglicherweise in ein sensorischeres (z. B. abstrakt-kategoriales oder verbales) Format übertragen, das eine leichte Wahrnehmungsinterferenz vermeidet53, das aber mit Aufgabenaspekten interagieren kann, die darauf angewiesen sind ähnliche Abstraktionsebenen, wie z. B. Entscheidungskategorisierung entlang einer gemeinsamen Merkmalsdimension. Während die gegenwärtigen Auswahlverzerrungen im Kontext unseres Dual-Task-Paradigmas suboptimal erscheinen, könnten die Ergebnisse mit der Literatur über die Rolle der Studienhistorie17,54–57 und allgemeiner mit Erfahrungen aus der Vergangenheit bei der adaptiven Entscheidungsfindung in Verbindung stehen. Bekannte Modelle, oft in bayesianischer Tradition, haben charakterisiert, wie vorherige Erfahrungen aktuelle Wahrnehmungen prägen und umgekehrt, wie vorherige Verteilungen kontinuierlich durch neue Erfahrungen aktualisiert werden58–60. Wenn wir hier in einer Doppelaufgabe ähnliche Dynamiken beobachten, können wir spekulieren, dass sich die Mechanismen hinter der gleichzeitigen WM-Speicherung mit denen überschneiden könnten, die Kontextinformationen in adaptive Entscheidungen einbringen (für eine verwandte Diskussion siehe61), im Austausch mit Langzeitgedächtnis und -wissen5, 6,62.

Die neurowissenschaftliche Arbeit hat eine Reihe von Berichten darüber geliefert, wie visuelle WM-Informationen während gleichzeitiger Aufgaben gespeichert werden können. Eine Reihe neuerer Neuroimaging-Studien hat ein umgekehrtes Codierungsschema vorgeschlagen, bei dem Erinnerungen, die für aktuelle und zukünftige Ziele gespeichert sind, in entgegengesetzten neuronalen Mustern codiert werden63–65. Während noch gezeigt werden muss, ob und wie sich die neuronale Repräsentationsqualität gespeicherter Informationen auf die gleichzeitige Wahrnehmung auswirkt, fanden wir keine Hinweise auf eine Inversion oder Unterdrückung räumlicher Wichtungsmuster während einer längeren Speicherung für eine zukünftige Verwendung. Wir haben ausschließlich attraktive Verzerrungen beobachtet. Unsere psychophysische Methode war jedoch möglicherweise nicht empfindlich genug, um subtilere, möglicherweise inverse Muster auf späteren Displays zu erkennen. Eine andere kürzlich durchgeführte funktionelle Bildgebungsstudie deutete darauf hin, dass die unbeaufsichtigte Speicherung auf Repräsentationen mit niedriger Auflösung in frontoparietalen Bereichen beruhen kann, während die beaufsichtigte Speicherung zusätzlich hochpräzise Repräsentationen im frühen visuellen Kortex rekrutiert52. Unsere Ergebnisse können sich in diese Ansicht einfügen, obwohl unser Design keine Kontrollbedingung enthielt, um den Verlust an WM-Präzision zu quantifizieren, der insbesondere auf die Zubehörspeicherung zurückzuführen ist. Wie sich die hier berichteten Interaktionen auf die neuronale Repräsentationsnatur von Gedächtnis- und Wahrnehmungsinformationen beziehen, bleibt eine Frage für zukünftige Arbeiten unter Verwendung von z. B. fMRI- und/oder M/EEG-Aufzeichnungen.

Abschließend weist unser Bericht sowohl auf sensorisch-perzeptive als auch auf entscheidungsbezogene Verarbeitungsstufen als potenziellen Ort der Wechselwirkung zwischen Wahrnehmung und gleichzeitigem WM hin. Die Ergebnisse erweitern frühere Arbeiten zu WM-Wahrnehmungsinteraktionen und unterstützen die Ansicht, dass sich gleichzeitige WM-Speicherung flexibel an momentane Aufgabenanforderungen anpassen kann. Wir hoffen, dass sich die hier vorgestellten neuen Ansätze und Methodologien auch bei der fortgesetzten Suche nach den neuronalen Substraten von MW als hilfreich erweisen werden.

Gedächtnis verbessernCistanche-Ergänzung

Methoden

Teilnehmer.

Insgesamt nahmen n=80 gesunde Freiwillige (43 Frauen, 37 Männer; Alter 26,61 plus /–4,35) mit schriftlicher Einverständniserklärung teil. Teilnehmer, die in WM-Farb- (n=7) ​​und/oder Ortserinnerung (n=2) keine überdurchschnittliche Leistung erbrachten, wurden von der Analyse ausgeschlossen. Wir haben außerdem n=3 Teilnehmer ausgeschlossen, deren Entscheidungen in der Entscheidungsaufgabe nicht stark von der Anzahl der blau-roten Punkte in den Stream-Anzeigen bestimmt wurden (S<0.001, logistic="" regression="" of="" choice).="" results="" are="" reported="" for="" the="" remaining="" n="68" participants="" (36="" female,="" 32="">

Anregung und Aufgabe. Entscheidungsaufgabe. Bei jedem Versuch betrachteten die Teilnehmer einen Strom von sechs kreisförmigen Displays (vgl. Abb. 1, Mitte; äußerer Kreisdurchmesser 10,6 Grad Sehwinkel). Jedes Display enthielt 2 {{10}} kreisförmige Punkte (Durchmesser 0,3 Grad), von denen eine unterschiedliche Anzahl blau gefärbt war, die anderen rot. Der Unterschied in der Anzahl der blauen und roten Punkte in jeder Anzeige wurde zufällig aus einer Normalverteilung gezogen, die auf eine Standardabweichung (SD=10) gekürzt wurde. Der Mittelwert der Verteilung wurde über die Studien hinweg zufällig auf entweder −4 oder plus 4 variiert, jedoch aufgrund eines Fehlers im Präsentationscode durchgehend um 1 Punkt in Richtung Rot (bei der Hälfte der Probanden) oder Blau (bei die restlichen Fächer). Da diese Verschiebung in allen Studien und interessierenden Bedingungen klein und konstant war, betrachten wir sie als belanglos für die berichteten Ergebnisse. Kontrollanalysen bestätigten, dass die gesamten Farbgewichtungsfunktionen in den beiden Untergruppen praktisch identisch waren. Die räumlichen Positionen von Punkten in jedem Display wurden zufällig zugewiesen (unabhängig von der Farbe) und gleichmäßig über die Displayfläche verteilt, mit der Einschränkung, dass sich keine Punkte überlappten und dass der Mindestabstand zum äußeren Rand der Displayfläche 0,3 Grad betrug. Jede Anzeige wurde für 0,2 s präsentiert, gefolgt von einer Leerperiode (leerer Anzeigebereich) von 0,1 s. Der äußere Kreis und ein zentrales Fixationskreuz blieben während des gesamten Versuchs auf dem Bildschirm.

Um die Motivation der Teilnehmer bei der Entscheidungsaufgabe zu fördern, wurde der Rot-Blau-Vergleich in einem incentivierten Auswahlrahmen instruiert. Eine der Farben (rot/blau, teilnehmerübergreifend ausbalanciert) wurde als Gewinn-, die andere als Verlustfarbe bezeichnet. Die Teilnehmer wurden angewiesen, den Stream zu akzeptieren, wenn er mehr Gewinne als Verluste enthielt, und ihn andernfalls durch Drücken der linken Taste (Taste „C“ bzw. „X“) abzulehnen. Nach der Auswahl wurde ein vollständiges informatives Feedback angezeigt, und akzeptierte Gewinne wurden dem laufenden Bonusguthaben des Teilnehmers gutgeschrieben. Das Feedback basierte auf dem Mittelwert des Stimulus-Sets (siehe oben). Bei der Hälfte der Teilnehmer wurde die Aufgabe als Glücksspiel gestaltet, bei dem das Ergebnis (in Bezug auf Feedback und Bonus) auf dem einer zufällig gezogenen Anzeige aus dem gerade präsentierten Stream basierte.

WM-Aufgabe.

WM-Versuche begannen mit der Darstellung eines einzelnen Punktes (Durchmesser {{0}},3 Grad; vgl. Abb. 1 links) für {{10}},5 s, die Farbe ( rot/blau, zufällig zwischen den Studien variiert) und deren räumliche Lage für einen späteren Abruf zu merken waren. Die Position der WM-Probe variierte zufällig zwischen den Studien, war jedoch auf einen kreisförmigen Pfad mit einem Radius von 3,8 Grad um die Fixierung herum beschränkt. In WM-Interferenzblöcken (Abb. 1a) folgte dem WM-Sample nach einer Verzögerung von 0,2 s46 die Entscheidungsaufgabe. In Kontroll-2-Blöcken (Abb. 1b, unten) folgte auf die WM-Probe unmittelbar ein WM-Recall. Beim WM-Rückruf erschien ein weißer Punkt in der Mitte des Anzeigebereichs, und die Teilnehmer wurden gebeten, ihn mit den Pfeiltasten an die erinnerte Stelle zu verschieben und seine Farbe (rot/blau) mit der Taste „0“ auf dem Ziffernblock umzuschalten. alles mit der rechten Hand. Die Teilnehmer konnten so lange Anpassungen und Korrekturen (sowohl in Bezug auf Farbe als auch auf Position) vornehmen, bevor sie ihr Ergebnis durch Drücken der Eingabetaste abschickten. Daraufhin wurde eine Rückmeldung sowohl der Farb- als auch der Ortsgenauigkeit (umgewandelt in eine prozentuale korrekte Punktzahl) angezeigt. Farb- und Standortgenauigkeit wurden zu einer Bonuspunktzahl kombiniert, die auf das laufende Bonusguthaben der Teilnehmer aufgeschlagen wurde.

Verbesserung des Gedächtnisses Cistanche-Extrakt

Gestaltung und Verfahren.

Jeder Teilnehmer führte 3 aufeinanderfolgende Blöcke von 80 Versuchen im kritischen Zustand der MW-Interferenz durch, wobei die Entscheidungsaufgabe nach der MW-Codierung und vor dem Abruf des MW präsentiert wurde (Abb. 1a). Die Hälfte der Teilnehmer absolvierte zusätzlich 3 Blöcke in Kontrollbedingung 1, bei denen die WM-Aufgabenelemente weggelassen wurden (Abb. 1b, oben). Die verbleibenden Teilnehmer führten 3 Blöcke in Kontrollbedingung 2 durch, in denen die WM- und Entscheidungsaufgabenelemente neu geordnet wurden, sodass die beiden Aufgaben nicht gleichzeitig waren (Abb. 1b, unten). Die Anordnung von WM-Interferenz- und Kontrollblöcken wurde teilnehmerübergreifend ausbalanciert. Alle Zuordnungen zwischen Subjekten (Kontrolle 1/2, Gewinn/Verlust-Farbe, Wahlrahmen, Aufgabenreihenfolge) wurden gekreuzt, um orthogonal zu sein.

Die Teilnehmer wurden vorexperimentell angewiesen, den WM- und den Entscheidungsaufgaben die gleiche Priorität einzuräumen, und dass die Leistung in beiden Aufgabenkomponenten in der endgültigen Bonuspunktzahl kombiniert würde. Die Teilnehmer saßen in etwa 57 cm Betrachtungsabstand von einem 24-Zoll-TN-Display (BENQ XL2430, 531,36 mm × 298,89 mm Betrachtungsbereich, 144 Hz Bildwiederholfrequenz, 1920 × 1080 Pixel Auflösung). Eine Kinnstütze (SR Research) wurde verwendet, um Änderungen des Betrachtungsabstands und der Kopfhaltung zu minimieren. Die Teilnehmer wurden angewiesen, ein zentral präsentiertes Fadenkreuz (10 × 10 Pixel, 2 Pixel Linienbreite) zu fixieren und Augenbewegungen während aller Aufgabenphasen zu vermeiden. Nach jedem Block wurde ein zusammenfassendes Leistungsfeedback gegeben, und die Teilnehmer konnten eine kurze Pause einlegen, bevor sie mit dem nächsten Block fortfuhren. Nach Abschluss des Experiments wurde das Bonuspunkteguthaben in einen kleinen Geldbetrag (2–5 Euro, je nach Leistung) umgewandelt und auf die Standardvergütung für die Teilnahme aufgeschlagen.

Raumzeitliche Gewichtungsanalysen.

Für die räumliche Gewichtungsanalyse wurden die Stream-Anzeigen fein rekonstruiert als 401×401 Pixel kreisförmige Pseudofarbkarten (blau: 1, schwarz: 0, rot: −1) und mit einem 20×20 Pixel Gaussian geglättet Kernel. Das räumliche Entscheidungsgewicht wurde an jedem Pixel (x,y) unter Verwendung einer logistischen Regression nach Wahl (Gleichung 1) geschätzt:

wobei P(blau) die Wahrscheinlichkeit ist, Blau > Rot zu wählen, L die logistische Funktion y {{0}}/(1 plus e−x) und cx,y,k der Pseudofarbwert ist bei Pixelkoordinaten x,y In-Stream-Anzeige k. Die Koeffizienten x,y,k bilden eine raumzeitliche Karte (M) der Entscheidungsgewichtung in Bezug auf psychometrische Steigungen an jedem Pixel x,y und jeder Anzeigeposition k (1–6), und 0 ist der konstante Term des Modells. Wir haben M für die Wahldaten jedes Teilnehmers geschätzt und mit einer räumlich unverzerrten Beobachterkarte M∗ verglichen. Die unvoreingenommene Karte M* wurde aus den Auswahlwahrscheinlichkeiten geschätzt, die durch ein individuell angepasstes psychometrisches Modell (siehe Psychometrisches Modell unten) vorhergesagt wurden, das nicht durch das räumliche Punktlayout der Anzeigen informiert war. Die Subtraktion von M − M∗ ergibt eine Karte der regionalen Über- (positive Werte) oder Untergewichtung (negative Werte). Die Karten wurden statistisch unter Verwendung von t-Tests gegen Null mit FDR-Korrektur66 für Mehrfachvergleiche im Pixelraum untersucht.

To test for the concentration of decision weight at the concurrently maintained WM sample location, we recomputed M − M∗ from rotationally aligned stream displays. Specifically, we rotated the decision displays from each WM trial fine so that the WM sample location on any given trial was aligned at the same angular position (arbitrarily set to 45°). For instance, when the WM sample had been presented at 120°, the subsequent stream displays would be re-rotated by−75°. Trials with unusually inaccurate WM location recall (>40 Pixel Euklidische Verschiebung) wurden von der Hauptanalyse ausgeschlossen. Um die Winkelabstimmung statistisch zu testen, haben wir den Anzeigebereich in 11 gleich große Tortensegmente unterteilt und das durchschnittliche Gewicht in dem Segment, das um die WM-Probenposition herum zentriert ist, mit dem in den verbleibenden Segmenten verglichen. Das gemeldete Ergebnismuster war robust gegenüber einer Variation der Anzahl (Breite) der Segmente, die bei der Partitionierung verwendet wurden.

Umgekehrte Korrelationsanalyse des psychometrischen Gewichts.

Psychometrische Gewichtungsfunktionen (vgl. Abb. 4) wurden abgeleitet, indem für jeden relativen Überschuss an blauen (gegenüber roten) Punkten in jeder Anzeigeposition (1–6) die relative Häufigkeit berechnet wurde, mit der der Strom anschließend als blau (d. h , akzeptiert, wenn die Verstärkungsfarbe blau war, oder abgelehnt, wenn die Verstärkungsfarbe rot war). Die Steigung der resultierenden psychometrischen Kurve gibt das Gewicht an, mit dem die Anzahl der blau-roten Punkte in einem Display die endgültige Auswahl beeinflusst hat. Mit anderen Worten, die Steigung der Kurve zeigt die psychophysische Sensibilität des Beobachters für diese Informationen an. Im Gegensatz dazu spiegelt eine Gesamtverschiebung der Funktion, z. B. in Form einer parallelen Verschiebung weg von einer idealen Beobachterfunktion (die bei p=0.5 punktsymmetrisch ist), eine additive Antwortverzerrung in Richtung einer der beiden wider Auswahlkategorien, unabhängig vom physischen Erscheinungsbild des Streams.

Psychometrisches Modell.

Für die quantitative Analyse der Auswahlverzerrung und -sensitivität haben wir ein einfaches logistisches Auswahlmodell der Form (Gl. 2) verwendet:

where P(blue) is the probability of choosing blue>rot, L ist die logistische Funktion, cwm ist eine Dummy-Variable, die die Farbe der WM-Probe codiert (1: blau, 0: rot), und CK ist die Farbzusammensetzung der Stromanzeige k in Bezug auf die Überschusszählung aus blauen minus roten Punkten (im Bereich von −10 bis plus 10 relativ zum Mittelwert des Stimulus-Sets, siehe Stimuli und Aufgabe). Die Koeffizienten k spiegeln die psychophysische Empfindlichkeit (Steigung) wider, mit der die Farbzusammensetzung einer Streaming-Anzeige bei der Auswahl gewichtet wird, während die Koeffizienten b und r die Stärke einer additiven Auswahlverzerrung widerspiegeln, die mit dem Beibehalten einer roten bzw. blauen WM-Probe verbunden ist. In Kontrollversuchen ohne gleichzeitiges WM-Item wurde stattdessen ein einzelner Intercept (0) verwendet.

Cistanche-Ergänzung:Gedächtnis verbessern

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