Intraobjektive und extraobjektive Gedächtnisbindung in der frühen Entwicklung, Teil 1

Abstrakt

Die Fähigkeit, verschiedene Aspekte einer Erfahrung im Gedächtnis zu binden oder zu verknüpfen, entwickelt sich im Laufe der Kindheit über einen längeren Zeitraum hinweg. Die meisten Studien zur Entwicklung der Gedächtnisbindung haben die Bindung zwischen einem Objekt und einem externen Element, beispielsweise einem anderen Objekt, außerhalb eines Objekts untersucht, wohingegen nur wenige Arbeiten die Entwicklung der Bindung innerhalb eines Objekts untersucht haben, beispielsweise zwischen Form- und Farbmerkmalen innerhalb desselben Objekts.

Beim Gedächtniserlebnis handelt es sich um den Prozess des Erfassens und Speicherns von Informationen über die Sinne, während das Gedächtnis die Fähigkeit ist, Informationen durch Abruf abzurufen und zu nutzen, und Abruf durch Speicherung von Informationen im Gehirn. Diese beiden Aspekte hängen eng zusammen. Ein gesundes Gedächtnis versorgt uns mit einer Fülle von Informationen, und ein starkes Gedächtnis hilft uns, diese Informationen leicht zu verarbeiten.

Gedächtniserfahrung und Erinnerung spielen beide eine wichtige Rolle in unserem täglichen Leben. Ein hervorragendes Gedächtniserlebnis kann unser Gedächtnis erheblich verbessern und es uns leichter machen, uns an das zu erinnern, was wir zuvor gelernt haben. Wenn wir beispielsweise neue Informationen erfahren, können wir diese besser aufnehmen, wenn wir sie mit unseren eigenen Erfahrungen und Gefühlen verknüpfen können. Diese Verbindung kann auf verschiedene Weise erreicht werden, einschließlich sensorischer Stimulation, emotionaler Erfahrung und sozialer Interaktion.

In der Zwischenzeit können diejenigen, die ihr Gedächtnis verbessern möchten, ihr Gedächtnis auch durch die Schaffung reicherer Erlebnisse verbessern. Es wird empfohlen, multisensorische Erfahrungen bereitzustellen, um das Gehirn zu stimulieren, wie z. B. Hören, Sehen, Riechen, Schmecken usw. Wir können versuchen, auf unterschiedliche Weise zu lernen und zu erleben, z. B. indem wir Geschichten erzählen, Gedächtnisspiele spielen, Tagebücher schreiben oder üben Empathie usw.

Darüber hinaus sind auch körperliche Fitness und gesunde Lebensgewohnheiten für das Gedächtnis sehr wichtig. Eine gesunde Ernährung, ausreichend Bewegung und guter Schlaf können die Gesundheit unseres Gehirns und unser Gedächtnis effektiv verbessern. Darüber hinaus können eine positive Einstellung, die Pflege von Interessen und soziale Interaktion auch dazu beitragen, unsere Gehirnfunktion und unser Gedächtnis zu verbessern.

Kurz gesagt, Erinnerungserfahrung und Gedächtnis hängen eng zusammen und wirken zusammen, um die Gesundheit unseres Gehirns zu fördern und unsere kognitiven Funktionen zu verbessern. Durch positive Handlungen und Lebensgewohnheiten können wir die Gedächtniserfahrung und das Gedächtnis verbessern, unser kognitives Niveau und unsere Lebensqualität verbessern. Es ist ersichtlich, dass wir das Gedächtnis verbessern müssen, und Cistanche deserticola kann das Gedächtnis erheblich verbessern, da Cistanche deserticola ein traditionelles chinesisches Arzneimittel ist, das viele einzigartige Wirkungen hat, darunter die Verbesserung des Gedächtnisses. Die Wirksamkeit von Hackfleisch beruht auf den verschiedenen darin enthaltenen Wirkstoffen, darunter Säure, Polysaccharide, Flavonoide usw. Diese Inhaltsstoffe können die Gesundheit des Gehirns auf verschiedene Weise fördern.

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In dieser Arbeit untersuchen wir die Entwicklung der Intra- und Extraobjekt-Gedächtnisbindung bei Fünfjährigen, Achtjährigen und jungen Erwachsenen mit einem Gedächtnisinterferenzparadigma. Zwischen zwei Experimenten manipulieren wir, ob Reize als kohärente Objekte präsentiert werden (Experiment 1: n5-Jährige=32, 19 Männer, 13 Frauen; n8-Jährige {{13 }}, 15 Männer, 15 Frauen; Erwachsene=30, 15 Männer, 15 Frauen), die eine intrasubjektbezogene Bindung zwischen Form- und Farbmerkmalen oder als räumlich getrennte Merkmale erfordern (Experiment 2: n5-Jährige=24, 16 Männer, 8 Frauen; n8-Jährige=41, 19 Männer, 22 Frauen; Erwachsene=31, 13 Männer, 18 Frauen), die ein zusätzliches Objekt erfordern Bindung.

Um die Beiträge verschiedener Bindungsstrukturen zur Leistung abzuschätzen, präsentieren wir ein neuartiges Rechenmodell, das die Gedächtnisbindungs-, Vergessens- und Abrufprozesse mathematisch instanziiert, von denen wir annehmen, dass sie der Leistung bei der Aufgabe zugrunde liegen. Die Ergebnisse liefern Hinweise auf erhebliche entwicklungsbedingte Verbesserungen sowohl der intraobjektiven als auch der extraobjektiven Bindung von Form- und Farbmerkmalen im Alter zwischen 5 und 8 Jahren sowie einer stärkeren intraobjektiven Bindung von Merkmalen im Vergleich zur extraobjektiven Bindung in allen Altersgruppen. „Diese Ergebnisse liefern wichtige Einblicke in die Gedächtnisbindung in der frühen Entwicklung.“

Schlüsselwörter

Rechenmodell; Gedächtnisbindung; Gedächtnisentwicklung; Gedächtnisstörung ist die Fähigkeit, verschiedene Elemente einer Erfahrung zu binden oder zu verknüpfen (Brockmole & Logie, 2013; Lee et al., 2016; Lorsbach & Reimer, 2005; Raj & Bell, 2010; Yim et al., 2013). Eine Bindung kann zwischen Merkmalen innerhalb eines Objekts erfolgen, beispielsweise seiner Form und Farbe, oder zwischen einem Objekt und einem separaten Element, beispielsweise seiner räumlichen Position oder einem anderen Objekt.

Wir bezeichnen diese Prozesse als Intraobjekt- bzw. Extraobjekt-Bindung. Zusätzlich zu diesen relativ einfachen Bindungsformen ist auch eine komplexe oder konfigurale Bindung zwischen mehr als zwei Elementen möglich, beispielsweise zwischen zwei Objekten und dem Kontext, in dem sie präsentiert werden (Humphreys et al., 1989; Sutherland & Rudy, 1989; Yonelinas, 2013). Es wird angenommen, dass komplexe Bindung stark überlappende Erinnerungen trennt und so gegenseitige Störungen zwischen diesen Erinnerungen verhindert oder abschwächt (Darby & Sloutsky, 2015; McClelland et al., 1995; Shanks et al., 1998).

In der aktuellen Arbeit stellen wir zwei Experimente zusammen mit einem neuartigen Rechenmodell vor, die die Entwicklung von Intrasubjekt-, Extraobjekt- und Komplexbindung bei Fünfjährigen, Achtjährigen und Erwachsenen mit einer Gedächtnisvariante untersuchen Interferenzparadigma (Darby & Sloutsky, 2015). Wir beginnen mit der Diskussion dieser Formen der Bindung über die gesamte Entwicklung hinweg.

Intraobjekt- und Extraobjekt- sowie Gedächtnisbindung über die gesamte Entwicklung hinweg

Frühere Arbeiten mit Erwachsenen haben gezeigt, dass die intraobjektive und extraobjektive Gedächtnisbindung sich in ihren Aufmerksamkeitsanforderungen und den zugrunde liegenden neuronalen Substraten unterscheiden kann. In einigen Arbeiten wurden die Aufmerksamkeitsressourcen untersucht, die für die Bindung innerhalb und außerhalb von Objekten erforderlich sind, indem man manipulierte, ob Merkmale wie Form und Farbe innerhalb desselben Objekts präsentiert werden oder auf irgendeine Weise wahrnehmungsmäßig getrennt sind.

In einer Studie (van Geldorp et al., 2015) wurden Erwachsene mit einer visuellen Arbeitsgedächtnisaufgabe konfrontiert und gebeten, sich Paarungen von Formen und Farben zu merken, die entweder Teil desselben Objekts waren oder als transparente Formen neben Farbklecksen räumlich getrennt waren . Erwachsene erinnerten sich weniger genau an Form-Farb-Assoziationen, wenn Merkmale getrennt waren, als wenn sie im selben Objekt präsentiert wurden (für ähnliche Ergebnisse siehe Asch et al., 1960; Walker & Cuthbert, 1998), was darauf hindeutet, dass eine zusätzliche Objektbindung stärker ist schwieriger als die intrasubjektbezogene Bindung.

Die Autoren manipulierten auch die Aufmerksamkeitsbelastung und stellten fest, dass eine gleichzeitige Aufgabe die Gedächtnisleistung stärker beeinflusste, wenn die Formen und Farben räumlich getrennt waren, was darauf hindeutet, dass eine zusätzliche Objektbindung die Aufmerksamkeit stärker beansprucht. Andere Studien, die ähnliche Reizmanipulationen verwendeten (Ecker et al., 2007, Ecker et al., 2013), haben Hinweise darauf gefunden, dass die Bindung zwischen Objekten, aber nicht die Bindung zwischen Objekten automatisch sowohl im Arbeitsgedächtnis als auch im Langzeitgedächtnis erfolgen kann (siehe jedoch Hanna & Remington, 1996; Treisman & Gelade, 1980; Wheeler & Treisman, 2002; als Beweis dafür, dass möglicherweise etwas Aufmerksamkeit erforderlich ist, damit eine Intraobjektbindung auftritt.

Darüber hinaus kann die Intra- und Extraobjektbindung durch dissoziierbare neuronale Mechanismen unterstützt werden. Viele Arbeiten deuten darauf hin, dass die Bindung zwischen Objekten auf dem Hippocampus beruht (Davachi, 2006; Giovanello et al., 2004; Hannula & Ranganath, 2008; Lee et al., 2020), während die Bindung zwischen Objekten in frühen Wahrnehmungsbereichen beginnen kann betreffen den perirhinalen Kortex (Staresina & Davachi, 2008; Zimmer & Ecker, 2010). Diese Unterschiede in den Aufmerksamkeitsanforderungen und Nervenbahnen legen die Möglichkeit nahe, dass die Bindung zwischen Objekten und Extraobjekten in der frühen Entwicklung dissoziierbare Eigenschaften haben könnte.

Frühere Arbeiten zur Gedächtnisentwicklung konzentrierten sich hauptsächlich auf die Bindung zusätzlicher Objekte. Einige Studien haben beispielsweise gezeigt, dass sich die Fähigkeit, ein Objekt an eine Szene zu binden, im Alter zwischen 4 und 6 Jahren verbessert (Lloyd et al., 2009; Sluzenski et al., 2006).

Andere Arbeiten haben herausgefunden, dass die Bindung eines Objekts an externe Elemente wie den Zeitpunkt der Präsentation des Objekts, seinen räumlichen Standort oder ein anderes Objekt erst im Alter zwischen 9,5 und 11 Jahren eine erwachsenenähnliche Leistung erreicht (Lee et al., 2016). und dass entwicklungsbedingte Veränderungen bei diesen Formen der Bindung zusätzlicher Objekte mit longitudinalen strukturellen Veränderungen im Hippocampus zusammenhängen (Lee et al., 2020).

Im Gegensatz dazu sind uns keine Studien bekannt, die die Intraobjektbindung oder deren Vergleich mit der Extraobjektbindung in der frühen Entwicklung direkt untersuchen. Obwohl sich diese Probleme nur wenig untersucht haben, deuten einige Studien darauf hin, dass Gedächtnisbindungsprozesse durch Anweisungen oder Strategien beeinflusst werden könnten, die die Teilnehmer dazu ermutigen, Merkmale als Teil desselben Elements zu binden, ein Prozess, der als Unitisierung bezeichnet wird.

Eine Möglichkeit zur Unitisierung besteht in bereits bestehenden semantischen Assoziationen. Beispielsweise lassen sich assoziierende Wörter, die üblicherweise als zusammengesetzte Wörter dargestellt werden (z. B. PIN-WHEEL), leichter assoziieren als nicht verwandte Wörter (z. B. PIN-CLOUD; Giovanello et al., 2006). Es wurde auch vorgeschlagen, dass eine Unitisierung durch explizite Strategien erfolgen kann. Den Teilnehmern könnte beispielsweise ein Graustufenbild oder eine Strichzeichnung eines Objekts gezeigt werden, das von einem farbigen Rahmen umgeben ist, und sie werden gebeten, sich das Objekt in dieser Farbe vorzustellen (Staresina & Davachi, 2010).

Frühere Studien haben gezeigt, dass die Schulung von Kindern im Umgang mit Unitisierungsstrategien ihre Gedächtnisleistung verbessern kann. Beispielsweise trainierten Robey und Riggins (2018) 6-- und 8--Jährige, sich eine Geschichte vorzustellen, in der erklärt wird, warum Objekte (dargestellt als Strichzeichnungen) die Farbe eines umgebenden Randes haben würden, und fanden heraus, dass diese Strategie funktioniert verbessertes Gedächtnis in beiden Altersgruppen im Vergleich zu einer Strategie, die die Einheitlichkeit nicht förderte.

Angesichts der Tatsache, dass das Gedächtnis durch die strategische Behandlung verschiedener Elemente als Teil desselben Elements verbessert werden kann und dass die Bindung innerhalb eines Objekts weniger schwierig und aufmerksamkeitserregend sein kann als die Bindung außerhalb eines Objekts, wie oben erläutert, ist eine vernünftige Hypothese, dass Kinder Anzeichen einer stärkeren Bindung innerhalb eines Objekts zeigen im Vergleich zur Extraobjekt-Speicherbindung. Darüber hinaus ist es möglich, dass sich die Bindung zwischen Objekten früher entwickelt und sich im Kindesalter relativ wenig verändert.

Komplexität der Gedächtnisbindung

Zusätzlich zur Unterscheidung zwischen Intraobjekt- und Extraobjektinhalten können sich Speicherbindungsstrukturen in ihrer Komplexität unterscheiden. Während die Bindung zwischen zwei Elementen, etwa zwischen einer Form und einer Farbe oder einem Objekt und seinem Hintergrund, relativ einfach ist, ist es möglich, komplexere Bindungsstrukturen zu bilden, etwa zwischen Form, Farbe und Größe eines Objekts oder dazwischen zwei Objekte zusammen mit dem Kontext, in dem sie zusammen erscheinen. Um komplexe Bindungsstrukturen zu bilden, sollten die Darstellungen mehrerer Entitäten zu einer konfigurierbaren oder konjunktiven Darstellung kombiniert werden (O'Reilly & Rudy, 2001; Sutherland & Rudy, 1989). Beispielsweise könnten zwei Objekte gemeinsam mit einem Kontext verknüpft werden, etwa einem anderen Objekt oder dem Raum, in dem die beiden Objekte zusammen erschienen. Wie wir weiter unten diskutieren, können diese komplexeren Bindungsstrukturen dazu beitragen, Informationen vor Störungen durch andere, sich überschneidende Erinnerungen zu schützen (siehe Darby & Sloutsky, 2015, für Beweise und verwandte Argumente).

Frühere Arbeiten deuten darauf hin, dass sich komplexe Gedächtnisbindungen relativ langsam entwickeln können. Eine Studie (Yim et al., 2013) verwendete ein Cued-Recall-Design zur Messung der Gedächtnisbindung bei 4--Jährigen, 7--Jährigen und Erwachsenen sowie einen multinomialen Verarbeitungsbaum (MPT). )-Modell, um abzuschätzen, inwieweit Teilnehmer jeder Altersgruppe unterschiedliche Bindungsstrukturen bildeten. Insbesondere schätzte das Modell die Beiträge von Item-Experiment-, Item-Item-, Item-Kontext- und komplexen Item-Item-Kontext-Bindungsstrukturen zur Speicherleistung.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die einfacheren Bindungsstrukturen, beispielsweise zwischen zwei Elementen, im Alter von 7 Jahren ihre Reife erreichen, wohingegen die Element-Kontext- und komplexen Element-Element-Kontext-Bindungsstrukturen nach dem 7. Lebensjahr weiter zunehmen. Da diese Arbeit jedoch ein Cued-Recall-Paradigma nutzte, bleibt unklar, wie sich komplexe Bindungen entwickeln, die das Erkennungsgedächtnis unterstützen (siehe Yim et al., 2018 für Hinweise auf komplexe Bindungen im Erkennungsgedächtnis bei Erwachsenen). Darüber hinaus betrachtete diese Arbeit nur die Entwicklung der Bindung außerhalb von Objekten, ohne die Entwicklung der Bindung innerhalb von Objekten zu berücksichtigen.

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