Ligação de memória intraobjeto e extraobjeto no desenvolvimento inicial, parte 2

Interferência e ligação de memória

Os processos de ligação de memória podem estar relacionados a efeitos de interferência entre memórias semelhantes (Darby & Sloutsky, 2015; Hedden & Park, 2003; McClelland et al., 1995; Yim et al., 2013). Antes de considerar esta hipótese, fornecemos uma visão geral dos efeitos de interferência e como eles podem diferir ao longo do desenvolvimento.

A vinculação da memória refere-se à conexão das coisas a serem lembradas com a experiência, conhecimento, emoções e outras informações existentes para melhor memória e compreensão. Este método de memória pode nos ajudar a lembrar e compreender melhor novas informações e melhorar a eficiência da memória.

Quando aprendemos novos conhecimentos, é mais fácil lembrá-los e compreendê-los se pudermos conectá-los aos conhecimentos e experiências existentes. Por exemplo, quando você aprende uma palavra nova, você pode lembrá-la mais rapidamente se puder associá-la a uma cena ou imagem. Da mesma forma, se você aprender uma nova habilidade, ficará melhor nela se puder relacioná-la com habilidades semelhantes e praticá-la continuamente.

A vinculação da memória também pode nos ajudar a aproveitar melhor nossas experiências emocionais para lembrar e compreender informações. Por exemplo, quando vemos uma pintura agradável, podemos lembrá-la mais rapidamente. Da mesma forma, quando temos algum tipo de experiência emocional, como alegria, surpresa, tristeza, etc., isso pode nos ajudar melhor a lembrar as informações relacionadas.

Resumindo, a vinculação de memória pode nos ajudar a lembrar e compreender melhor novas informações e melhorar a eficiência da memória. Portanto, devemos tentar conectar novas informações com conhecimentos, experiências, emoções, etc. existentes na aprendizagem e na vida diária para melhor usar nossa memória. Percebe-se que precisamos melhorar a memória, e a Cistanche deserticola pode melhorar significativamente a memória, pois a Cistanche deserticola também pode regular o equilíbrio dos neurotransmissores, como aumentar os níveis de acetilcolina e fatores de crescimento. Estas substâncias são muito importantes para a memória e a aprendizagem. Além disso, a carne também pode melhorar o fluxo sanguíneo e promover o fornecimento de oxigênio, o que pode garantir que o cérebro receba nutrientes e energia suficientes, melhorando assim a vitalidade e a resistência do cérebro.

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Uma longa história de investigação sugere que as memórias são muitas vezes mais difíceis de recuperar devido à interferência de outras memórias (ver Anderson & Neely, 1996; Wixted, 2004; para revisões). A interferência proativa ocorre quando o novo aprendizado é mais difícil como resultado da memória de informações aprendidas anteriormente, e a interferência retroativa ocorre quando reter o que foi aprendido no passado é mais difícil devido ao aprendizado subsequente.

Os efeitos de interferência são frequentemente estudados com paradigmas nos quais os participantes aprendem a associar pares de itens (por exemplo, palavras ou imagens) numa fase e depois aprendem a associar diferentes combinações dos mesmos itens numa segunda fase. A aprendizagem menos robusta das novas combinações na segunda fase reflete interferência proativa, e a precisão reduzida da memória para as combinações originais de itens após a segunda fase reflete interferência retroativa.

Embora a maior parte do trabalho sobre interferência tenha sido realizada com adultos, o trabalho de desenvolvimento encontrou evidências de que não apenas as crianças de 4- a 7- anos são suscetíveis à interferência (Benear et al., 2021), mas também podem ser mais suscetíveis do que os adultos a interferências proativas (Yim et al., 2013) e retroativas (Darby & Sloutsky, 2015). Diferentes mecanismos poderiam modular a interferência e explicar este padrão de mudança no desenvolvimento.

Algumas pesquisas sugeriram que a interferência pode ser modulada pela inibição dos concorrentes na recuperação (Anderson, 2003; Anderson et al., 1994; Hulbert & Anderson, 2020). Por exemplo, a interferência proactiva poderia ser resolvida inibindo temporariamente a informação previamente aprendida que compete pela recuperação da informação recentemente aprendida. A inibição desta informação provavelmente tornaria mais difícil a sua recuperação, produzindo interferência retroactiva até que um processo adicional libertasse a inibição.

As crianças poderiam ser mais suscetíveis à interferência retroativa devido a uma inibição mais forte, embora isso implicasse que as crianças deveriam ser menos suscetíveis à interferência proativa, o que não foi relatado na literatura (ver Yim et al., 2013, para evidências de interferência proativa em crianças). Da mesma forma, a informação inicialmente aprendida poderia ser permanentemente desaprendida, o que facilitaria a nova aprendizagem de informação semelhante, mas necessariamente prejudicaria a memória para a primeira informação aprendida. A desaprendizagem tem sido por vezes rejeitada nas teorias da memória (Slamecka, 1966), embora alguns trabalhos computacionais recentes tenham explorado a possibilidade de processos de desaprendizagem no contexto do envelhecimento da memória (Darby & Sederberg, 2022).

Outra possibilidade é que a interferência seja modulada por processos de ligação à memória. Especificamente, a ligação complexa pode ajudar a reduzir os efeitos de interferência, diminuindo a similaridade e, portanto, a competição entre memórias. Esta ideia pode ser ilustrada pelo paradigma de interferência na memória de reconhecimento de Darby e Sloutsky (2015). Neste paradigma, os participantes aprenderam a associar combinações de objetos com personagens de desenhos animados em três fases. Na Fase 1, os participantes aprenderam que AB → X (ou seja, os objetos A e B estavam associados ao caractere X), CD → X, EF → Y e GH → Y. Na Fase 2, os participantes aprenderam que AC → Y, BD → Y, IJ → X e KL → X.

Dois dos trigêmeos associativos em cada fase estavam sobrepostos, pois os mesmos objetos (ou seja, A, B, C e D) foram recombinados e associados a diferentes caracteres ao longo das fases, enquanto os outros trigêmeos eram únicos, pois os objetos eram diferentes. entre fases. Na Fase 3, os participantes foram novamente apresentados ao conjunto inicial de trigêmeos sobrepostos aprendidos na Fase 1 e enfrentaram um conflito: A, B, C e D foram associados a X e Y. Simplesmente vincular objetos individuais a um personagem em seria esperado que cada fase produzisse interferência, pois cada item estaria vinculado a ambos os personagens. Por outro lado, pares específicos de objetos foram associados apenas a um único caractere nas fases da tarefa, de modo que a ligação complexa dos dois objetos dentro de cada par junto com o caractere pudesse permitir alto desempenho sem interferência.

Com esse paradigma, Darby e Sloutsky (2015) descobriram que crianças de 5- anos exibiram interferência retroativa substancialmente mais do que adultos na Fase 3, conforme medido por uma queda maior na precisão da sobreposição em relação a trigêmeos únicos. Como as crianças experimentaram maior interferência, os autores inferiram que as crianças provavelmente formavam estruturas de ligação simples, enquanto os adultos provavelmente formavam estruturas de ligação mais complexas. No entanto, este trabalho não caracterizou formalmente a formação de estruturas de ligação à memória, ou diferenças de desenvolvimento nas mesmas.

É importante ressaltar que os participantes do paradigma de Darby e Sloutsky (2015) aprenderam a prever um caractere a partir de pares de objetos, e a memória para esses pares presumivelmente dependia, em grande medida, de ligação extra de objetos. Como discutido acima, no entanto, a ligação intraobjeto pode normalmente exigir menos atenção e ser mais precisa (Asch et al., 1960; Ecker et al., 2007, 2013; van Geldorp et al., 2015; Walker & Cuthbert, 1998), sugerindo que características dentro do mesmo objeto podem ser ligadas mais facilmente entre si e com outros elementos em uma estrutura de ligação complexa, reduzindo potencialmente os efeitos de interferência. Trabalhos anteriores demonstraram que a interferência retroativa pode afetar a ligação intraobjeto em paradigmas de memória de trabalho (Allen et al., 2006; Logie et al., 2009; Ueno et al., 2011), mas não temos conhecimento de trabalhos que tenham abordado diretamente diferenças potenciais na interferência entre a ligação de memória intraobjeto e extraobjeto.

O Trabalho Atual

No presente trabalho, examinamos a ligação de memória intraobjeto, extraobjeto e complexa com uma variante do paradigma de interferência de Darby e Sloutsky (2015). Nesta variante, os personagens não estão associados a pares de objetos, mas a pares de formas e cores. No Experimento 1, as formas e cores são apresentadas dentro do mesmo objeto, necessitando de ligação intraobjeto, enquanto no Experimento 2 as características são separadas espacialmente, necessitando de ligação extraobjeto. Em ambos os experimentos, as formas, cores e caracteres são recombinados em diferentes fases, criando potencial para interferência.

Testamos crianças de 5-anos, 8-anos e adultos em ambos os experimentos para examinar diferenças de desenvolvimento em ligação e interferência. Essas faixas etárias foram escolhidas porque trabalhos anteriores encontraram evidências de reduções nos efeitos de interferência entre crianças e adultos de 4- a 5- anos de idade (Darby & Sloutsky, 2015; Yim et al., 2013), bem como bem como o desenvolvimento contínuo de ligações complexas além dos 7 anos de idade (Yim et al., 2013).

Para formular formalmente a hipótese de como as informações foram aprendidas e recuperadas nesta tarefa, desenvolvemos um novo modelo computacional. Os parâmetros do modelo estimaram três tipos de ligação: (a) ligação simples entre características de forma e cor, (b) ligação simples entre cada característica separada e um personagem de desenho animado, e (c) ligação mais complexa entre uma conjunção de características de forma e cor. e o personagem. Além disso, o modelo incluía um mecanismo pelo qual associações aprendidas anteriormente poderiam ser esquecidas caso entrassem em conflito com a aprendizagem atual.

Nossa hipótese é que a ligação extraobjeto de formas e cores separadas espacialmente seria mais fraca do que a ligação intraobjeto desses recursos e, como resultado, a interferência na memória seria maior quando a ligação extraobjeto fosse necessária. Além disso, esperávamos encontrar maiores diferenças de desenvolvimento na ligação extra-objeto em comparação com a ligação intra-objeto. Começamos examinando o desenvolvimento da ligação intraobjeto no experimento 1.

Experimento 1: O Desenvolvimento da Ligação Intraobjeto

O objetivo deste experimento foi avaliar o desenvolvimento da ligação da memória intraobjeto sobre os efeitos de interferência. Dadas as evidências de trabalhos anteriores de que a ligação intraobjeto pode exigir menos atenção e ser mais precisa em comparação com a ligação extraobjeto (Ecker et al., 2007, 2013; van Geldorp et al., 2015), esperávamos que as diferenças de desenvolvimento na ligação de recursos intraobjeto seria menor. Também esperávamos que a recombinação das formas e cores em diferentes fases do experimento produzisse efeitos de interferência relativamente pequenos.

Método

Participantes — Quarenta e oito 5-anos (Mago=5,08 anos, SDidade=,19, idioma=4,74 – 5,51; 23 mulheres, 25 homens) , 35 crianças de oito anos (Mage=8,50 anos, SDage=,28, idioma=8,01–8,99; 18 mulheres, 17 homens) e 30 adultos (15 mulheres, 15 homens) participaram deste experimento. Os tamanhos aproximados das amostras foram escolhidos para serem comparáveis ​​aos de um estudo anterior que demonstrou diferenças de desenvolvimento nos efeitos de interferência usando um paradigma semelhante (Darby & Sloutsky, 2015). Consulte a seção Resultados e Discussão, abaixo, para uma análise de poder.

As crianças foram testadas em pré-escolas e escolas primárias locais, localizadas principalmente em bairros de classe média de Columbus, Ohio. Eles foram recrutados com base em recibos de permissão devolvidos e receberam adesivos de participação. Os adultos foram recrutados em aulas introdutórias de psicologia e receberam créditos parciais do curso. Este projeto foi aprovado pelo Protocolo do Conselho de Revisão Institucional da Ohio State University nº 2004B042, "Protocolo abrangente para pesquisa de desenvolvimento cognitivo".

Estímulos – Os participantes foram apresentados a objetos que variavam em forma e cor. Havia oito formas (por exemplo, quadrado, círculo, triângulo) e oito cores (por exemplo, vermelho, verde, azul) que foram combinadas de diferentes maneiras em objetos ao longo do experimento. As combinações de formas e cores foram aleatórias para cada participante. Além dos objetos, os participantes foram presenteados com dois personagens de desenhos animados (Ursinho Pooh e Mickey Mouse), que foram associados aos objetos conforme descrito a seguir.

Procedimento – O experimento foi apresentado com o software OpenSesame (Mathôt et al., 2012), em telas de computador com resolução de 1920 × 1080. As crianças foram testadas individualmente em uma sala silenciosa da pré-escola ou do ensino fundamental e responderam em uma tela sensível ao toque. Os adultos foram testados em grupos de até quatro participantes no laboratório com telas padrão e responderam em um teclado.

Os participantes primeiro completaram uma fase de aprendizagem para um conjunto de contingências (ou seja, Conjunto A), na qual aprenderam, com feedback, a associar quatro objetos a um dos dois personagens de desenhos animados em várias tentativas (cada objeto estava sempre associado a um único personagem). . Em seguida, os participantes completaram uma fase de teste de aprendizagem para o Conjunto A sem feedback. Após essa fase, foi concedido um intervalo de um minuto, durante o qual as crianças receberam um adesivo e os adultos foram orientados a sentar-se calmamente. Esses procedimentos da fase de teste de Aprendizagem e Aprendizagem foram então repetidos para o Conjunto B, que incluía quatro novas contingências, incluindo duas contingências sobrepostas, nas quais formas e cores vistas anteriormente no Conjunto A foram recombinadas para formar novos objetos associados a um personagem diferente, como bem como duas contingências Únicas, envolvendo objetos com novas formas e cores (ver Figura 1C).

A aprendizagem e o teste das associações do Conjunto B podem ser avaliados para medir a interferência proativa, o que inferimos da precisão reduzida no Conjunto B em comparação com o Conjunto A, particularmente para contingências sobrepostas. Após essas fases, foi dado um segundo intervalo. O Conjunto A foi então revisitado com um segundo teste de aprendizagem para medir a interferência retroativa ou memória reduzida para contingências sobrepostas do Conjunto A. Por fim, foi administrada uma fase de teste de Binding, que testou ainda mais a memória para as contingências aprendidas nos Conjuntos A e B de maneira intercalada. Veja a Figura 1A para uma ilustração da sequência de fases da tarefa. Detalhes sobre o procedimento de cada tipo de fase são fornecidos abaixo.

Fases de aprendizagem.: Antes da primeira fase de aprendizagem, os participantes foram instruídos de que seriam mostrados objetos diferentes junto com seus amigos Ursinho Pooh e Mickey Mouse, que cada objeto pertencia a um desses amigos e que seu trabalho era descobrir se cada objeto pertencia ao "Urso Pooh" ou Mickey. Portanto, embora os participantes tenham sido informados de que precisavam aprender associações objeto-caractere, não receberam instruções sobre quais tipos específicos de associações deveriam formar. Por exemplo, os participantes não foram informados de que deveriam tentar lembrar as combinações específicas de formas e cores dentro dos objetos, e não foram informados de que algumas das formas e cores seriam recombinadas posteriormente na tarefa.

Em cada tentativa das duas fases de Aprendizagem, um único objeto era mostrado ao participante, centralizado próximo à parte inferior da tela, junto com dois personagens de desenhos animados (Ursinho Pooh e Mickey Mouse), que ficavam situados nos dois cantos superiores da tela. tela (veja a Figura 1B). A posição (esquerda ou direita) dos personagens foi aleatória para cada participante, mas permaneceu consistente durante todo o experimento.

A tarefa de cada tentativa de aprendizagem era determinar se o objeto apresentado pertencia ao "Urso Pooh" ou ao Mickey. As crianças participantes responderam tocando em um dos dois personagens no monitor touchscreen; os adultos responderam pressionando a tecla de seta para a esquerda ou para a direita. Após cada resposta ser dada, o feedback era dado das seguintes maneiras: (a) o caractere correto aparecia acima do objeto, independentemente da precisão da resposta, (b) o texto aparecia dando feedback explícito (por exemplo, "Incrível, esse objeto pertence ao Mickey! "), que foi lido em voz alta para crianças, mas não para adultos, (c) um rosto sorridente ou carrancudo foi mostrado para respostas corretas e incorretas, respectivamente, e (d) um tom auditivo foi apresentado (um tom alto para respostas corretas ou um tom baixo tom para respostas incorretas). Cada fase de aprendizagem incluiu quatro blocos de oito tentativas, totalizando 32 tentativas; cada objeto foi apresentado duas vezes por bloco, totalizando oito apresentações ao longo da fase.

Fases de Teste de Aprendizagem.: O procedimento de teste de Aprendizagem foi idêntico ao das fases de Aprendizagem, exceto pelas seguintes alterações. Primeiro, nenhum feedback foi fornecido sobre nenhum ensaio; em vez disso, os caracteres permaneceram na tela, mas nenhum objeto esteve presente durante um intervalo entre tentativas de 200 ms. Além disso, apenas dois blocos de oito tentativas foram apresentados em cada fase do teste de aprendizagem. Assim como nas fases de Aprendizagem, apenas um conjunto de objetos foi testado em cada fase de teste de Aprendizagem.

Fase de teste de ligação: O objetivo da fase de teste de ligação era investigar ainda mais as estruturas de ligação de memória aprendidas no experimento. Em cada tentativa, foi mostrado aos participantes um personagem (Ursinho Pooh ou Mickey Mouse) no centro da tela e cinco objetos posicionados ao longo de uma linha horizontal invisível perto da parte inferior da tela (ver Figura 1B). Os participantes foram informados de que um dos objetos apresentados pertencia a um determinado personagem no início da tarefa e que sua tarefa era identificar exatamente esse objeto. As crianças responderam tocando no objeto escolhido na tela; os adultos responderam pressionando uma tecla numérica correspondente no teclado.

É importante ressaltar que uma característica (isto é, a forma ou a cor) foi dada aos participantes como uma dica de que cada opção de resposta tinha o mesmo valor de característica (por exemplo, todas as opções de resposta eram azuis). A segunda característica diferiu entre as escolhas, exigindo memória para associação com determinada característica e caráter; nos referimos a isso como o recurso testado. Cada objeto de ambos os conjuntos foi testado duas vezes por bloco; a forma foi o recurso testado em um desses testes e a cor foi o recurso testado no outro. A ordem das tentativas dentro de cada bloco foi randomizada para cada participante. Um total de 32 ensaios foram apresentados na fase.

Em cada tentativa, uma das escolhas do objeto estava correta (ou seja, havia sido associada ao personagem determinado no início da tarefa) e as quatro restantes estavam incorretas. Três das folhas incorretas sempre tinham valores do recurso testado que fazia parte de (a) um objeto sobreposto (que foi apresentado durante a tarefa, mas estava associado ao outro personagem), (b) um objeto único do Conjunto A, ou (c) um objeto Único do Conjunto B. Para cada uma dessas categorias, o valor do recurso específico foi escolhido aleatoriamente entre as opções disponíveis para cada tentativa. A quarta folha sempre tinha uma característica nova, selecionada aleatoriamente em cada tentativa entre duas formas ou duas cores que não eram mostradas durante as fases de Aprendizagem. A posição espacial das cinco opções de resposta (referidas como Correto, Sobreposto, Único A, Único B e Novo) foi randomizada para cada tentativa. Veja a Figura 1D para exemplos de matrizes de opções de resposta.

Projetamos o teste de vinculação para que os participantes pudessem fazer uso de diferentes estruturas de vinculação para restringir suas opções de resposta. Por exemplo, raciocinamos que se os participantes tivessem vinculado o caractere aos valores de uma única característica (isto é, formas ou cores), eles poderiam excluir opções de resposta com uma característica testada que não tivesse sido associada ao caractere (por exemplo, a cruz e o losango). formas no topo da Figura 1D). Da mesma forma, a ligação intraobjeto da forma e da cor permitiria ao participante excluir objetos com combinações forma-cor que não haviam sido vistos nas fases de aprendizagem (por exemplo, a cruz azul, o quadrado azul e o diamante azul na Figura 1D).

Notavelmente, a ligação forma-cor permitiria uma precisão perfeita para objetos Únicos, mas não para objetos Sobrepostos, já que a folha do objeto Sobreposto havia sido vista anteriormente (por exemplo, a estrela azul na Figura 1D), mas estava associada ao outro personagem. A ligação complexa da forma e da cor dentro do objeto, bem como do caractere, entretanto, poderia ser usada para identificar corretamente a escolha de resposta correta em todas as tentativas. Para estimar quantitativamente até que ponto essas estruturas de ligação foram formadas por cada participante, construímos um modelo computacional, que está resumido na seção Resultados e apresentado em detalhes nos materiais suplementares on-line.

Análises — Conduzimos todas as análises com métodos bayesianos hierárquicos, incluindo modelos de regressão convencionais e nosso novo modelo computacional. As abordagens bayesianas hierárquicas permitem estimar os parâmetros do modelo para cada faixa etária, ao mesmo tempo que levam em conta adequadamente a variabilidade entre os participantes. Além disso, esses métodos permitem a estimativa de distribuições posteriores de valores de parâmetros, que inerentemente fornecem informações sobre a incerteza nas estimativas de parâmetros, de modo que distribuições amplas indicam maior incerteza nas estimativas.

Além de examinar distribuições posteriores de valores de parâmetros para cada faixa etária, é possível comparar essas distribuições entre faixas etárias. Para isso, aplicamos uma técnica para calcular a sobreposição entre duas distribuições com base em estimativas de densidade do kernel (Pastore & Calcagnì, 2019). Resumidamente, a métrica de sobreposição, η, calcula a área compartilhada por duas distribuições, em comparação com a área total. Para duas distribuições completamente não sobrepostas, η=0, enquanto para duas distribuições idênticas, η=1. Esta é uma medida contínua entre 0 e 1, mas para facilitar a exposição, consideramos η<.05 values to be very strong evidence of a difference between groups (Darby & Sederberg, 2022).

Transparência e abertura — Relatamos acima os tamanhos das nossas amostras e como foram determinados, bem como o procedimento de exclusão de dados. Também relatamos todas as manipulações e medidas experimentais. Todas as análises foram realizadas em Python (Van Rossum & Drake, 2011), e todos os modelos foram implementados com a biblioteca Python RunDEMC (https://github.com/compmem/RunDEMC). O desenho e as análises do estudo não foram pré-registrados. Os dados e o código do modelo associados a este estudo estão disponíveis publicamente em https://osf.io/x9m83/.

For more information:1950477648nn@gmail.com