La memoria icónica es el registro de la memoria sensorial visual perteneciente al dominio visual y un almacén de información visual que se deteriora rápidamente. Es un componente del sistema de memoria visual que también incluye la memoria visual a corto plazo [1] (VSTM) y la memoria a largo plazo (LTM). La memoria icónica se describe como un almacenamiento de memoria muy breve (<1 segundo), precategórico y de alta capacidad. [2] [3] Contribuye a VSTM al proporcionar una representación coherente de toda nuestra percepción visual durante un período de tiempo muy breve. La memoria icónica ayuda a explicar fenómenos como la ceguera al cambio y la continuidad de la experiencia durante los movimientos sacádicos . La memoria icónica ya no se considera una entidad única, sino que se compone de al menos dos componentes distintivos. [4] Los experimentos clásicos, incluido el paradigma del informe parcial de Sperling, así como las técnicas modernas, continúan proporcionando información sobre la naturaleza de este almacén SM.
Muchas personas a lo largo de la historia han observado la aparición de una imagen fisiológica sostenida de un objeto después de su desplazamiento físico. Uno de los primeros relatos documentados del fenómeno fue el de Aristóteles , quien propuso que las imágenes residuales estaban involucradas en la experiencia de un sueño. [5] La observación natural del rastro de luz producido por las brasas brillantes al final de un palo que se mueve rápidamente despertó el interés de los investigadores en los siglos XVIII y XIX. Fueron los primeros en iniciar estudios empíricos sobre este fenómeno [5] que más tarde se conoció como persistencia visible . [4] En la década de 1900, el papel de la persistencia visible en la memoria ganó considerable atención debido a su papel hipotético como una representación precategórica de la información visual en la memoria visual a corto plazo (VSTM). En 1960, George Sperling inició sus clásicos experimentos de informes parciales para confirmar la existencia de la memoria sensorial visual y algunas de sus características, incluidas su capacidad y duración. [2] No fue hasta 1967 que Ulric Neisser denominó memoria icónica a este almacén de recuerdos que se deteriora rápidamente . [6] Aproximadamente 20 años después de los experimentos originales de Sperling, comenzaron a surgir dos componentes separados de la memoria sensorial visual: la persistencia visual y la persistencia informativa. Los experimentos de Sperling probaron principalmente la información relativa a un estímulo, mientras que otros, como Coltheart, realizaron pruebas directas de persistencia visual. [4] En 1978, Di Lollo propuso un modelo de dos estados de memoria sensorial visual. [7] Aunque se ha debatido a lo largo de la historia, la comprensión actual de la memoria icónica hace una distinción clara entre la persistencia visual e informativa, que se prueban de manera diferente y tienen propiedades fundamentalmente diferentes. Se cree que la persistencia informativa, que es la base de la memoria icónica, es el factor clave que contribuye a la memoria visual a corto plazo como almacén sensorial precategórico. [4] [8]
Un área de almacenamiento similar sirve como almacén temporal de sonidos. [9]
Los dos componentes principales de la memoria icónica son la persistencia visible y la persistencia informativa . La primera es una representación visual precategórica relativamente breve (150 ms) de la imagen física creada por el sistema sensorial. Esta sería la "instantánea" de lo que el individuo mira y percibe. El segundo componente es un almacenamiento de memoria más duradero que representa una versión codificada de la imagen visual en información poscategórica. Estos serían los "datos brutos" que el cerebro capta y procesa. También se puede considerar un tercer componente que es la persistencia neuronal : la actividad física y los registros del sistema visual . [4] [10] La persistencia neuronal generalmente está representada por técnicas neurocientíficas como EEG y fMRI .
La persistencia visible es la impresión fenomenal de que una imagen visual permanece presente después de su desplazamiento físico. Esto puede considerarse un subproducto de la persistencia neuronal. La persistencia visible es más sensible a los parámetros físicos del estímulo que la persistencia informativa, lo que se refleja en sus dos propiedades clave: [4]
Se han utilizado diferentes técnicas para intentar identificar la duración de la persistencia visible. La técnica de duración del estímulo es aquella en la que un estímulo de prueba ("clic" auditivo) se presenta simultáneamente con el inicio, y en una prueba separada, con el desplazamiento de una visualización visual. La diferencia representa la duración del almacenamiento visible, que resultó ser de aproximadamente 100 a 200 ms. [11] Alternativamente, la técnica de continuidad fenomenal y hendidura móvil estimó la persistencia visible en 300 ms. [12] En el primer paradigma, una imagen se presenta de forma discontinua con períodos en blanco entre presentaciones. Si la duración es lo suficientemente corta, el participante percibirá una imagen continua. De manera similar, la técnica de la hendidura móvil también se basa en que el participante observe una imagen continua. Sólo que en lugar de encender y apagar todo el estímulo, sólo se muestra una porción muy estrecha o "rendija" de la imagen. Cuando la rendija oscila a la velocidad correcta, se ve una imagen completa.
La persistencia visible subyacente es la persistencia neuronal de la vía sensorial visual. Una representación visual prolongada comienza con la activación de los fotorreceptores en la retina . Aunque se ha descubierto que la activación tanto en los bastones como en los conos persiste más allá de la compensación física de un estímulo, el sistema de bastones persiste más tiempo que los conos. [13] Otras células involucradas en una imagen visible sostenida incluyen las células ganglionares M y Pretinianas . Las células M (células transitorias) están activas sólo durante el inicio y la finalización del estímulo. Las células P (células sostenidas) muestran actividad continua durante el inicio, la duración y la finalización del estímulo. [13] [14] Se ha encontrado persistencia cortical de la imagen visual en la corteza visual primaria (V1) en el lóbulo occipital , que es responsable del procesamiento de la información visual. [13] [15]
La persistencia de la información representa la información sobre un estímulo que persiste después de su compensación física. Es de naturaleza visual , pero no visible. [8] Los experimentos de Sperling fueron una prueba de persistencia informativa. [4] La duración del estímulo es el factor clave que contribuye a la duración de la persistencia informativa. A medida que aumenta la duración del estímulo, también aumenta la duración del código visual. [16] Los componentes no visuales representados por la persistencia informativa incluyen las características abstractas de la imagen, así como su ubicación espacial. Debido a la naturaleza de la persistencia informativa, a diferencia de la persistencia visible, es inmune a los efectos de enmascaramiento. [11] Las características de este componente de la memoria icónica sugieren que desempeña un papel clave en la representación de un almacén de memoria poscategórico para el cual VSTM puede acceder a información para su consolidación. [8]
Aunque existe menos investigación sobre la representación neuronal de la persistencia informativa en comparación con la persistencia visible, nuevas técnicas electrofisiológicas han comenzado a revelar áreas corticales involucradas. A diferencia de la persistencia visible, se cree que la persistencia informativa depende de áreas visuales de nivel superior más allá de la corteza visual. Se descubrió que el surco temporal anterosuperior (STS), una parte de la corriente ventral , está activo en los macacos durante las tareas de memoria icónicas. [ cita necesaria ] Esta región del cerebro está asociada con el reconocimiento de objetos y la identidad del objeto. El papel de la memoria icónica en la detección de cambios se ha relacionado con la activación en la circunvolución occipital media (MOG). Se descubrió que la activación de MOG persiste durante aproximadamente 2000 ms, lo que sugiere la posibilidad de que la memoria icónica tenga una duración más larga de lo que se pensaba actualmente. La memoria icónica también está influenciada por la genética y las proteínas producidas en el cerebro. El factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) es parte de la familia de factores de crecimiento nervioso de las neurotrofinas . Se ha demostrado que los individuos con mutaciones en el gen BDNF que codifica BDNF tienen una persistencia informativa más corta y menos estable. [17]
La memoria icónica proporciona un flujo fluido de información visual al cerebro que VSTM puede extraer durante un período prolongado de tiempo para consolidarla en formas más estables. Una de las funciones clave de la memoria icónica está relacionada con la detección de cambios en nuestro entorno visual, lo que ayuda en la percepción del movimiento. [18]
La memoria icónica permite integrar información visual a lo largo de un flujo continuo de imágenes, por ejemplo al mirar una película. En la corteza visual primaria, los nuevos estímulos no borran la información sobre estímulos anteriores. En cambio, las respuestas al estímulo más reciente contienen cantidades aproximadamente iguales de información tanto sobre este estímulo como sobre el anterior. [15] Esta memoria única puede ser el sustrato principal tanto para los procesos de integración en la memoria icónica como para los efectos de enmascaramiento. El resultado particular depende de si las dos imágenes componentes subsiguientes (es decir, los "iconos") tienen significado sólo cuando están aisladas (enmascaramiento) o sólo cuando se superponen (integración).
Se cree que la breve representación en la memoria icónica juega un papel clave en la capacidad de detectar cambios en una escena visual. El fenómeno de la ceguera al cambio ha permitido comprender la naturaleza del almacén de memoria icónico y su papel en la visión. La ceguera al cambio se refiere a la incapacidad de detectar diferencias en dos escenas sucesivas separadas por un intervalo en blanco muy breve, o intervalo entre estímulos (ISI). [19] Como tal, la ceguera al cambio puede definirse como un ligero lapso en la memoria icónica. [20] Cuando las escenas se presentan sin un ISI, el cambio es fácilmente detectable. Se cree que cada ISI borra la memoria detallada almacenada de la escena en la memoria icónica, lo que hace que la memoria sea inaccesible. Esto reduce la capacidad de hacer comparaciones entre escenas sucesivas. [19]
Se ha sugerido que la memoria icónica desempeña un papel al proporcionar continuidad de la experiencia durante los movimientos oculares sacádicos . [21] Estos movimientos oculares rápidos ocurren en aproximadamente 30 ms y cada fijación dura aproximadamente 300 ms. Sin embargo, las investigaciones sugieren que la memoria de información entre movimientos sacádicos depende en gran medida de VSTM y no de la memoria icónica. En lugar de contribuir a la memoria transsacádica, se cree que la información almacenada en la memoria icónica en realidad se borra durante las sacádicas. Un fenómeno similar ocurre durante el parpadeo, donde tanto el parpadeo automático como el intencional interrumpen la información almacenada en la memoria icónica. [22]
El desarrollo de la memoria icónica comienza en el nacimiento y continúa a medida que ocurre el desarrollo del sistema visual primario y secundario . A los 6 meses de edad, la capacidad de memoria icónica de los bebés se acerca a la de los adultos. [23] A los 5 años de edad, los niños han desarrollado la misma capacidad ilimitada de memoria icónica que poseen los adultos. [ cita necesaria ] Sin embargo, la duración de la persistencia de la información aumenta de aproximadamente 200 ms a los 5 años, a un nivel asintótico de 1000 ms en la edad adulta (>11 años). Con la edad se produce una pequeña disminución en la persistencia visual. Se ha observado una disminución de aproximadamente 20 ms al comparar personas de entre 20 y 60 años. [24] A lo largo de la vida, se pueden desarrollar deterioros cognitivos leves (DCL), como errores en la memoria episódica (memoria autobiográfica sobre personas, lugares y su contexto) y la memoria de trabajo (el componente de procesamiento activo de STM) debido al daño en el hipocampo. y áreas corticales de asociación. Los recuerdos episódicos son eventos autobiográficos que una persona puede discutir. Se ha descubierto que las personas con deterioro cognitivo leve muestran una disminución de la capacidad y duración de la memoria icónica. El deterioro de la memoria icónico en personas con deterioro cognitivo leve puede usarse como un predictor del desarrollo de déficits más graves, como la enfermedad de Alzheimer y la demencia, en el futuro. Estudios anteriores han demostrado que los glucocorticoides han estado estrechamente relacionados con un impacto en un mayor funcionamiento cognitivo. La exposición a glucocorticoides causa un deterioro severo de la recuperación de la memoria, lo que explícitamente promueve el deterioro de la memoria icónica. Reduce el mantenimiento activo y el almacenamiento de información sensorial al alterar las respuestas neuronales transitorias durante las etapas iniciales de procesamiento de estímulos. [25] Los niveles elevados de cortisol también se han asociado con un deterioro más rápido de la memoria icónica y un deterioro del procesamiento de arriba hacia abajo, lo que pone a las personas en mayor riesgo de desarrollar demencia y EA. [26]
La formación de recuerdos icónicos se ha descrito anteriormente como libre de atención y fugaz; sin embargo, estudios más recientes han demostrado que, de hecho, sí requiere atención. Se ha demostrado que la mensajería instantánea decae a un ritmo más rápido si el enfoque de atención no se ajusta adecuadamente a la carga de atención. Esto permite retener con mayor precisión la información que se transporta a la memoria de trabajo. [27] Se ha descubierto que el deterioro de la memoria icónica ocurre a una velocidad rápida después de que el estímulo visual ya no está presente. Sin una recuperación activa, la memoria icónica desaparece en promedio en medio segundo. La teoría del deterioro gradual de la memoria de trabajo visual afirma que la precisión con la que se recuerda el estímulo en la memoria icónica se deteriora con el tiempo. Sin embargo, se considera que la información almacenada en la memoria sensorial facilita el deterioro exponencial. [28] [29]
En 1960, George Sperling se convirtió en el primero en utilizar un paradigma de informe parcial para investigar el modelo bipartito de VSTM. [2] En los experimentos iniciales de Sperling en 1960, a los observadores se les presentó un estímulo visual taquistoscópico durante un breve período de tiempo (50 ms) que consistía en una matriz de 3x3 o 3x4 de caracteres alfanuméricos como:
El recuerdo se basó en una señal que seguía el desplazamiento del estímulo y dirigía al sujeto a recordar una línea específica de letras de la visualización inicial. El rendimiento de la memoria se comparó bajo dos condiciones: informe completo e informe parcial.
La condición del informe completo requirió que los participantes recordaran tantos elementos de la exhibición original en sus ubicaciones espaciales adecuadas como fuera posible. Por lo general, los participantes pudieron recordar de tres a cinco caracteres de la pantalla de doce caracteres (~35%). [2] Esto sugiere que el informe completo está limitado por un sistema de memoria con una capacidad de cuatro a cinco elementos.
La condición del informe parcial requirió que los participantes identificaran un subconjunto de los personajes de la presentación visual mediante el recuerdo con claves . La señal fue un tono que sonó en varios intervalos de tiempo (~50 ms) después de la compensación del estímulo. La frecuencia del tono (alta, media o baja) indicaba qué conjunto de caracteres dentro de la pantalla debían informarse. Debido al hecho de que los participantes no sabían qué fila recibirían indicaciones para recordar, el desempeño en la condición de informe parcial puede considerarse como una muestra aleatoria de la memoria de un observador para toda la pantalla. Este tipo de muestreo reveló que inmediatamente después de la compensación del estímulo, los participantes podían recordar una fila determinada (de una cuadrícula de 3x3 de 9 letras) en el 75% de las pruebas, lo que sugiere que el 75% de toda la visualización visual (75% de 9 letras) era accesible a la memoria. [2] Este es un aumento dramático en la capacidad hipotética de la memoria icónica derivada de ensayos de informes completos.
Una pequeña variación en el procedimiento de informe parcial de Sperling que arrojó resultados similares fue el uso de una barra visual en lugar de un tono auditivo como señal de recuperación. En esta modificación, a los participantes se les presentó una visualización de 2 filas de 8 letras durante 50 ms. La sonda era una barra visual colocada encima o debajo de la posición de una letra simultáneamente con el desplazamiento de la matriz. Los participantes tuvieron una precisión promedio del 65% cuando se les pidió que recordaran la letra designada. [30]
Variar el tiempo entre el desplazamiento de la pantalla y la señal auditiva permitió a Sperling estimar el curso temporal de la memoria sensorial. Sperling se desvió del procedimiento original al variar la presentación del tono desde inmediatamente después del desplazamiento del estímulo hasta 150, 500 o 1000 ms. Utilizando esta técnica, se descubrió que la memoria inicial para una visualización de estímulo decae rápidamente después de la compensación de la visualización. Aproximadamente 1000 ms después de la compensación del estímulo, no hubo diferencias en el recuerdo entre las condiciones del informe parcial y del informe completo. En general, los experimentos que utilizaron informes parciales proporcionaron evidencia de un rastro sensorial que decae rápidamente y que dura aproximadamente 1000 ms después del desplazamiento de una pantalla [2] [30] [31]
Los efectos del enmascaramiento se identificaron mediante el uso de un círculo presentado alrededor de una letra como señal para recordar. [32] Cuando el círculo se presentó antes del inicio del estímulo visual o simultáneamente con la compensación del estímulo, el recuerdo coincidió con el encontrado al usar una barra o tono. Sin embargo, si se usó un círculo como señal 100 ms después de la compensación del estímulo, hubo una menor precisión en el recuerdo. A medida que aumentó el retraso en la presentación del círculo, la precisión volvió a mejorar. Este fenómeno fue un ejemplo de enmascaramiento de metacontraste. También se observó enmascaramiento cuando se presentaron imágenes como líneas aleatorias inmediatamente después de la compensación del estímulo. [33]