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Memoria visual a corto plazo

En el estudio de la visión , la memoria visual de corto plazo ( MVCP ) es uno de los tres grandes sistemas de memoria, que incluyen la memoria icónica y la memoria de largo plazo . La MVCP es un tipo de memoria de corto plazo , pero limitada a la información dentro del dominio visual.

El término VSTM se refiere de manera neutral a la teoría al almacenamiento no permanente de información visual durante un período prolongado de tiempo. [1] El bloc de dibujo visoespacial es un subcomponente de la VSTM dentro del modelo teórico de memoria de trabajo propuesto por Alan Baddeley; en el que se sostiene que una memoria de trabajo ayuda en tareas mentales como la planificación y la comparación. [2] [3] Mientras que los recuerdos icónicos son frágiles, se deterioran rápidamente y no se pueden mantener activamente, los recuerdos visuales de corto plazo son resistentes a los estímulos posteriores y duran muchos segundos. Por otro lado, la VSTM se distingue de la memoria de largo plazo principalmente por su capacidad muy limitada. [4] [5]

Descripción general

La introducción de estímulos que eran difíciles de verbalizar y que era poco probable que se mantuvieran en la memoria a largo plazo revolucionó el estudio de la VSTM a principios de la década de 1970. [6] [7] [8] La técnica experimental básica utilizada requería que los observadores indicaran si dos matrices, [7] [8] o figuras, [6] separadas por un breve intervalo temporal, eran iguales. El hallazgo de que los observadores podían informar que se había producido un cambio, a niveles significativamente superiores al azar, indicó que podían codificar el aspecto del primer estímulo en un almacenamiento puramente visual, al menos durante el período hasta la presentación del segundo estímulo. Sin embargo, como los estímulos utilizados eran complejos y la naturaleza del cambio relativamente no controlada, estos experimentos dejaron abiertas varias preguntas, como:

  1. si solo se almacena un subconjunto de las dimensiones perceptuales que comprenden un estímulo visual (por ejemplo, frecuencia espacial, luminancia o contraste)
  2. Si las dimensiones perceptivas se mantienen en VSTM con mayor fidelidad que otras
  3. la naturaleza por la cual se codifican estas dimensiones (es decir, ¿las dimensiones perceptuales están codificadas dentro de canales separados y paralelos, o todas las dimensiones perceptuales se almacenan como una única entidad vinculada dentro de VSTM?).

Efectos de tamaño establecido

Se ha dedicado mucho esfuerzo a investigar los límites de capacidad de VSTM. En una tarea típica de detección de cambios, se presentan a los observadores dos conjuntos, compuestos por una serie de estímulos. Los dos conjuntos están separados por un breve intervalo temporal, y la tarea de los observadores es decidir si el primero y el segundo conjuntos son idénticos, o si un elemento difiere en las dos pantallas. [a] El rendimiento depende críticamente de la cantidad de elementos en el conjunto. Si bien el rendimiento es generalmente casi perfecto para conjuntos de uno o dos elementos, las respuestas correctas invariablemente disminuyen de manera monótona a medida que se agregan más elementos. Se han propuesto diferentes modelos teóricos para explicar los límites del almacenamiento de VSTM, y la distinción entre ellos sigue siendo un área activa de investigación.

Modelos de límites de capacidad

Modelos de ranura

Una clase prominente de modelo propone que los observadores están limitados por el número total de elementos que pueden ser codificados, ya sea porque la capacidad del VSTM en sí es limitada. [b] Este tipo de modelo tiene similitudes obvias con los modelos de urna utilizados en la teoría de la probabilidad. [c] En esencia, un modelo de urna asume que el VSTM está restringido en capacidad de almacenamiento a solo unos pocos elementos, k (a menudo se estima que se encuentran en el rango de tres a cinco en adultos, aunque menos en niños [9] ). La probabilidad de que se detecte un cambio supraumbral es simplemente la probabilidad de que el elemento de cambio esté codificado en el VSTM (es decir, k / N ). Este límite de capacidad se ha vinculado a la corteza parietal posterior, cuya actividad aumenta inicialmente con el número de estímulos en las matrices, pero se satura en tamaños de conjuntos más altos. [10] Aunque los modelos de urna se utilizan comúnmente para describir las limitaciones de rendimiento en el VSTM, [d] solo recientemente se ha considerado la estructura real de los elementos almacenados. Luck y sus colegas han informado sobre una serie de experimentos diseñados específicamente para dilucidar la estructura de la información almacenada en VSTM. [11] Este trabajo proporciona evidencia de que los elementos almacenados en VSTM son objetos coherentes, y no las características más elementales de las que se componen esos objetos.

Modelos de ruido

Wilken y Ma propusieron un marco alternativo que sugiere que las limitaciones aparentes de capacidad en VSTM son causadas por una disminución monótona en la calidad de las representaciones internas almacenadas (es decir, un aumento monótono del ruido) en función del tamaño del conjunto. En esta concepción, las limitaciones de capacidad en la memoria no son causadas por un límite en la cantidad de cosas que se pueden codificar, sino por una disminución en la calidad de la representación de cada cosa a medida que se agregan más cosas a la memoria. En sus experimentos de 2004, variaron el color, la frecuencia espacial y la orientación de los objetos almacenados en VSTM utilizando un enfoque de teoría de detección de señales. [e] Se pidió a los participantes que informaran las diferencias entre los estímulos visuales que se les presentaban en orden consecutivo. Los investigadores descubrieron que los diferentes estímulos se codificaban de forma independiente y en paralelo, y que el principal factor que limitaba el rendimiento del informe era el ruido neuronal (que es una función del tamaño del conjunto visual). [12]

En este marco, el factor limitante clave en el desempeño de la memoria de trabajo es la precisión con la que se puede almacenar la información visual, no el número de elementos que se pueden recordar. [12] Bays y Husain obtuvieron más evidencia de esta teoría utilizando una tarea de discriminación. Demostraron que, a diferencia de un modelo de "ranura" de VSTM, un modelo de detección de señales podría explicar tanto el desempeño de discriminación en su estudio como los resultados previos de tareas de detección de cambios. [f] Estos autores propusieron que VSTM es un recurso flexible, compartido entre los elementos de una escena visual: los elementos que reciben más recursos se almacenan con mayor precisión. En apoyo de esto, demostraron que aumentar la prominencia de un elemento en una matriz de memoria llevó a que ese elemento se recordara con mayor resolución, pero a costa de reducir la resolución de almacenamiento para los otros elementos en la pantalla. [13]

Modelos psicofísicos

Los experimentos psicofísicos sugieren que la información se codifica en VSTM a través de múltiples canales paralelos, cada canal asociado con un atributo perceptivo particular. [14] Dentro de este marco, una disminución en la capacidad de un observador para detectar un cambio con el aumento del tamaño del conjunto se puede atribuir a dos procesos diferentes:

  1. Si las decisiones se toman a través de diferentes canales, las disminuciones en el rendimiento suelen ser pequeñas y consistentes con las disminuciones esperadas cuando se toman múltiples decisiones independientes [15] [16]
  2. Si se toman múltiples decisiones dentro del mismo canal, la disminución del rendimiento es mucho mayor que la esperada basándose únicamente en el aumento del ruido de decisión, y se atribuye a la interferencia causada por múltiples decisiones dentro del mismo canal perceptivo. [17]

Sin embargo, el modelo de Greenlee-Thomas [15] adolece de dos defectos como modelo para los efectos del tamaño del conjunto en VSTM. En primer lugar, sólo se ha probado empíricamente con pantallas compuestas de uno o dos elementos. Se ha demostrado repetidamente en varios paradigmas experimentales que los efectos del tamaño del conjunto difieren para las pantallas compuestas de un número relativamente pequeño de elementos (es decir, 4 elementos o menos) y aquellos asociados con pantallas más grandes (es decir, más de 4 elementos). El modelo de Greenlee-Thomas no ofrece ninguna explicación de por qué esto podría ser así. En segundo lugar, si bien Magnussen, Greenlee y Thomas [18] [ cita completa requerida ] pueden usar este modelo para predecir que se encontrará una mayor interferencia cuando se tomen decisiones duales dentro de la misma dimensión perceptual, en lugar de en diferentes dimensiones perceptuales, esta predicción carece de rigor cuantitativo y no puede anticipar con precisión el tamaño del aumento del umbral, o dar una explicación detallada de sus causas subyacentes.

Además del modelo de Greenlee-Thomas, existen otros dos enfoques destacados para describir los efectos del tamaño de los conjuntos en VSTM. Estos dos enfoques pueden denominarse modelos de tamaño de muestra [19] y modelos de urna [g] . Se diferencian del modelo de Greenlee-Thomas en lo siguiente:

  1. atribuir la causa raíz de los efectos del tamaño del conjunto a una etapa anterior a la toma de decisiones
  2. sin hacer ninguna distinción teórica entre decisiones tomadas en la misma o en diferentes dimensiones perceptivas.

Tienda visual intermedia

Existen algunas evidencias de un almacén visual intermedio con características tanto de la memoria icónica como de la VSTM. [20] Se propone que este almacén intermedio tiene una gran capacidad (hasta 15 elementos) y una duración prolongada del rastro de memoria (hasta 4 segundos). Coexiste con la VSTM pero, a diferencia de ella, los estímulos visuales pueden sobrescribir el contenido de su almacén visual. [21] Estudios posteriores sugieren una participación del área visual V4 en la retención de información sobre el color del estímulo en la memoria de trabajo visual, [22] [23] y el papel del área VO1 para retener información sobre su forma. [23] Se ha demostrado que en la región VO2 todas las características del estímulo retenidas en la memoria se combinan en una imagen holística. [23]

La función de las representaciones visuales de la memoria a corto plazo

Se cree [ ¿quién? ] que el VSTM es el componente visual del sistema de memoria de trabajo y, como tal, se utiliza como un amortiguador para el almacenamiento temporal de información durante el proceso de tareas que ocurren naturalmente. Pero, ¿qué tareas que ocurren naturalmente requieren realmente el VSTM? La mayor parte del trabajo sobre este tema se ha centrado en el papel del VSTM para salvar las brechas sensoriales causadas por los movimientos sacádicos de los ojos. Estos cambios repentinos de la mirada ocurren típicamente de 2 a 4 veces por segundo y la visión se suprime brevemente mientras los ojos se mueven. Por lo tanto, la entrada visual consiste en una serie de instantáneas desplazadas espacialmente de la escena general, separadas por breves espacios. Con el tiempo, se construye una representación de memoria a largo plazo rica y detallada a partir de estos breves vistazos de la entrada, y se cree [ ¿quién? ] que el VSTM salva las brechas entre estos vistazos y permite que las partes relevantes de un vistazo se alineen con las partes relevantes del siguiente. Tanto los sistemas VSTM espaciales como los de objetos pueden desempeñar papeles importantes en la integración de la información a través de los movimientos oculares. Los movimientos oculares también se ven afectados por las representaciones VSTM. Las representaciones construidas en VSTM pueden afectar los movimientos oculares incluso cuando la tarea no requiere explícitamente movimientos oculares: la dirección de las pequeñas microsacadas apunta hacia la ubicación de los objetos en VSTM. [24]

Véase también

Notas

  1. ^ por ejemplo, Luck y Vogel 1997.
  2. ^ por ejemplo, Cowan 2001; Luck y Vogel 1997; Pashler 1988.
  3. ^ Véase, por ejemplo, Mendenhall 1967. [ cita completa necesaria ]
  4. ^ por ejemplo, Luck y Vogel 1997; Pashler 1988; Sperling 1960.
  5. ^ Véase también el trabajo estrechamente relacionado de Palmer 1990.
  6. ^ por ejemplo, Luck y Vogel 1997.
  7. ^ por ejemplo, Pashler 1988.

Referencias

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  2. ^ Buss, Aaron T.; Ross-Sheehy, Shannon; Reynolds, Greg D. (1 de octubre de 2018). "Memoria de trabajo visual en el desarrollo temprano: una perspectiva de la neurociencia cognitiva del desarrollo". Revista de neurofisiología . 120 (4): 1472–1483. doi : 10.1152/jn.00087.2018 . ISSN  0022-3077. PMID  29897858. S2CID  49189631.
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  4. ^ Buss, Aaron T.; Ross-Sheehy, Shannon; Reynolds, Greg D. (1 de octubre de 2018). "Memoria de trabajo visual en el desarrollo temprano: una perspectiva de la neurociencia cognitiva del desarrollo". Revista de neurofisiología . 120 (4): 1472–1483. doi : 10.1152/jn.00087.2018 . ISSN  0022-3077. PMID  29897858. S2CID  49189631.
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Fuentes