En la memoria mental , el almacenamiento es una de las tres etapas fundamentales junto con la codificación y la recuperación . La memoria es el proceso de almacenar y recordar información que se adquirió previamente. El almacenamiento se refiere al proceso de colocar información recién adquirida en la memoria, que se modifica en el cerebro para un almacenamiento más fácil. La codificación de esta información hace que el proceso de recuperación sea más fácil para el cerebro, donde se puede recordar y llevar al pensamiento consciente. La psicología de la memoria moderna diferencia entre los dos tipos distintos de almacenamiento de la memoria: memoria a corto plazo y memoria a largo plazo . Se han propuesto varios modelos de memoria durante el siglo pasado, algunos de ellos sugieren diferentes relaciones entre la memoria a corto y largo plazo para explicar las diferentes formas de almacenar la memoria.
La memoria a corto plazo se codifica en formas auditivas, visuales, espaciales y táctiles. La memoria a corto plazo está estrechamente relacionada con la memoria de trabajo . Baddeley sugirió que la información almacenada en la memoria a corto plazo se deteriora continuamente, lo que puede eventualmente llevar al olvido en ausencia de ensayo. [1] George A. Miller sugirió que la capacidad de almacenamiento de la memoria a corto plazo es de aproximadamente siete elementos más o menos dos, también conocido como el número mágico 7, [2] pero se ha demostrado que este número está sujeto a numerosas variabilidades, incluido el tamaño, la similitud y otras propiedades de los fragmentos. [3] La capacidad de memoria varía; es menor para palabras multisilábicas que para palabras más cortas. En general, la capacidad de memoria para contenidos verbales, es decir, letras, palabras y dígitos, depende de la duración del tiempo que lleva decir estos contenidos en voz alta y del grado de lexicalidad (relacionado con las palabras o el vocabulario de un idioma que se distingue de su gramática y construcción) de los contenidos. Características como la duración del tiempo de pronunciación de cada palabra, conocido como efecto de longitud de palabra, o cuando las palabras son similares entre sí conducen a que se recuerden menos palabras.
La fragmentación es el proceso de agrupar fragmentos de información en “fragmentos”. [4] Esto permite que el cerebro recopile más información en un momento dado al reducirla a grupos más específicos. [4] Con los procesos de fragmentación, el entorno externo se vincula con los procesos cognitivos internos del cerebro. [4] Debido a la capacidad limitada de la memoria de trabajo, este tipo de almacenamiento es necesario para que la memoria funcione correctamente. [4] El número exacto de fragmentos que pueden estar presentes en la memoria de trabajo no es definitivo, pero varía de uno a tres fragmentos. [5] El recuerdo no se mide en términos de los elementos que se recuerdan, sino de los fragmentos en los que se colocan. [6] Este tipo de almacenamiento de memoria suele ser eficaz, ya que se ha descubierto que con la aparición del primer elemento de un fragmento, los demás elementos se pueden recordar inmediatamente. [7] Aunque pueden ocurrir errores, es más común que los errores ocurran al principio del fragmento que en el medio del mismo. [6] Los fragmentos se pueden recordar con la memoria de largo plazo o de trabajo. [8] Se pueden recordar fragmentos simples de información sin tener que pasar por la memoria de largo plazo, como la secuencia ABABAB, que utilizaría la memoria de trabajo para recordar. [8] Las secuencias más difíciles, como un número de teléfono, tendrían que dividirse en fragmentos y podrían tener que pasar por la memoria de largo plazo para ser recordadas. [8] El espaciado utilizado en los números de teléfono es un método de fragmentación común, ya que la agrupación de los números permite recordar los dígitos en grupos y no individualmente. [9]
George A. Miller introdujo la fragmentación de información y sugirió que esta forma de organizar y procesar la información permite una retención más eficaz del material del entorno. [4] Miller desarrolló la idea de que la fragmentación de información era una colección de elementos similares y que, cuando se nombraba esa fragmentación, se podía recordar más fácilmente. [9] Otros investigadores describieron los elementos de estas fragmentaciones como fuertemente conectados entre sí, pero no con los otros elementos de otras fragmentaciones. [7] Según sus hallazgos, cada fragmentación contendría solo los elementos pertenecientes a ese tema y no se relacionaría con ningún otro fragmento o elementos de esa fragmentación. [7] El menú de un restaurante mostraría este tipo de fragmentación de información, ya que la categoría de plato principal no mostraría nada de la categoría de postre, y la categoría de postre no mostraría nada de la categoría de plato principal. [9]
El psicólogo y maestro ajedrecista Adriaan de Groot apoyó la teoría de la fragmentación mediante su experimento sobre posiciones de ajedrez y diferentes niveles de experiencia. [4] Cuando se les presentaron posiciones de piezas de partidas de torneos de ajedrez, los expertos fueron más precisos al recordar las posiciones. [4] Sin embargo, cuando se les dio a los grupos posiciones aleatorias para recordar, De Groot descubrió que todos los grupos se desempeñaron mal en la tarea de recordar, independientemente del conocimiento de ajedrez de los participantes. [4] Investigaciones posteriores sobre la fragmentación impactaron en gran medida los estudios sobre el desarrollo de la memoria, la experiencia y el recuerdo inmediato. [8] Las investigaciones sobre estudios de comportamiento y de imágenes también han sugerido que la fragmentación se puede aplicar al aprendizaje de hábitos, las habilidades motoras, el procesamiento del lenguaje y la percepción visual. [9]
El repaso es el proceso por el cual la información se retiene en la memoria de corto plazo mediante la repetición consciente de la palabra, frase o número. Si la información tiene suficiente significado para la persona o si se repite lo suficiente, puede codificarse en la memoria de largo plazo. Hay dos tipos de repaso: repaso de mantenimiento y repaso elaborado. El repaso de mantenimiento consiste en repetir constantemente la palabra o frase de palabras que se desea recordar. [ cita requerida ] Recordar un número de teléfono es uno de los mejores ejemplos de esto. El repaso de mantenimiento se utiliza principalmente para la capacidad a corto plazo de recordar información. El repaso elaborado implica la asociación de información antigua con nueva. [ cita requerida ]
A diferencia de la memoria a corto plazo, la memoria a largo plazo se refiere a la capacidad de retener información durante un tiempo prolongado y es posiblemente el componente más complejo del sistema de memoria humana. El modelo de memoria de Atkinson-Shiffrin (Atkinson 1968) sugiere que los elementos almacenados en la memoria a corto plazo pasan a la memoria a largo plazo mediante la práctica y el uso repetidos. El almacenamiento a largo plazo puede ser similar al aprendizaje: el proceso por el cual la información que puede necesitarse nuevamente se almacena para recuperarla cuando se lo requiera. [10] El proceso de localizar esta información y traerla de vuelta a la memoria de trabajo se llama recuperación. Este conocimiento que se recuerda fácilmente es conocimiento explícito, mientras que la mayor parte de la memoria a largo plazo es conocimiento implícito y no es fácilmente recuperable. Los científicos especulan que el hipocampo está involucrado en la creación de la memoria a largo plazo. No está claro dónde se almacena la memoria a largo plazo, aunque hay evidencia que muestra que la memoria a largo plazo se almacena en varias partes del sistema nervioso. [11] La memoria a largo plazo es permanente. La memoria puede recuperarse, lo que, según el modelo de búsqueda de memoria de doble almacenamiento, mejora la memoria a largo plazo. El olvido puede ocurrir cuando el recuerdo no se recupera en ocasiones posteriores.
Se han propuesto varios modelos de memoria para explicar diferentes tipos de procesos de evocación, incluidos el recuerdo con claves, el recuerdo libre y el recuerdo serial. Sin embargo, para explicar el proceso de evocación, el modelo de memoria debe identificar cómo un recuerdo codificado puede residir en el almacenamiento de memoria durante un período prolongado hasta que se accede a él nuevamente, durante el proceso de evocación; pero no todos los modelos utilizan la terminología de memoria a corto y largo plazo para explicar el almacenamiento de la memoria; la teoría del almacenamiento dual y una versión modificada del modelo de memoria de Atkinson-Shiffrin (Atkinson 1968) utilizan tanto el almacenamiento de memoria a corto como a largo plazo, pero otros no lo hacen.
El modelo de memoria distribuida de múltiples trazas sugiere que las memorias que se están codificando se convierten en vectores de valores, donde cada cantidad escalar de un vector representa un atributo diferente del elemento que se va a codificar. Esta noción fue sugerida por primera vez por las primeras teorías de Hooke (1969) y Semon (1923). Una sola memoria se distribuye en múltiples atributos o características, de modo que cada atributo representa un aspecto de la memoria que se está codificando. Luego, ese vector de valores se agrega a la matriz o matriz de memoria, compuesta de diferentes trazas o vectores de memoria. Por lo tanto, cada vez que se codifica una nueva memoria, dicha memoria se convierte en un vector o una traza, compuesta de cantidades escalares que representan una variedad de atributos, que luego se agrega a una matriz de memoria preexistente y en constante crecimiento, compuesta de múltiples trazas; de ahí el nombre del modelo.
Una vez que los rastros de memoria correspondientes a un recuerdo específico se almacenan en la matriz, para recuperar el recuerdo para el proceso de evocación se debe indicar a la matriz de memoria una sonda específica, que se utilizaría para calcular la similitud entre el vector de prueba y los vectores almacenados en la matriz de memoria. Debido a que la matriz de memoria crece constantemente con la incorporación de nuevos rastros, se debería realizar una búsqueda paralela a través de todos los rastros presentes en la matriz de memoria para calcular la similitud, cuyo resultado se puede utilizar para realizar un reconocimiento asociativo o con una regla de elección probabilística, que se utiliza para realizar una evocación indicada.
Aunque se ha afirmado que la memoria humana parece ser capaz de almacenar una gran cantidad de información, hasta el punto de que algunos habían pensado que una cantidad infinita, la presencia de una matriz de este tipo en constante crecimiento dentro de la memoria humana parece inverosímil. Además, el modelo sugiere que para realizar el proceso de recuperación, se requiere una búsqueda paralela entre cada uno de los rastros que residen dentro de la matriz en constante crecimiento, lo que también plantea dudas sobre si tales cálculos se pueden realizar en un corto período de tiempo. Sin embargo, estas dudas han sido cuestionadas por los hallazgos de Gallistel y King [12] , quienes presentan evidencia sobre las enormes capacidades computacionales del cerebro que pueden respaldar dicho respaldo paralelo.
El modelo de múltiples trazas tenía dos limitaciones clave: una, la noción de la presencia de una matriz en constante crecimiento en la memoria humana suena improbable; y dos, las búsquedas computacionales de similitudes en millones de trazas que estarían presentes en la matriz de la memoria para calcular sonidos de similitud están mucho más allá del alcance del proceso de evocación humana. El modelo de red neuronal es el modelo ideal en este caso, ya que supera las limitaciones planteadas por el modelo de múltiples trazas y también mantiene las características útiles del modelo.
El modelo de red neuronal supone que las neuronas de una red neuronal forman una red compleja con otras neuronas, formando una red altamente interconectada; cada neurona se caracteriza por el valor de activación, y la conexión entre dos neuronas se caracteriza por el valor de peso. La interacción entre cada neurona se caracteriza por la regla dinámica de McCulloch-Pitts [13] , y el cambio de peso y las conexiones entre neuronas resultantes del aprendizaje se representan por la regla de aprendizaje de Hebb [ 14] [15]
Anderson [16] muestra que la combinación de la regla de aprendizaje de Hebb y la regla dinámica de McCulloch-Pitts permite que la red genere una matriz de ponderación que puede almacenar asociaciones entre diferentes patrones de memoria; dicha matriz es la forma de almacenamiento de memoria para el modelo de red neuronal. Las principales diferencias entre la hipótesis de la matriz de múltiples rastros y el modelo de red neuronal es que, mientras que la nueva memoria indica la extensión de la matriz existente para la hipótesis de múltiples rastros, la matriz de ponderación del modelo de red neuronal no se extiende; en cambio, se dice que la ponderación se actualiza con la introducción de una nueva asociación entre neuronas.
Utilizando la matriz de peso y la regla de aprendizaje/dinámica, las neuronas señaladas con un valor pueden recuperar el valor diferente que idealmente es una aproximación cercana del vector de memoria objetivo deseado.
Como la matriz de ponderación de Anderson entre neuronas solo recuperará la aproximación del elemento objetivo cuando se le indique, se buscó una versión modificada del modelo para poder recordar el recuerdo objetivo exacto cuando se le indique. La red de Hopfield [17] es actualmente el modelo de red neuronal más simple y popular de memoria asociativa ; el modelo permite recordar un vector objetivo claro cuando se le indica con la parte o la versión "ruidosa" del vector.
La matriz de ponderación de la red de Hopfield, que almacena la memoria, se parece mucho a la utilizada en la matriz de ponderación propuesta por Anderson. Nuevamente, cuando se introduce una nueva asociación, se dice que la matriz de ponderación se "actualiza" para dar cabida a la introducción de la nueva memoria; se almacena hasta que la matriz recibe una señal de un vector diferente.
El modelo de búsqueda de memoria de doble almacenamiento, ahora conocido como SAM o modelo de búsqueda de memoria asociativa, fue desarrollado por primera vez por Atkinson y Shiffrin (1968) y refinado por otros, incluidos Raajimakers y Shiffrin [18] y sigue siendo uno de los modelos computacionales de memoria más influyentes. El modelo utiliza tanto la memoria de corto plazo, denominada almacenamiento de corto plazo (STS), como la memoria de largo plazo, denominada almacenamiento de largo plazo (LTS) o matriz episódica, en su mecanismo.
Cuando un elemento se codifica por primera vez, se introduce en el almacén de corto plazo. Mientras el elemento permanece en el almacén de corto plazo, las representaciones vectoriales en el almacén de largo plazo pasan por una variedad de asociaciones. Los elementos introducidos en el almacén de corto plazo pasan por tres tipos diferentes de asociación: (autoasociación) la autoasociación en el almacén de largo plazo, (heteroasociación) la asociación entre elementos en el almacén de largo plazo y la (asociación de contexto) que se refiere a la asociación entre el elemento y su contexto codificado. Para cada elemento en el almacén de corto plazo, cuanto mayor sea la duración del tiempo que un elemento reside dentro del almacén de corto plazo, mayor será su asociación consigo mismo con otros elementos que residen conjuntamente dentro del almacén de corto plazo y con su contexto codificado.
El tamaño del almacén de corto plazo se define mediante un parámetro, r. A medida que se introduce un artículo en el almacén de corto plazo, y si este ya ha sido ocupado por un número máximo de artículos, es probable que el artículo salga del almacenamiento de corto plazo. [19]
Como los elementos residen juntos en el almacén de corto plazo, sus asociaciones se actualizan constantemente en la matriz del almacén de largo plazo. La fuerza de la asociación entre dos elementos depende de la cantidad de tiempo que los dos elementos de la memoria pasan juntos dentro del almacén de corto plazo, lo que se conoce como efecto de contigüidad. Dos elementos que son contiguos tienen una mayor fuerza asociativa y, a menudo, se recuerdan juntos del almacenamiento de largo plazo.
Además, el efecto de primacía, un efecto observado en el paradigma de evocación de la memoria, revela que los primeros elementos de una lista tienen una mayor probabilidad de ser recordados que otros en el STS, mientras que los elementos más antiguos tienen una mayor probabilidad de desaparecer del STS. El elemento que logró permanecer en el STS durante un período prolongado habría formado una autoasociación, heteroasociación y asociación de contexto más fuertes que otros, lo que en última instancia conduce a una mayor fuerza asociativa y una mayor probabilidad de ser recordado.
El efecto de actualidad de los experimentos de evocación se produce cuando los últimos elementos de una lista se recuerdan excepcionalmente bien en comparación con otros elementos, y se puede explicar por el almacenamiento a corto plazo. Cuando se ha terminado el estudio de una lista dada de la memoria, lo que reside en el almacenamiento a corto plazo al final es probable que sean los últimos elementos que se introdujeron en último lugar. Debido a que el almacenamiento a corto plazo es fácilmente accesible, dichos elementos se recordarían antes que cualquier elemento almacenado en el almacenamiento a largo plazo. Esta accesibilidad al recuerdo también explica la naturaleza frágil del efecto de actualidad, que es que los distractores más simples pueden hacer que una persona olvide los últimos elementos de la lista, ya que los últimos elementos no habrían tenido tiempo suficiente para formar una asociación significativa dentro del almacenamiento a largo plazo. Si la información se elimina del almacenamiento a corto plazo por distractores, se esperaría que la probabilidad de que se recuerden los últimos elementos sea menor que incluso los elementos pre-actuales en el medio de la lista.
El modelo SAM de almacenamiento dual también utiliza el almacenamiento de memoria, que a su vez puede clasificarse como un tipo de almacenamiento a largo plazo: la matriz semántica. El almacenamiento a largo plazo en SAM representa la memoria episódica, que solo se ocupa de las nuevas asociaciones que se formaron durante el estudio de una lista experimental; las asociaciones preexistentes entre los elementos de la lista, entonces, deben representarse en una matriz diferente, la matriz semántica. La matriz semántica permanece como otra fuente de información que no se modifica por las asociaciones episódicas que se forman durante el examen. [20]
Por lo tanto, en el modelo SAM se utilizan los dos tipos de almacenamiento de memoria, el de corto y el de largo plazo. En el proceso de evocación, los elementos que residen en el almacén de memoria de corto plazo se recordarán primero, seguidos de los elementos que residen en el almacén de memoria de largo plazo, donde la probabilidad de ser recordados es proporcional a la fuerza de la asociación presente en el almacén de memoria de largo plazo. Otro almacenamiento de memoria, la matriz semántica, se utiliza para explicar el efecto semántico asociado con la evocación de la memoria.
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