La memoria icónica es el registro de la memoria sensorial visual perteneciente al dominio visual y un almacén de información visual de rápida descomposición. Es un componente del sistema de memoria visual que también incluye la memoria visual de corto plazo [1] (MVCP) y la memoria de largo plazo (MLP). La memoria icónica se describe como un almacén de memoria muy breve (<1 segundo), precategórico y de alta capacidad. [2] [3] Contribuye a la MVCP 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 de informe parcial de Sperling, así como las técnicas modernas, continúan brindando información sobre la naturaleza de este almacén de SM.
La aparición de una imagen fisiológica sostenida de un objeto después de su desplazamiento físico ha sido observada por muchas personas a lo largo de la historia. Uno de los primeros relatos documentados del fenómeno fue el de Aristóteles , quien propuso que las imágenes posteriores estaban involucradas en la experiencia de un sueño. [5] La observación natural del rastro de luz producido por una brasa brillante en el extremo de un palo que se movía rápidamente despertó el interés de los investigadores en los años 1700 y 1800. Se convirtieron en los primeros en comenzar estudios empíricos sobre este fenómeno [5] que más tarde se conocería 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 de corto plazo (MVCP). En 1960, George Sperling comenzó sus clásicos experimentos de informe parcial para confirmar la existencia de la memoria sensorial visual y algunas de sus características, incluida la capacidad y la duración. [2] No fue hasta 1967 que Ulric Neisser denominó a este almacén de memoria de rápida descomposición memoria icónica . [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 perteneciente 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 la memoria sensorial visual. [7] Aunque ha sido debatido a lo largo de la historia, la comprensión actual de la memoria icónica hace una clara distinción entre la persistencia visual y la 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 contribuyente clave a la memoria visual de corto plazo como el almacén sensorial precategórico. [4] [8]
Un área de almacenamiento similar sirve como almacén temporal para los 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 está mirando y percibiendo. El segundo componente es un almacén de memoria de mayor duración que representa una versión codificada de la imagen visual en información poscategórica. Estos serían los "datos brutos" que el cerebro toma 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 se representa mediante técnicas neurocientíficas como la EEG y la fMRI .
La persistencia visible es la impresión fenomenal de que una imagen visual permanece presente después de su desaparición física. 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 se presenta un estímulo de prueba ("clic" auditivo) simultáneamente con el inicio y, en una prueba separada, con el final de una presentación visual. La diferencia representa la duración del almacenamiento visible, que se encontró que era de aproximadamente 100-200 ms. [11] Alternativamente, la técnica de continuidad fenomenal y rendija móvil estimó la persistencia visible en 300 ms. [12] En el primer paradigma, se presenta una imagen 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 rendija móvil también se basa en que el participante observe una imagen continua. Solo que en lugar de encender y apagar todo el estímulo, solo 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 del final físico de un estímulo, el sistema de bastones persiste más tiempo que los conos. [13] Otras células implicadas en una imagen visible sostenida incluyen las células ganglionares de la retina M y P. Las células M (células transitorias) están activas solo durante el inicio y el final del estímulo. Las células P (células sostenidas) muestran una actividad continua durante el inicio, la duración y el final del estímulo. [13] [14] La persistencia cortical de la imagen visual se ha encontrado 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 desaparición física. Es de naturaleza visual , pero no visible. [8] Los experimentos de Sperling fueron una prueba de la persistencia de la información. [4] La duración del estímulo es el factor clave que contribuye a la duración de la persistencia de la información. A medida que aumenta la duración del estímulo, también lo hace la duración del código visual. [16] Los componentes no visuales representados por la persistencia de la información incluyen las características abstractas de la imagen, así como su ubicación espacial. Debido a la naturaleza de la persistencia de la información, 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 el papel clave en la representación de un almacén de memoria postcategórica para el cual VSTM puede acceder a la 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 superior anterior (STS), una parte de la corriente ventral , estaba activo en macacos durante tareas de memoria icónica. [ cita requerida ] Esta región del cerebro está asociada con el reconocimiento de objetos y la identidad de objetos. El papel de la memoria icónica en la detección de cambios se ha relacionado con la activación en el giro occipital medio (MOG). Se descubrió que la activación de MOG persistía 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 neurotrofinas de factores de crecimiento nervioso. Se ha demostrado que los individuos con mutaciones en el gen BDNF que codifica para BDNF tienen una persistencia informativa acortada y menos estable. [17]
La memoria icónica proporciona un flujo continuo de información visual al cerebro, que puede ser extraída durante un período prolongado mediante VSTM 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 a la percepción del movimiento. [18]
La memoria icónica permite integrar la información visual a lo largo de un flujo continuo de imágenes, por ejemplo, al ver una película. En la corteza visual primaria, los nuevos estímulos no borran la información sobre los estímulos anteriores. En cambio, las respuestas al estímulo más reciente contienen cantidades aproximadamente iguales de información sobre este y el estímulo anterior. [15] Esta memoria de un solo recuerdo 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") son significativas solo cuando están aisladas (enmascaramiento) o solo cuando se superponen (integración).
Se cree que la breve representación en la memoria icónica desempeña un papel clave en la capacidad de detectar cambios en una escena visual. El fenómeno de la ceguera al cambio ha proporcionado información sobre la naturaleza del almacén de la memoria icónica 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 el almacenamiento detallado de la escena en la memoria icónica se borra con cada ISI, 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 en la continuidad de la experiencia durante los movimientos sacádicos de los ojos . [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 la información entre los movimientos sacádicos depende en gran medida de la memoria transsacádica, 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 los movimientos sacádicos. Un fenómeno similar ocurre durante los parpadeos, en los que 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 requerida ] Sin embargo, la duración de la persistencia informativa aumenta de aproximadamente 200 ms a la edad de 5 años, a un nivel asintótico de 1000 ms como adulto (> 11 años). Una pequeña disminución en la persistencia visual ocurre con la edad. Se ha observado una disminución de aproximadamente 20 ms al comparar individuos de poco más de 20 años con aquellos de casi 60 años. [24] A lo largo de la vida, pueden desarrollarse 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 la memoria de acción y recuerdo) debido al daño en las áreas corticales del hipocampo y de asociación. Los recuerdos episódicos son eventos autobiográficos que una persona puede discutir. Se ha descubierto que las personas con deterioro cognitivo leve (DCL) presentan una disminución de la capacidad y la duración de la memoria icónica. El deterioro de la memoria icónica en las personas con deterioro cognitivo leve (DCL) puede utilizarse como predictor del desarrollo de déficits más graves, como la enfermedad de Alzheimer y la demencia , en etapas posteriores de la vida. Estudios anteriores han demostrado que los glucocorticoides se han relacionado estrechamente con un mayor impacto en el funcionamiento cognitivo. La exposición a glucocorticoides provoca un deterioro grave de la recuperación de la memoria, lo que favorece explícitamente el deterioro de la memoria icónica. Reduce el mantenimiento y el almacenamiento activos de la 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 descendente, lo que pone a las personas en mayor riesgo de desarrollar demencia y EA. [26]
La formación de la memoria icónica se ha descrito anteriormente como libre de atención y fugaz, sin embargo, estudios más recientes han demostrado que, de hecho, requiere atención. Se ha demostrado que la memoria icónica decae a un ritmo más rápido si el enfoque de atención no se ajusta adecuadamente a la carga de atención. Esto permite que la información que se está transportando a la memoria de trabajo se retenga con mayor precisión. [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 en 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 fue 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, se presentó a los observadores 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 al inicio del estímulo y dirigía al sujeto a recordar una línea específica de letras de la presentación inicial. El rendimiento de la memoria se comparó en dos condiciones: informe completo e informe parcial.
La condición del informe completo requería que los participantes recordaran tantos elementos de la presentación original en sus ubicaciones espaciales adecuadas como fuera posible. Los participantes eran capaces de recordar de tres a cinco caracteres de la presentación 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 de informe parcial requería que los participantes identificaran un subconjunto de los caracteres de la presentación visual utilizando un recuerdo con pistas . La pista era un tono que sonaba en varios intervalos de tiempo (~50 ms) después del final del estímulo. La frecuencia del tono (alta, media o baja) indicaba qué conjunto de caracteres dentro de la presentación se debía informar. Debido al hecho de que los participantes no sabían qué fila sería la pista para el recuerdo, el desempeño en la condición de informe parcial puede considerarse como una muestra aleatoria de la memoria de un observador para toda la presentación. Este tipo de muestreo reveló que inmediatamente después del final del estímulo, los participantes podían recordar una fila dada (de una cuadrícula de 3x3 de 9 letras) en el 75% de los ensayos, lo que sugiere que el 75% de toda la presentación 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 los ensayos de informe completo.
Una pequeña variación en el procedimiento de informe parcial de Sperling que produjo resultados similares fue el uso de un marcador visual en lugar de un tono auditivo como señal de recuperación. En esta modificación, se presentó a los participantes una presentación visual de 2 filas de 8 letras durante 50 ms. La prueba fue 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]
La variación del tiempo entre el inicio de la visualización y la señal auditiva le permitió a Sperling estimar la evolución temporal de la memoria sensorial. Sperling se desvió del procedimiento original al variar la presentación del tono desde inmediatamente después del inicio del estímulo hasta 150, 500 o 1000 ms. Utilizando esta técnica, se descubrió que la memoria inicial de una visualización de estímulo decaía rápidamente después del inicio de la visualización. Aproximadamente 1000 ms después del inicio del estímulo, no había diferencia en el recuerdo entre las condiciones de informe parcial y de informe completo. En general, los experimentos que utilizaron informe parcial proporcionaron evidencia de un rastro sensorial que decae rápidamente y dura aproximadamente 1000 ms después del inicio de una visualización [2] [30] [31]
Los efectos del enmascaramiento se identificaron mediante el uso de un círculo presentado alrededor de una letra como señal para el recuerdo. [32] Cuando el círculo se presentó antes del inicio del estímulo visual o simultáneamente con el final del estímulo, el recuerdo coincidió con el encontrado cuando se utilizó una barra o un tono. Sin embargo, si se utilizó un círculo como señal 100 ms después del final del estímulo, hubo una disminución en la precisión del recuerdo. A medida que aumentaba el retraso de la presentación del círculo, la precisión mejoraba una vez más. Este fenómeno fue un ejemplo de enmascaramiento de metacontraste. El enmascaramiento también se observó cuando se presentaron imágenes como líneas aleatorias inmediatamente después del final del estímulo. [33]