视觉工作记忆(VWM)中分心物干扰的时间不对称性:呈现时长与分心物类型的影响
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时间:2025年10月10日
来源:Scientific Reports 3.9
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本研究探讨了视觉工作记忆(VWM)在不同编码时长下对分心物的处理机制。通过连续回忆和变化检测任务,系统分析了编码阶段与延迟阶段分心物对记忆精度的影响。结果显示,延迟阶段分心物始终损害记忆表现,而编码阶段分心物的影响受呈现时长和任务类型调节。研究还发现分心物与目标的类别相似性及知觉负载对干扰效果具有调节作用。该研究为理解VWM的抗干扰机制提供了重要证据,对认知心理学和神经科学研究具有重要价值。
在日常生活中,我们经常需要记住一些视觉信息,比如路标、人脸或者物品的位置,这种能力被称为视觉工作记忆(Visual Working Memory, VWM)。然而,我们的视觉工作记忆容量有限,通常只能同时记住3-4个项目,这使得它很容易受到外界干扰的影响。想象一下,你正在努力记住一个重要的电话号码,突然有人在你旁边大声说话,你的记忆很可能就会被干扰。这就是科学家们一直在研究的问题:不同类型的干扰如何在不同的时间点影响我们的视觉工作记忆?
过去的研究发现,干扰出现在记忆编码阶段(encoding-stage)和延迟阶段(delay-stage)会产生不同的影响。有些研究表明,只有在延迟阶段出现的干扰才会显著损害记忆表现,而编码阶段的干扰则可以被有效抑制。但是,这些研究的结果并不一致,部分原因可能是实验中使用刺激呈现时长不同。有些研究使用短暂的呈现时间(如200毫秒),而另一些则使用较长的呈现时间(如1000毫秒)。这种差异可能导致了对分心物处理机制的不同理解。
此外,分心物与目标的相似性以及分心物的数量(知觉负载)也可能影响干扰效果。例如,与目标相似的分心物可能更难被过滤,而数量众多的分心物可能带来更大的干扰。然而,这些因素如何与呈现时长和分心物出现阶段相互作用,尚不清楚。
为了解决这些问题,研究人员在《Scientific Reports》上发表了一项研究,通过三个实验系统地探讨了呈现时长、分心物出现阶段、分心物类型和知觉负载对视觉工作记忆的影响。
研究人员采用了连续回忆任务(要求高记忆精度)和变化检测任务(要求低记忆精度)两种实验范式。通过操纵刺激呈现时长(200毫秒 vs. 1000毫秒)和分心条件(无分心、编码分心、延迟分心、全阶段分心),测量了参与者在不同条件下的记忆表现。实验还控制了分心物与目标的类别相似性(同类别 vs. 异类别)和分心物数量(低负载 vs. 高负载)。数据分析采用重复测量方差分析(ANOVA)和计划比较t检验,辅以贝叶斯因子分析以评估证据强度。
实验一的结果显示,在连续回忆任务中,短呈现时长下所有类型的分心物均损害记忆表现,而长呈现时长下只有延迟阶段和全阶段分心物产生干扰。在变化检测任务中,编码阶段分心物未显著影响表现,而延迟阶段分心物始终导致性能下降。这表明呈现时长和任务类型共同调节分心物干扰效果。
实验二发现,分心物与目标的类别相似性影响干扰效果。短呈现时长下,延迟阶段分心物无论类别均损害记忆,而全阶段分心仅在同类别分心物时出现干扰。长呈现时长下,异类别分心物在延迟阶段不再产生干扰,表明稳定的记忆表征可抵抗不同类别分心物。
实验三通过操纵分心物数量发现,知觉负载(3个 vs. 5个分心物)未显著改变干扰模式。延迟阶段分心物始终产生更大干扰,且负载增加未进一步损害性能,表明分心物干扰存在"全或无"特性。
研究结果表明,视觉工作记忆对分心物的处理具有时间不对称性。延迟阶段分心物始终损害记忆表现,而编码阶段分心物的影响取决于呈现时长和任务需求。分心物与目标的类别相似性调节干扰效果,而异类别分心物在足够编码时间下可被有效抑制。知觉负载对干扰模式无显著影响,表明分心物干扰可能涉及阶段特定的机制而非简单的资源竞争。
这些发现对理解视觉工作记忆的认知机制具有重要意义。首先,它们澄清了以往研究中关于分心物影响的不一致结果,强调呈现时长的关键作用。其次,研究揭示了编码和延迟阶段可能涉及不同的抑制机制:编码阶段依赖注意过滤,而延迟阶段需要主动抑制已编码的分心物。最后,结果为临床和教育工作提供了启示,例如如何通过调整学习时间或环境减少干扰对记忆的影响。
总之,这项研究通过系统操纵多个因素,深化了对视觉工作记忆抗干扰机制的理解,为未来研究提供了重要方向。
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