虚拟现实助力揭开情景记忆分层事件分割之谜

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:npj Science of Learning 3.6

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  在心理学研究中,传统实验难以模拟真实世界情景记忆的复杂性。为解决这一问题,研究人员利用虚拟现实(VR)开展情景记忆事件分割研究。结果显示,概念边界显著影响序列记忆准确性,VR 能有效研究情景记忆任务。这为理解记忆机制提供新视角。

  在人类的认知体系里,情景记忆(Episodic memory)就像一座装满个人经历故事的宝库,它能让我们生动地回忆起过去在特定情境下发生的事情。想象一下,你能清晰地记起自己第一次在海边看日出时,那温暖的阳光洒在身上、海浪拍打着沙滩的场景,这就是情景记忆在发挥作用。情景记忆的形成、存储和检索与周围的情境信息紧密相连,而事件分割(Event segmentation)则像是这座宝库的 “整理师”,它依靠情境的变化来划分事件边界,将连续的经历分割成一个个有意义的片段,帮助我们更好地组织和记忆这些经历。
以往的心理学研究大多在实验室环境中进行,虽然这样能对变量进行严格控制,但却难以还原现实世界中情景记忆的复杂性。现实生活里,我们的记忆受到多种因素的交织影响,比如空间的转换、任务目标的改变、社交互动等,这些因素在实验室中往往被简化或忽略。就好比在实验室里研究人们对物体顺序的记忆,可能只是简单地让参与者观看一系列图片,而在现实中,我们可能是在热闹的商场里记住商品的展示顺序,周围还有各种嘈杂的声音、熙熙攘攘的人群,这些丰富的情境信息在实验室研究中很难体现出来。所以,为了更深入地了解真实世界中情景记忆的奥秘,科学家们迫切需要一种新的研究方法。

在这样的背景下,来自荷兰屯特大学(University of Twente)行为、管理和社会科学学院以及瑞典隆德大学(Lund University)心理学系的研究人员 Yue Li、Mikael Johansson 和 Andrey R. Nikolaev 开展了一项别出心裁的研究。他们将目光投向了虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术,希望借助 VR 能够高度模拟现实场景的优势,探索空间和概念边界对情景记忆事件分割的影响。该研究成果发表在《npj Science of Learning》杂志上。

研究人员设计了一个基于 VR 的记忆编码任务,参与者在其中扮演销售人员,需要在不同的展位间穿梭,与顾客互动并记住商品出现的顺序,然后在 VR 环境之外进行记忆评估,也就是通过一个新近性辨别任务(recency discrimination task)来测试他们对物体出现顺序的记忆。在这个任务中,事件由两种边界来定义:一种是空间边界(Spatial boundary),由展位的不同环境来划分;另一种是概念边界(Mission boundary),由与不同顾客的互动来界定。这样就形成了四种边界条件的组合,分别是:在任务内且在空间内(within-Mission/within-Spatial)、跨任务且在空间内(across-Mission/within-Spatial)、在任务内且跨空间(within-Mission/across-Spatial)、跨任务且跨空间(across-Mission/across-Spatial)。

为了开展这项研究,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,利用虚幻引擎 4.26(Unreal Engine 4.26)定制了 VR 环境,并通过 HTC Vive Pro 2 套件和 NVIDIA GeForce GTX 1080 显卡来呈现给参与者;其次,使用 PsychoPy 2022.2.4 编写新近性辨别测试程序;最后,运用 R 4.3.1 软件中的线性混合模型(Linear Mixed Model,LMM)和广义线性混合效应模型(Generalized Linear Mixed Effects Model,GLMM)对实验数据进行统计分析。

下面来看看具体的研究结果:

  • 准确性(Accuracy):研究人员通过对参与者在新近性辨别测试中的表现进行分析,发现跨越任务边界(Mission boundary)对记忆准确性有显著影响。当参与者在同一任务内时,记忆表现更好;而跨越空间边界(Spatial boundary)对记忆准确性没有显著影响。同时,随着实验块数的增加,记忆准确性显著提高。此外,在控制了物体间时间间隔可能产生的影响后,仍然发现跨越任务边界比跨越空间边界对记忆准确性的损害更大。这表明,在情景记忆的事件分割中,概念上的任务目标变化对记忆的影响比空间位置的变化更为关键。
  • 信心(Confidence):研究人员进一步分析了参与者在正确回答时的信心程度。结果发现,跨越任务边界和空间边界对信心都有显著影响。当参与者在任务内且在空间内时,对正确回答的信心最高;而当跨越这些边界时,信心会降低。并且,任务边界和空间边界之间存在交互作用,在任务内的情况下,在空间内的信心比跨空间的信心更高。这说明,当记忆编码发生在同一任务和同一空间内时,参与者主观感受到的记忆质量更高。

综合研究结果,研究人员得出结论:在模拟现实的互动情景中,概念边界在情景记忆事件分割中起着主导作用,而空间边界的影响相对较小。这一发现与事件分割理论中关于自上而下(认知驱动)的过程主导自下而上(感官驱动)的过程这一观点相符。通过对信心的分析,也进一步证实了不同类型边界对记忆形成机制的影响存在差异。

这项研究具有重要意义。它首次在 VR 环境下系统地研究了空间和概念边界对情景记忆事件分割的综合影响,为理解人类情景记忆的形成和组织机制提供了新的视角。同时,研究结果也凸显了 VR 在认知心理学研究中的巨大潜力,它能够创造更接近真实世界的实验情境,让研究人员更深入地探究复杂认知过程。不过,研究也存在一些局限性,比如 VR 环境仍然存在一定的简化,未来的研究可以进一步优化 VR 场景,引入更复杂的社会互动元素,以更好地推广研究成果到日常生活中的记忆过程。总之,该研究为后续关于情景记忆和事件分割的研究开辟了新的道路,有望推动这一领域的进一步发展。

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