視覺短期記憶
在視覺研究中,視覺短期記憶 (VSTM)是三大記憶系統之一,其餘系統還包括圖像記憶和長期記憶 。視覺短期記憶是一種短期記憶 ,但僅限於視覺領域內的資訊。
術語「視覺短期記憶」指的是在長時間內非永久性地儲存視覺資訊的記憶。視覺空間畫板是關於視覺短期記憶的子元件,巴德利在其工作記憶理論模型中提出此概念。圖像記憶相當脆弱,會快速衰減,無法積極維持,與之不同的是,視覺短期記憶不易受後續刺激影響,可以持續數秒。另一方面,視覺短期記憶的容量極為有限,這點是視覺短期記憶與長期記憶的主要區別。
概述
在20世紀70年代早期,由於引入難以言語化且不太可能保存於長期記憶的刺激,這為VSTM的研究帶來了革命性的變革[1] 。其基本實驗技術要求觀察者指出「在短時間分隔的兩個矩陣或圖形」[2]是否相同。結果發現,觀察者能夠報告所發生的變化,結果為高於偶然性的顯着水準,這表明他們至少能夠在第二次刺激呈現之前,在純粹的視覺儲存中編碼第一刺激的樣貌。然而,由於所使用的刺激複雜,且變化的性質相對不受控制,因此這些實驗留下了各種問題。
例如:
- 構成視覺刺激的知覺向度中,視覺短期記憶是否只儲存了部分子集(例如空間頻率、亮度或對比度)
- 視覺短期記憶中的知覺向度是否比其他記憶有更高的保真度
- 這些向度以怎樣的性質編碼(知覺向度是在單獨的平行通道中編碼?還是所有知覺向度都儲存為視覺短期記憶中的單個綁定實體?)
設定尺寸效應
目前已經對VSTM的容量限制投入大量研究。在一個典型的檢測變化的任務中,呈現給觀察者兩個由許多刺激組成的陣列。兩個陣列之間分隔著短暫的時序間隔,觀察者的任務是判斷第一個和第二個陣列是否相同,或者兩個顯示中是否有一個項目不同(例如,Luck & Vogel, 1997)。性能嚴重依賴於陣列中的項數。雖然對於一個或兩個項目的陣列來說,性能通常幾乎是完美的,但是當添加更多的項目時,正確的響應總是單調地下降。已經提出了不同的理論模型來解釋VSTM儲存的限制,但是要區別哪個才是正確模型仍是一個活躍的研究領域。
心理物理模型
心理物理實驗表明,信息通過多個平行通道在VSTM中編碼。每個通道與特定的知覺屬性相關聯(Magnussen, 2000)。在這個框架中,隨著設定尺寸的增加,觀察者檢測變化的能力會下降。這可歸因於兩個不同的過程
- 如果通過不同的通道進行決策,那麼性能的下降程度通常很小,並且與在進行多個獨立決策時,所預期的下降程度相一致(Greenlee &Thomas,1993; Vincent & Regan,1995)。
- 如果在同一通道內做多個決策,那麼僅僅由於決策雜訊的增加,性能下降的幅度就遠遠大於預期,這是由於在同一知覺通道中做多個決策所造成的干擾(Magnussen & Greenlee, 1997)。
然而,作為VSTM中設定尺寸效應(set-size effect)的模型,格林利-托馬斯模型(Greenlee & Thomas, 1993)有著兩個缺陷:
- 它只是透過由一兩個元素組成的顯示來進行經驗測試。在各種不同的實驗範式中已經反覆表明,對於相對較少元素的顯示,以及相對較多元素的顯示(超過4項),設定尺寸效應會有所不同。而格林利-托馬斯(1993)模型並沒有對此作出解釋。
- 儘管Magnussen、格林利、托馬斯(1997)能夠使用該模型來預測「比起跨越不同的知覺向度做出兩個決策,當兩個決策是在同一個知覺向度做出時,將會發現更大的干擾」,但此預測缺乏嚴格的定量,無法準確預測閾值增加的大小,或對其根本原因給出詳細解釋。
除了格林利-托馬斯模型(Greenlee & Thomas, 1993)之外,VSTM中還有兩種用於描述設定尺寸效應的重要方法。這兩種方法可以稱為樣本尺寸模型(Palmer, 1990)和甕模型(urn models)(Pashler, 1988)。
它們與格林利-托馬斯模型的不同之處在於:
- 將設定尺寸效應的根源歸結於決策之前的某個階段。
- 在相同或不同的知覺向度下做出的決定在理論上沒有區別。
中級視覺儲存
有一些證據表明中級視覺儲存( Intermediate visual store )具有圖像記憶和VSTM的特徵。 [3]該中級儲存器具有高容量(最多15個項目)和較長的儲存追蹤持續時間(最多4秒)。它與VSTM共存但並不相同,視覺刺激可以覆蓋其視覺儲存的內容(Pinto等,2013)。進一步的研究表明其過程涉及視覺區域V4的參與。 [4]
參見
參考文獻
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