Развитие зрительной памяти: Зрительная память. Развитие зрительной памяти. » Битрейника

Г., 14-летний мальчик-правша, на 36-й неделе беременности у него замедлилось сердцебиение, роды были выполнены путем кесарева сечения. Оценка по шкале Апгар составила 0–7 через 1 и 5 минут после родов. У него нормальное психомоторное развитие. В возрасте 2 лет у него был правый односторонний продолжительный приступ, а в возрасте от 6 до 8 лет — три дополнительных ночных приступа с подергиванием правой руки. С 8 лет у него наблюдались суточные припадки с начальными зрительными галлюцинациями, бледность, цианоз, подергивание правой рукой с головой и отклонение глаза вправо.ЭЭГ показала двусторонние асинхронные теменно-затылочные спайки. МРТ головного мозга выявила высокую интенсивность сигнала в левой теменно-затылочной и калькариновой бороздах с атрофией левой затылочной доли (рис. 1). Тестирование поля зрения выявило правую нижнюю квадрантанопию. При лечении карбамазепином был достигнут полный контроль над приступами. Его последний припадок произошел в 9,5 лет. Нейропсихологическое обследование, включая зрительное распознавание и тестирование зрительной памяти, было выполнено, когда ему было 10 лет, и повторено в 13 лет 7 месяцев.

R., 15-летний мальчик-правша, у которого не было осложнений в семейном и личном анамнезе, в 7 лет была диагностирована правосторонняя гомонимная гемианопсия. Через три года появились припадки, характеризовавшиеся амаврозом и отсутствием реакции. МРТ головного мозга выявила атрофическое поражение левой мезиальной височно-затылочной коры (рис. 1). Карбамазепин был начат со снижением частоты приступов. С 11 лет у него еженедельно возникали эпизоды отклонения головы и глаз вправо, окоченения с последующим падением и длительной постиктальной афазией.Лечение противоэпилептическими препаратами оказалось неэффективным. У него постепенно развились нарушения выразительной речи и трудности в обучении. Был начат протокол дооперационной оценки эпилепсии. Длительные записи видео-ЭЭГ зафиксировали его привычные припадки, которые сопровождались преобладающими левыми иктальными выделениями.

Функциональная МРТ продемонстрировала преобладание языка в левом полушарии. Инвазивная ЭЭГ с использованием субдуральных сеток показала, что зона начала припадка соответствовала очагу поражения.В возрасте 13,7 года была выполнена левая височная лобэктомия с сохранением верхней (Т1) и средней (Т2) височных извилин, а также теменно-затылочная кортикэктомия. Гистологическое исследование выявило очаговую корковую дисплазию IIId типа. Послеоперационная ЭЭГ в норме. В течение 18 месяцев после операции у него нет припадков. У него развилось легкое нарушение выразительной речи, потребовавшее логопедии. Дефект поля зрения и нарушение вербальной памяти не изменились при послеоперационной оценке и задокументированы в разделе «Результаты». Нейропсихологическое обследование, включая визуальное распознавание и тестирование зрительной памяти, было проведено, когда ему было 12 лет, и повторено в возрасте 14 лет, через четыре месяца после операции.

4. Результаты

4.1. Базовая нейропсихологическая оценка

Этот отчет разделен на два подраздела. В этом подразделе мы представляем данные первого нейропсихологического тестирования, проведенного для G., L и R. В следующем подразделе мы приводим данные по последующему обследованию G. и R.

4.1.1. Интеллект

Общие когнитивные способности были проверены с использованием пересмотренной детской шкалы Векслера [16]. Каждый испытуемый получил средний балл по вербальной шкале и ниже среднего по шкале успеваемости.L. и R. имели вербальный IQ в пограничном диапазоне (VIQ = 74 и 77), а G. — вербальный IQ в среднем диапазоне (VIQ = 94). IQ эффективности был немного ниже среднего для L. и R. (PIQ = 64 и 67) и находился в пограничном диапазоне для G (PIQ = 74).

4.1.2. Verbal Fluency

Спонтанная речь была беглой или относительно беглой с соответствующей артикуляцией, фонологией, лексикой, синтаксисом и просодией для каждого предмета. Вербальная беглость находилась в пределах среднего диапазона [17] для L. и G. для фонематического (и) или семантического (и) состояния; Р.имел оценку ниже среднего по фонематической и семантической беглости (,).

4.1.3. Визуальная дискриминация

В задаче, аналогичной тесту формы Эфрона [18], мы представили черные геометрические формы на белом фоне с помощью ЖК-монитора. В первом условии десять квадратов разного размера (от 2,6 до 6,2 °) были представлены парами для 12 испытаний. Внутри пары размер варьировался по семи уровням разницы (от 0,0 до 1,2 °). Во втором условии единая форма (квадрат шести размеров, 4.От 0 до 7,0 ° или прямоугольник шести измерений, к °), для 12 испытаний.

Все дети правильно определили, похожи ли два квадрата (L. = 100%, G. = 92%, R. = 83%,

Frontiers | Развитие систем внимания и рабочей памяти в младенчестве

Развитие систем внимания и рабочей памяти в младенчестве

Какие механизмы поддерживают способность сохранять информацию в течение определенного периода времени, прежде чем действовать в соответствии с ней? Когда эта способность проявляется в человеческом развитии? Какую роль в этом процессе играет развитие внимания? Ответы на эти вопросы важны не только для углубления нашего понимания рабочей памяти, но также имеют фундаментальное значение для понимания когнитивного развития на более широком уровне. Мы углубимся в эти вопросы с точки зрения когнитивной нейробиологии развития, уделяя особое внимание влиянию развития систем внимания на память распознавания и рабочую память. В следующих разделах мы представляем выборочный обзор исследований, в которых психофизиологические и нейробиологические методы были объединены с поведенческими задачами, чтобы получить представление о влиянии внимания младенца на выполнение задач на распознавание памяти. Мы начинаем наш обзор с сосредоточения внимания на младенческом внимании и памяти распознавания, потому что комбинированные меры, используемые в этом направлении работы, обеспечивают уникальное понимание влияния устойчивого внимания на память.На сегодняшний день этот подход еще не использовался для изучения отношений между вниманием и рабочей памятью на раннем этапе развития. Во второй половине статьи мы рассматриваем исследования рабочей памяти в младенчестве, уделяя особое внимание исследованиям с использованием поведенческих и нейробиологических показателей (более полные обзоры см. В Cowan, 1995; Nelson, 1995; Pelphrey and Reznick, 2003; Rose et al. ., 2004; Bauer, 2009; Rovee-Collier, Cuevas, 2009). Мы также сосредотачиваемся на недавних результатах исследований, которые проливают свет на нейронные системы, потенциально участвующие в внимании и рабочей памяти в младенчестве (отличные обзоры отношений внимания и рабочей памяти в детстве см. В Astle and Scerif, 2011; Amso and Scerif, 2015).Поскольку человеческий младенец неспособен вызывать вербальные или сложные поведенческие реакции, а также не может получать инструкции о том, как выполнять данную задачу, по необходимости, многие из существующих поведенческих исследований рабочей памяти младенца основаны на продолжительности взгляда или предпочтительных задачах поиска. традиционно используется для задействования визуального внимания младенца и его памяти распознавания. Таким образом, трудно провести четкие границы при определении относительного вклада этих когнитивных процессов в выполнение этих задач в младенчестве (но см. Perone and Spencer, 2013a, b).В заключение мы рассмотрим возможные отношения между вниманием и рабочей памятью и предполагаем, что развитие систем внимания играет ключевую роль в определении времени значительного улучшения рабочей памяти, наблюдаемого во второй половине первого постнатального года.

Воспоминание о зрительном внимании и распознавании младенцев

Многое из того, что мы знаем о раннем развитии зрительного внимания, получено в результате обширных исследований памяти распознавания в младенчестве. Поскольку определяющей особенностью распознающей памяти является дифференциальная реакция на новые стимулы по сравнению с знакомыми (или ранее просмотренными) стимулами (Rose et al., 2004), в большинстве поведенческих исследований в этой области использовалась задача парного визуального сравнения (VPC). Это задание предполагает одновременное предъявление двух зрительных стимулов. Измеряется продолжительность взгляда на каждый стимул во время парного сравнения. В рамках компараторной модели Соколова (1963) более длительный поиск нового стимула по сравнению со знакомым стимулом (т. Е. Предпочтение новизны) указывает на распознавание полностью закодированного знакомого стимула. Напротив, предпочтения по знакомству свидетельствуют о неполной обработке и продолжении кодирования знакомого стимула.Основное предположение состоит в том, что младенцы будут продолжать смотреть на стимул до тех пор, пока он не будет полностью закодирован, после чего внимание будет смещено на новую информацию в окружающей среде.

Таким образом, продолжительность взгляда младенца была широко используемым и очень информативным поведенческим показателем внимания младенца, который также дает представление о памяти в раннем развитии. Результаты этих исследований показывают, что младенцам старшего возраста требуется меньше времени для ознакомления, чтобы продемонстрировать предпочтения новизны, чем младенцам; а внутри возрастных групп увеличение степени знакомства приводит к сдвигу от предпочтений знакомства к предпочтениям новизны (Rose et al., 1982; Хантер и Эймс, 1988; Freeseman et al., 1993). Младенцы старшего возраста также демонстрируют признаки узнавания с более длительными задержками между ознакомлением и тестированием. Например, Даймонд (1990) обнаружил, что 4-месячные дети демонстрируют распознавание с задержкой до 10 секунд между ознакомлением и тестированием, 6-месячные дети демонстрируют узнавание с задержкой до 1 минуты, а 9-месячные дети демонстрируют узнавание с задержкой до 1 минуты. задержки до 10 минут. Эти данные показывают, что с возрастом младенцы могут более эффективно обрабатывать зрительные стимулы и впоследствии распознавать эти стимулы после более длительных задержек.К несчастью для исследователей младенчества, продолжительность взгляда и внимание не изоморфны. Например, младенцы нередко продолжают смотреть на стимул, когда они больше не обращают внимания; таким образом, только поисковые меры не обеспечивают особенно точного измерения внимания младенца. Это явление наиболее распространено в раннем младенчестве и получило название «захват внимания», «обязательное внимание» и «липкая фиксация» (Hood, 1995; Ruff and Rothbart, 1996).

Ричардс и его коллеги (Richards, 1985, 1997; Richards, Casey, 1992; Courage et al., 2006; для обзора, Reynolds and Richards, 2008) использовали электрокардиограмму для выявления изменений частоты сердечных сокращений, которые совпадают с различными фазами внимания младенца. В течение одного взгляда младенцы будут циклически проходить через четыре фазы внимания — ориентацию на стимулы, устойчивое внимание, прекращение предварительного внимания и прекращение внимания. Наиболее важными из этих фаз являются устойчивое внимание и прекращение внимания. Устойчивое внимание проявляется как значительное и устойчивое снижение частоты сердечных сокращений по сравнению с уровнями до стимула, которое происходит, когда младенцы активно вовлечены в состояние внимания.Прекращение внимания следует за устойчивым вниманием и проявляется как возвращение частоты сердечных сокращений к уровням до стимула. Хотя младенец все еще смотрит на стимул во время прекращения внимания, он / она больше не находится в состоянии внимания. Младенцам требуется значительно меньше времени на обработку зрительного стимула, если частота сердечных сокращений измеряется в режиме онлайн, а первоначальное воздействие происходит при постоянном внимании (Richards, 1997; Frick and Richards, 2001). В отличие от этого, младенцы, получившие первоначальное воздействие стимула во время прекращения внимания, не демонстрируют доказательств распознавания стимула при последующем тестировании (Richards, 1997).

Система общего возбуждения / внимания

Ричардс (2008, 2010) предположил, что устойчивое внимание является компонентом общей системы возбуждения, связанной с вниманием. Области мозга, вовлеченные в эту общую систему возбуждения / внимания, включают ретикулярную активирующую систему и другие области ствола мозга, таламус и кардио-тормозные центры во фронтальной коре головного мозга (Reynolds et al., 2013). Холинергические входы в корковые области, берущие начало в базальной части переднего мозга, также участвуют в этой системе (Sarter et al., 2001). Активация этой системы вызывает каскадные эффекты на общее состояние организма, которые способствуют оптимальному диапазону возбуждения для внимания и обучения. Эти эффекты включают: снижение частоты сердечных сокращений (т. Е. Устойчивое внимание), затишье моторики и высвобождение ацетилхолина (ACh) через кортикопетальные проекции. Рафф и Ротбарт (1996) и Рафф и Капоццоли (2003) описание «сфокусированного внимания» у детей, вовлеченных в игру с игрушками, как характеризующееся двигательным спокойствием, снижением отвлекаемости и интенсивной концентрацией в сочетании с манипуляциями / исследованием, будет считаться поведенческим проявлением это общая система возбуждения / внимания.

Общая система возбуждения / внимания функционирует в раннем младенчестве, но демонстрирует значительное развитие в младенчестве и в раннем детстве с увеличенной величиной реакции ЧСС, увеличенными периодами устойчивого внимания и снижением отвлекаемости, происходящим с возрастом (Richards and Cronise, 2000; Richards и Тернер, 2001; Рейнольдс и Ричардс, 2008). Эти изменения в развитии, скорее всего, напрямую влияют на производительность при выполнении задач с рабочей памятью. Общая система возбуждения / внимания неспецифична в том смысле, что она функционирует, чтобы модулировать возбуждение, независимо от конкретной задачи или функции, которыми занимается организм.Воздействие системы на возбуждение и внимание также носит общий характер и не меняется качественно в зависимости от когнитивной задачи, поэтому ожидается, что устойчивое внимание будет влиять на память распознавания и рабочую память аналогичным образом. Эта неспецифическая система внимания напрямую влияет на работу трех определенных систем визуального внимания, которые также значительно развиваются в младенчестве. Этими специфическими системами внимания являются: рефлексивная система, задняя система ориентации и передняя система внимания (Schiller, 1985; Posner and Peterson, 1990; Johnson et al., 1991; Коломбо, 2001).

Развитие систем внимания в мозге

Считается, что при рождении визуальная фиксация новорожденного в основном непроизвольна, обусловлена ​​экзогенно и находится исключительно под контролем рефлексивной системы (Schiller, 1985). Эта рефлексивная система включает верхний бугорок, латеральное коленчатое ядро ​​таламуса и первичную зрительную кору. Многие фиксации новорожденных рефлекторно управляются прямыми путями от сетчатки к верхнему бугорку (Johnson et al., 1991). Взгляд младенца привлекают основные, но заметные особенности стимула, обрабатываемые через магноцеллюлярный путь, которые, как правило, можно различить в периферическом поле зрения, такие как высококонтрастные границы, движение и размер.

Взгляд и визуальная фиксация остаются в основном рефлексивными в течение первых 2 месяцев до конца периода новорожденности, когда задняя ориентировочная система достигает функционального начала. Система заднего ориентирования участвует в произвольном контроле движений глаз и значительно развивается в возрасте от 3 до 6 месяцев.Области мозга, участвующие в системе заднего ориентирования, включают: заднюю теменную область, пульвинар и лобное поле глаза (Posner and Peterson, 1990; Johnson et al., 1991). Считается, что задние теменные области участвуют в расцеплении фиксации, а лобные поля глаза являются ключевыми для инициирования произвольных саккад. В поддержку точки зрения о том, что способность к произвольному отключению и смене фиксации демонстрирует значительное развитие в этом возрастном диапазоне, на рисунке 1 показаны результаты исследования продолжительности взгляда, проведенного Courage et al.(2006), в которых продолжительность взгляда младенца значительно снизилась к широкому диапазону стимулов в возрасте от 3 до 6 месяцев (т. Е. В возрасте от 14 до 26 недель).

Рис. 1. Средняя продолжительность пика взглядов лиц, геометрических узоров и Улицы Сезам в зависимости от возраста (рисунок адаптирован из Courage et al., 2006). Стрелки указывают точный возраст теста.

Примерно в возрасте 6 месяцев передняя система внимания достигает функционального начала, и младенцы начинают затяжной процесс развития тормозящего контроля и контроля внимания более высокого порядка (т.е., исполнительное внимание). Младенцы не только имеют лучший произвольный контроль над своими зрительными фиксациями, они теперь могут подавлять внимание к отвлекающим факторам и сохранять внимание в течение более длительных периодов времени, когда это необходимо. Как видно на рисунке 1, Courage et al. (2006) обнаружили, что в возрасте от 6 до 12 месяцев (т. Е. 20–52 недели) младенцы по-прежнему демонстрируют краткие взгляды на основные геометрические узоры, но начинают проявлять более длительный взгляд на более сложные и привлекательные стимулы, такие как Улица Сезам или человек. лица.Это указывает на появление некоторого рудиментарного уровня контроля внимания примерно в 6-месячном возрасте. Учитывая, что некоторые модели подчеркивают некоторые аспекты контроля внимания как основного компонента рабочей памяти (например, Baddeley, 1996; Kane and Engle, 2002; Klingberg et al., 2002; Cowan and Morey, 2006; Astle and Scerif, 2011; Amso) и Scerif, 2015), само собой разумеется, что появление контроля внимания в возрасте около 6 месяцев внесло бы значительный вклад в развитие рабочей памяти.

Теоретические модели систем внимания, обсуждаемых выше, в значительной степени основаны на результатах сравнительных исследований с обезьянами, исследованиях нейровизуализации взрослых или симптоматике клинических пациентов с поражениями определенных областей мозга. К сожалению, когнитивные нейробиологи, занимающиеся вопросами развития, очень ограничены в неинвазивных инструментах нейровизуализации, доступных для использования в фундаментальной науке с младенцами. Тем не менее, мы провели множество исследований с использованием потенциалов, связанных с событиями (ERP), а также показателей внимания и поведенческих показателей памяти распознавания (Reynolds and Richards, 2005; Reynolds et al., 2010). Результаты этих исследований дают представление о потенциальных областях мозга, участвующих в памяти внимания и распознавания в младенчестве.

Компонент ERP, который наиболее четко связан с зрительным вниманием младенца, — это центральный негативный компонент (Nc). Nc — это высокоамплитудный компонент с отрицательной поляризацией, который возникает через 400-800 мс после начала стимула во фронтальных и срединных отведениях (см. Рисунок 2). Было обнаружено, что Nc имеет большую амплитуду для странных стимулов по сравнению со стандартными стимулами (Courchesne et al., 1981), роман по сравнению со знакомыми стимулами (Reynolds and Richards, 2005), лицо матери по сравнению с лицом незнакомца (de Haan and Nelson, 1997) и любимая игрушка по сравнению с новой игрушкой (de Haan and Nelson, 1999) . Эти данные показывают, что независимо от новизны или знакомства, Nc по амплитуде больше стимула, который больше всего привлекает внимание младенца (Reynolds et al., 2010). Кроме того, Nc больше по амплитуде, когда младенцы заняты устойчивым вниманием (измеряется по частоте сердечных сокращений), чем когда младенцы достигли прекращения внимания (Richards, 2003; Reynolds et al., 2010; Guy et al., В печати). Nc также широко используется в исследованиях ERP с использованием визуальных стимулов с младенцами. Взятые вместе, эти результаты показывают, что Nc отражает степень привлечения внимания.

Рис. 2. Формы сигналов связанного с событием потенциала (ERP) и положения электродов для компонентов ERP Nc и поздних медленных волн (LSW). Справа показаны кривые ERP. Изменение амплитуды ERP по сравнению с исходными значениями представлено на оси Y , а время после появления стимула представлено на оси X .Расположение электродов для каждой формы волны показано слева в прямоугольниках на схеме 128-канальной сенсорной сети EGI (рисунок адаптирован из Reynolds et al., 2011).

Для определения корковых источников Nc-компонента. Рейнольдс и Ричардс (2005) и Рейнольдс и др. (2010) провели анализ коркового источника на записанной в скальпе ERP. Анализ коркового источника включает в себя вычисление прямого решения для набора диполей и сравнение смоделированных топографических графиков, созданных прямым решением, с топографическими графиками, полученными из наблюдаемых данных.Прямое решение повторяется до тех пор, пока не будет найдено наиболее подходящее решение. Затем результаты анализа коркового источника могут быть отображены на структурных МРТ. На рисунке 3 показаны результаты нашего исходного анализа компонента Nc, измеренного во время кратких презентаций стимула ERP, а также во время выполнения задачи VPC. Как видно на рисунке 3, кортикальные источники Nc были локализованы в областях префронтальной коры (ПФК) для всех возрастных групп, включая 4,5-месячных. Области, которые были обычными дипольными источниками, включали нижний и верхний PFC, а также переднюю поясную извилину.Распределение диполей также стало более локализованным с возрастом. Эти результаты подтверждают предположение, что PFC связан с вниманием младенца, и указывают на то, что области мозга, участвующие как в распознавании памяти, так и в задачах рабочей памяти, перекрываются. Нейровизуальные исследования детей старшего возраста и взрослых показывают, что в рабочую память вовлечен нервный контур, включающий теменные области и ПФК (например, Goldman-Rakic, 1995; Fuster, 1997; Kane and Engle, 2002; Klingberg et al., 2002; Crone et al., 2006).

Рис. 3. Общие эквивалентные диполи тока, активируемые для задач распознавания памяти. Возрастные группы разделены на отдельные столбцы. Наилучшие общие области между задачами ERP и визуального парного сравнения (VPC) показаны с помощью цветовой шкалы. Большинство наиболее подходящих областей располагалось в нижних префронтальных областях (рисунок адаптирован из Reynolds et al., 2010).

Компонент ERP поздней медленной волны (LSW) связан с памятью распознавания в младенчестве.LSW показывает уменьшение амплитуды при повторном предъявлении одного стимула (де Хаан и Нельсон, 1997, 1999; Рейнольдс и Ричардс, 2005; Снайдер, 2010; Рейнольдс и др., 2011). Как показано на двух нижних волновых формах ERP на рисунке 2, LSW возникает примерно через 1-2 секунды после появления стимула на лобных, височных и теменных электродах. Изучая LSW, Guy et al. (2013) обнаружили, что индивидуальные различия в зрительном внимании младенцев связаны с использованием различных стратегий обработки при кодировании нового стимула.Младенцы, которые склонны демонстрировать краткие, но широко распространенные фиксации (называемые недальновидящими; например, Colombo and Mitchell, 1990) во время воздействия нового стимула, впоследствии демонстрировали признаки различения иерархических паттернов, основанных на изменениях в общей конфигурации отдельных элементов (или местные особенности). Напротив, младенцы, которые имеют тенденцию демонстрировать более длительные и более узко распределенные зрительные фиксации (называемые длинными смотрящими), демонстрировали признаки различения моделей, основанных на изменениях в местных особенностях, но не основанных на изменениях в общей конфигурации местных особенностей.Кроме того, исследования с использованием измерения частоты сердечных сокращений во время выполнения задачи ERP для распознавания памяти предоставили информативные результаты относительно отношений между вниманием и памятью. Младенцы с большей вероятностью продемонстрируют различную реакцию на знакомые и новые стимулы в LSW, когда частота сердечных сокращений указывает на то, что они заняты устойчивым вниманием (Richards, 2003; Reynolds and Richards, 2005).

На сегодняшний день ни в одном исследовании не использовался анализ коркового источника для изучения кортикальных источников LSW.Компоненты ERP с задержкой и длительным сроком действия могут быть более проблематичными для анализа кортикального источника из-за большей вариабельности времени задержки компонента среди участников и испытаний, а также вероятного вклада нескольких кортикальных источников в компонент ERP, наблюдаемый в коже черепа. -запись ЭЭГ. Однако исследования с участием нечеловеческих приматов и нейровизуализационные исследования с участием детей старшего возраста и взрослых указывают на роль медиального контура височной доли в процессах распознавания памяти.Области коры, вовлеченные в этот контур, включают гиппокамп и кору парагиппокампа; энторинальная и периринальная кора; и визуальная область TE (Bachevalier et al., 1993; Begleiter et al., 1993; Fahy et al., 1993; Li et al., 1993; Zhu et al., 1995; Desimone, 1996; Wiggs and Martin, 1998). ; Xiang, Brown, 1998; Wan et al., 1999; Brown, Aggleton, 2001; Eichenbaum et al., 2007; Zeamer et al., 2010; Reynolds, 2015). Независимо от потенциальных областей, задействованных в памяти распознавания в младенчестве, внимание, несомненно, является неотъемлемым компонентом успешного выполнения задач памяти распознавания.На производительность задач распознавания памяти влияет развитие каждой из описанных выше систем внимания, и понятно, что эти системы внимания будут влиять на производительность задач с рабочей памятью аналогичным образом. Кроме того, рабочая память и память распознавания тесно связаны, и некоторые из задач, используемых для измерения содержания элементов в рабочей памяти (например, кратковременная зрительная память, VSTM) в младенчестве, являются слегка измененными задачами памяти распознавания. Таким образом, различие между рабочей памятью и памятью распознавания может быть особенно сложно провести в младенчестве.

Развитие рабочей памяти в младенчестве

Подобно работе с вниманием и памятью распознавания, исследования раннего развития рабочей памяти были сосредоточены на использовании поведенческих критериев (поиск и выполнение задач) с младенческими участниками. Нейробиологические модели раннего развития рабочей памяти также во многом основывались на результатах сравнительных исследований, клинических случаев и нейровизуализации детей старшего возраста и взрослых. Однако существует богатая и растущая традиция моделей когнитивной нейробиологии и исследований по развитию рабочей памяти.В следующих разделах мы уделяем особое внимание исследованиям когнитивной нейробиологии развития рабочей памяти в младенчестве (более исчерпывающие обзоры развития памяти см. В Cowan, 1995; Nelson, 1995; Pelphrey and Reznick, 2003; Courage and Howe, 2004; Rose et al., 2004; Bauer, 2009; Rovee-Collier, Cuevas, 2009).

Большая часть исследований рабочей памяти в младенчестве была сосредоточена на задачах, подобных задаче Пиаже А-не-В, и, как правило, все задачи включают некоторую отложенную реакцию (DR), при этом правильная реакция требует некоторого уровня контроля внимания.Задачи A-not-B и другие задачи аварийного восстановления обычно включают представление двух или более скважин. Пока участник наблюдает, привлекательный объект помещается в одну из лунок, и затем объект закрывается от обзора участника. После небольшой задержки участнику разрешается достать объект из одной из скважин. В задаче A-not-B после нескольких успешных попыток извлечения местоположение скрытого объекта меняется на противоположное (снова, пока участник наблюдает). Классическая ошибка A-not-B возникает, когда участник продолжает тянуться к объекту в исходном месте укрытия после наблюдения за изменением места укрытия.

Diamond (1985, 1990) приписывает персеверативное достижение задачи A-not-B отсутствию тормозящего контроля у более молодых участников и приписывает более высокие показатели успеха у младенцев старшего возраста (8–9 месяцев) дальнейшему созреванию дорсолатеральной префронтальной коры ( DLPFC). Было отмечено (Diamond, 1990; Hofstadter and Reznick, 1996; Stedron et al., 2005), что участники иногда смотрят в правильное место после разворота, но продолжают достигать неправильного (ранее вознагражденного) места.Хофштадтер и Резник (1996) обнаружили, что когда взгляд и досягаемость различаются по направлению, младенцы с большей вероятностью направят свой взгляд в правильное место. Таким образом, на низкую производительность в задаче достижения A-не-B может влиять незрелый тормозящий контроль за поведением достижения, в отличие от дефицита рабочей памяти. В качестве альтернативы Smith et al. (1999) провели систематическую серию экспериментов с использованием задачи A-not-B и обнаружили, что несколько факторов, помимо торможения, способствуют персеверативному достижению; включая позу младенца, направление взгляда, предшествующую деятельность и долгосрочный опыт выполнения аналогичных задач.Однако, используя глазодвигательную версию задачи DR, Гилмор и Джонсон (1995) обнаружили, что младенцы в возрасте 6 месяцев могут демонстрировать успешные результаты. Аналогичным образом, используя беглую версию задачи аварийного восстановления, Резник и др. (2004) обнаружили доказательства перехода в развитии в возрасте около 6 месяцев, связанного с улучшением производительности рабочей памяти.

В нескольких исследованиях, использующих поисковые версии задачи DR, было обнаружено, что значительное развитие происходит в возрасте от 5 до 12 месяцев.С увеличением возраста младенцы демонстрируют более высокие показатели правильных ответов, и младенцы могут терпеть более длительные задержки и все же демонстрировать успешные ответы (Hofstadter and Reznick, 1996; Pelphrey et al., 2004; Cuevas and Bell, 2010). Белл и его коллеги (например, Белл и Адамс, 1999; Белл, 2001, 2002, 2012; Белл и Вулф, 2007; Куэвас и Белл, 2011) интегрировали измерения ЭЭГ в поиск версий задачи A-not-B в систематической направление работ по развитию рабочей памяти. Белл и Фокс (Bell and Fox, 1994) обнаружили, что изменение исходной мощности фронтальной ЭЭГ в процессе развития было связано с улучшением производительности при выполнении задания A-not-B.Изменения мощности от исходного уровня к задаче в диапазоне частот ЭЭГ 6–9 Гц также коррелируют с успешным выполнением задач у 8-месячных младенцев (Bell, 2002). Кроме того, более высокие уровни лобно-теменной и лобно-затылочной когерентности ЭЭГ, а также снижение частоты сердечных сокращений от исходного уровня к задаче — все это связано с более высокой эффективностью при выполнении выглядящей версии задачи A-not-B (Bell, 2012).

Взятые вместе, эти результаты подтверждают роль лобно-теменной сети в задачах рабочей памяти в младенчестве, что согласуется с результатами нейровизуализационных исследований с участием детей старшего возраста и взрослых, показывающих задействование DLPFC, вентролатеральной префронтальной коры (VLPFC), внутри теменной коры. , и задней теменной коры (Sweeney et al., 1996; Фустер, 1997; Кортни и др., 1997; Д’Эспозито и др., 1999; Клингберг и др., 2002; Крон и др., 2006; Scherf et al., 2006). Например, Crone et al. (2006) использовали фМРТ во время задания рабочей памяти объекта с детьми и взрослыми и обнаружили, что VLPFC участвует в процессах обслуживания детей и взрослых, а DLPFC участвует в манипулировании элементами рабочей памяти для взрослых и детей старше 12 лет. Группа тестируемых детей (8–12 лет) не набирала DLPFC во время манипуляции с предметами и не выполняла задание так же хорошо, как подростки и взрослые.

Задача обнаружения изменений используется для проверки пределов емкости для количества элементов, которые человек может поддерживать в VSTM, а аналогичная задача предпочтения изменений используется для измерения пределов емкости с младшими участниками. Подобно задаче VPC, задача изменения предпочтений извлекает выгоду из склонности младенцев предпочитать новые или знакомые стимулы. Два набора стимулов кратко и многократно предъявляются слева и справа от средней линии, при этом элементы в одном наборе стимулов меняются в каждой презентации, а элементы в другом наборе остаются постоянными.Младенец смотрит влево и вправо, набор стимулов измеряется, и более пристальный взгляд на сторону изменяющегося набора используется в качестве показателя рабочей памяти. Размер набора регулируется для определения предельной емкости участников разного возраста. Росс-Шихи и др. (2003) обнаружили увеличение емкости с 1 до 3 предметов в возрасте 6,5–12,5 месяцев. Авторы предположили, что увеличение пределов способности выполнять эту задачу в этом возрастном диапазоне отчасти вызвано развитием способности привязывать цвет к местоположению.В последующем исследовании авторы (Ross-Sheehy et al., 2011) обнаружили, что предоставление младенцам сигнала внимания облегчает запоминание элементов в наборе стимулов. Десятимесячные дети продемонстрировали повышенную производительность при наличии пространственной подсказки, а пятимесячные дети продемонстрировали повышенную производительность при наличии подсказки движения. Эти результаты демонстрируют, что пространственная ориентация и избирательное внимание влияют на производительность младенца при выполнении задачи VSTM, и подтверждают возможность того, что дальнейшее развитие системы задней ориентации влияет на процессы поддержания, задействованные в рабочей памяти в младенчестве.

Spencer и его коллеги (например, Spencer et al., 2007; Simmering and Spencer, 2008; Simmering et al., 2008; Perone et al., 2011; Simmering, 2012) использовали модели динамического нейронного поля (DNF) для объяснения развития изменения в задаче изменения предпочтений. Используя модель DNF, Perone et al. (2011) провели имитационные тесты гипотезы пространственной точности (SPH), предсказывая, что повышенные пределы объема рабочей памяти, которые, как обнаружено, развиваются в младенчестве, основаны на усилении возбуждающего и i

Что такое зрительная память? — Набор инструментов OT

Этот пост содержит партнерские ссылки.

Что такое зрительная память?

Визуальная память — это часть большой области, известной как навыки визуального восприятия. Зрительная память фокусируется на способности вспомнить увиденную визуальную информацию. Зрительная память — важнейший фактор при чтении и письме. Когда ребенок пишет слово, он должен вспомнить по памяти формирование частей буквы. Для человека с дефицитом зрительной памяти выполнение упражнения по письму, правописанию или копированию слов может быть ужасно неприятным.У детей с нарушением зрительной памяти будут проблемы с копированием букв, слов и предложений с классной доски или книги. У них может быть очень медленный почерк, проблемы с формированием букв и путаница букв или слов в предложениях. Подготовка письменных работ по рабочим листам и тестам может быть трудной. Вспоминать слова с листа в упражнениях на чтение может быть сложно, как и следить за чтением во время задач остановки и запуска из-за понимания и трудностей с запоминанием прочитанного.Дети с дефектами зрительной памяти могут демонстрировать трудности с формированием букв и цифр и казаться «ленивыми» в письменной работе.

Упражнение по созданию формы зрительной памяти

Мы также выполнили несколько действий по копированию фигур. Little Sister весело создавала квартал из домов, используя наши цветные палочки для леденцов.

Дополнительные занятия, которые помогут с дефицитом зрительной памяти:

Ищете другие виды деятельности для зрения? Попробуйте эти:

Как всегда, будьте осторожны с детьми. Все действия, которые мы документируем в этом блоге, находятся под контролем. Информация на этом веб-сайте не должна использоваться в качестве медицинских рекомендаций. Пожалуйста, свяжитесь с терапевтом для индивидуальной оценки, если вам потребуется терапевтический совет.

В чем разница между зрительной и слуховой памятью?

Зрительная и слуховая память — это разные категории более широкого понятия памяти, запоминания информации.Память подразделяется как на широкие, так и на особые категории, и понимание каждой концепции независимо помогает по-настоящему понять разницу между зрительной и слуховой памятью. Вообще говоря, зрительная память, как следует из названия, относится к воспоминанию визуальной информации, тогда как слуховая память — это воспоминание о вещах, которые были услышаны.

Визуальные воспоминания могут быть сформированы как фактическим восприятием визуального стимула, так и из более творческих источников. Такое кодирование стимулов происходит во временных рамках, от мгновенных, таких как моргание глаза, до более длительных, таких как воспоминания о просмотре фильма. Конечно, эти воспоминания также могут изменяться в течение нескольких месяцев или лет.

Этот конкретный подтип памяти может быть сохранен благодаря теменным и височным долям. Эти доли являются частью коры головного мозга, внешнего слоя мозга, участвующего в большинстве когнитивных процессов «высшего мышления». Височная доля расположена на боковой поверхности коры головного мозга и может считаться той же областью, что и ухо.Теменная доля выше, анатомически превосходит височную долю, охватывая боковые и верхние части коры.

Из-за сложности нейрофизиологических процессов точный механизм хранения зрительных и слуховых воспоминаний трудно сформулировать или понять.То же самое и с сохранением слуховой или эхогенной памяти. Эхогенная память обычно может сохраняться только около трех-четырех секунд, что является относительно коротким периодом времени. Другое воспоминание звуков, таких как то, что человек говорил во время определенного памятного события, больше связано с эпизодической памятью и другими долгосрочными формами слуховой памяти.

Следовательно, зрительная и слуховая память различаются как меньшие части большой мнемонической схемы.Разница заключается, прежде всего, в смысле, который используется для получения информации в дополнение к нейронному пути хранения. В зрительной памяти глаза используются для восприятия отраженного света, а височные и теменные доли хранят соответствующие изображения. Слуховая система основана на ухе и преобразует звуковые волны в определенные вибрационные паттерны, которые затем по-разному интерпретируются мозгом для получения определенных звуков. Если этот звук

Развитие памяти

Развитие памяти у детей становится очевидным в течение первых 2–3 лет жизни ребенка, поскольку они демонстрируют значительные успехи в декларативной памяти.Это улучшение продолжается и в подростковом возрасте с серьезным развитием кратковременной памяти, рабочей памяти, долговременной памяти и автобиографической памяти. ^[1]

Недавние исследования развития памяти показали, что декларативная или явная память может существовать у младенцев, которым еще меньше двух лет. Например, новорожденные младше трех дней демонстрируют явное предпочтение голосу матери. ^[2]

Когнитивная нейронаука развития памяти

Декларативная память очень быстро развивается в течение первых 2 лет жизни; младенцы этого возраста демонстрируют доказательства когнитивного развития во многих отношениях (например,г., повышенное внимание, овладение языком, повышение знаний). Существует разница в развитии явной и скрытой памяти у младенцев. Неявная память контролируется ранней развивающейся системой памяти в головном мозге, которая присутствует очень рано, и может быть объяснена ранним созреванием полосатого тела, мозжечка и ствола мозга, которые участвуют в неявном обучении и памяти. ^[3]

Развитие явной памяти зависит от более поздней развивающейся системы памяти в мозге, которая достигает зрелости в возрасте от 8 до 10 месяцев.Явная память во многом зависит от структур в медиальной височной доле, включая гиппокамп и парагиппокампальную кору. Большая часть мозговой системы формируется до рождения, однако зубчатая извилина внутри образования гиппокампа имеет около 70% количества клеток у взрослых. ^[4]

Быстрая миелинизация аксонов в центральной нервной системе происходит в течение первого года жизни, что может значительно повысить эффективность и скорость передачи в нейронах. Этим можно объяснить более высокую скорость обработки данных у младенцев старшего возраста по сравнению с младшими. ^[5]

Рабочая память

Согласно модели рабочей памяти Баддели, рабочая память состоит из трех частей. Первый — это центральная исполнительная власть, которая отвечает за ряд регулирующих функций, включая внимание, контроль действий и решение проблем. Во-вторых, фонологический цикл, который специализируется на манипулировании и сохранении материала в определенных информационных областях. Наконец, зрительно-пространственный блокнот хранит материал с точки зрения его визуальных или пространственных характеристик.Сила взаимосвязей между тремя компонентами рабочей памяти различается; центральная исполнительная власть тесно связана как с фонологической петлей, так и с визуально-пространственным блокнотом, которые независимы друг от друга. Имеющиеся данные указывают на линейное увеличение производительности рабочей памяти с 4 лет до подросткового возраста. ^[6]

Центральный исполнительный

У детей в возрасте до 4 лет ограничение объема памяти ограничивает сложные процессы понимания.Однако по мере взросления ребенка требуется меньше обработки, что открывает больше места для хранения памяти. ^[7]

Фонологическая петля

Доказательства указывают на линейное повышение успеваемости с 4 лет до подросткового возраста. Примерно до 7 лет способность к серийному воспроизведению опосредуется фонологической памятью, которая является одним из компонентов фонологической петли. Дети дошкольного возраста не используют субвокальную репетиционную стратегию для поддержания ухудшающихся фонологических представлений в магазине, а вместо этого идентифицируют визуальные особенности картинок, чтобы их запомнить.Это очевидно, во-первых, если наблюдать за детьми на предмет явных признаков репетиции (например, движения губ), а во-вторых, если ребенку дают именные картинки, не обнаруживается различий в поиске длинных и коротких слов. В возрасте семи лет дети начинают использовать субвокальный репетиционный процесс для максимального удержания в фонологической памяти. По мере развития неаудиторной памяти материал перекодируется в фонологический код, подходящий для фонологического цикла, когда это возможно. ^[7]

Визуально-пространственный блокнот

Дети младшего возраста (до 5 лет) больше, чем дети старшего возраста или взрослые, зависят от использования зрительно-пространственного блокнота для поддержки немедленной памяти на визуальный материал.Дети постарше принимают стратегию вербального перекодирования картинок, где это возможно, а также используют фонологический цикл для выполнения задачи «зрительной» памяти. В возрасте от 5 до 11 лет объем зрительной памяти существенно увеличивается, и именно в этот момент достигается взрослый уровень производительности. ^[7]

Долговременная память

Явная память становится намного лучше с годами развития. Однако возраст оказывает небольшое влияние на имплицитную память, что может быть связано с тем, что имплицитная память включает в себя больше основных процессов, чем декларативная память, что снижает ее влияние на развивающиеся когнитивные навыки и способности ребенка.

Дети дошкольного возраста

Младенцы в возрасте 7 месяцев могут концептуально различать такие категории, как животные и транспортные средства. Хотя представления младенцев могут быть грубыми по стандартам взрослых, они все же позволяют младенцам проводить значимые семантические различия. Примером может служить то, что младенцы могут различать предметы, принадлежащие кухне, и предметы, принадлежащие ванной. ^[8] По крайней мере, эти категории закладывают основу для раннего развития знаний, организации информации в хранилище и влияют на будущее кодирование.Младенцы от 16 месяцев могут использовать свои семантические знания при обобщении и умозаключениях. Эти знания также могут быть использованы детьми старшего возраста, 24-месячного возраста, для облегчения получения и сохранения новой информации. Их знания о причинном порядке событий можно использовать, чтобы помочь вспомнить последовательность событий.

Знание само по себе не повлияет на эффективность удержания, скорее, от того, насколько хорошо это знание структурировано, изменится производительность. Лучшее удержание было показано с информацией, которая имела большую сплоченность и более сложные элементы.Знакомство и повторение опыта также могут влиять на организацию хранения информации для дошкольников и детей старшего возраста. ^[9] Дети, которые пережили событие дважды, вспомнили событие через 3 месяца позже, чем дети, которые пережили его только один раз, и показали одинаково хорошие воспоминания через 3 месяца по сравнению с воспоминаниями через 2 недели после событий.

Дети школьного возраста

Возрастные различия в памяти объясняются возрастным ростом фундаментальных знаний.То, что знают дети, влияет на то, что они кодируют, на то, как эта информация организована в хранилище и на способ ее извлечения. Чем больше базовых знаний о кодируемой информации, тем лучше эта информация запоминается. ^[9] Поскольку дети старшего возраста имеют больше знаний, чем дети младшего возраста, дети старшего возраста лучше справляются с большинством задач на память, чем дети младшего возраста. Когда знакомство и значимость материала были уравновешены в зависимости от возраста, различия в развитии памяти перестали быть фактором.

Использование детьми стратегий памяти и развитие навыков метапамяти также способствует возрастным изменениям памяти, особенно в более позднем детстве. ^[10] Знания влияют на память, воздействуя на поиск, способствуя распространению активации среди связанных элементов в памяти и облегчая использование стратегий. Знания также обеспечивают лучшую обработку информации, что может улучшить ее хранение в памяти.

Эпизодическая память

К школьному возрасту типичный ребенок демонстрирует умение вспоминать детали своего прошлого опыта и сплоченно организовывать эти детали в повествовательную форму.Воспоминания, сформированные в этом возрасте и старше, с большей вероятностью выдержат испытание временем и будут вспоминаться во взрослом возрасте, по сравнению с более ранними воспоминаниями. Маленькие дети иногда могут сохранять информацию о конкретных эпизодах в течение очень долгого времени, но конкретная информация, которую ребенок определенного возраста может сохранять в течение разных периодов времени, непредсказуема. Это зависит от характера события памяти и индивидуальных особенностей ребенка, таких как пол, родительский стиль общения и языковые способности. ^[9]

Автобиографическая память

Объем информации, которую можно вызвать, зависит от возраста ребенка на момент события. Дети в возрасте 1–2 лет могут вспомнить личные события, хотя и фрагментарно, когда их расспрашивают несколько месяцев спустя. Двухлетние дети формируют автобиографические воспоминания и вспоминают их в течение как минимум нескольких месяцев. ^[9]

Трудности в оценке памяти у маленьких детей можно объяснить их уровнем языковых навыков; это потому, что тесты памяти обычно проводятся в форме устного отчета.Неясно, связано ли выполнение оценки памяти с плохой памятью о событии или с неспособностью выразить то, что они помнят, словами. Однако тесты памяти, оценивающие производительность с помощью невербального теста распознавания фотографий и поведенческого воспроизведения, показали, что у детей были признаки припоминания с 27 месяцев, в отличие от 33 месяцев, когда дети демонстрировали только разумное вербальное воспоминание. ^[11]

Амнезия детства

Инфантильная амнезия — это склонность детей младше 5 лет сохранять мало автобиографических воспоминаний.Хотя автобиографические воспоминания начинают формироваться в возрасте от 2 до 3 лет и могут сохраняться в течение нескольких месяцев, они почти всегда забываются в зрелом возрасте. Это может быть связано с отсутствием репетиции памяти; Маленькие дети не участвуют в повторении запомненной информации. Есть два теоретических объяснения того, почему это может произойти; хотя они используют разные подходы, они не исключают друг друга.

Когнитивное Я

Автобиографические воспоминания могут начать формироваться только после того, как у младенцев разовьется самоощущение, для которого могут происходить события, имеющие личное значение. ^[12] Свидетельства самоощущения появляются к концу второго года жизни, в возрасте от 21 до 24 месяцев. Развитие познавательного «я» обеспечивает новую основу для организации воспоминаний. Благодаря этому когнитивному прогрессу мы видим появление автобиографической памяти и конец детской амнезии. ^[13]

Социально-культурное влияние

Язык и культура играют центральную роль в раннем развитии автобиографической памяти.То, как родители обсуждают прошлое со своими детьми и насколько детально они вспоминают, влияет на то, как ребенок кодирует воспоминания. Детям, родители которых подробно рассказывают о прошлом, предоставляются хорошие возможности для репетиции своих воспоминаний. Использование родителями языка в то время, когда произошло событие, также может сыграть роль в том, как ребенок запоминает эпизод. Культурные различия в стилях воспитания и взаимоотношениях родителей и детей могут способствовать автобиографической памяти в раннем возрасте. ^[14]

Стратегии памяти

Стратегии памяти — это способы, с помощью которых люди могут систематизировать информацию, которую они обрабатывают, чтобы улучшить память в будущем. Полезные стратегии запоминания могут включать, помимо прочего, словесные репетиции или мнемонику. Использование стратегий памяти различается как по типам используемых стратегий, так и по эффективности стратегий, используемых в разных возрастных группах. ^[15]

Метамамять

По мере взросления у детей появляется все больше свидетельств метапамяти, то есть знания об их памяти и о том, как она работает. ^[1] Существуют убедительные доказательства того, что большая осведомленность и знание о своей памяти приводит к более широкому использованию стратегий памяти и большему уровню припоминания. ^[16]

У детей младше 7 лет связь между метапамятью, использованием стратегии и воспоминанием очень слабая или отсутствует. Это можно увидеть при сравнении детей старшего возраста (старше 7 лет) и детей дошкольного возраста при выполнении задач по сортировке, в которых детей просят рассортировать предметы по группам, которые идут вместе (например, животных), и попытаться их вспомнить. ^[17]

Дети дошкольного возраста

Дети дошкольного возраста используют простую тактику запоминания, но не используют умственные стратегии и обычно не различают память и восприятие. Чтобы запомнить объекты, они, как правило, называют их словесно или визуально проверяют, а также периодически или непоследовательно используют стратегии запоминания, даже если они знают, как можно улучшить запоминание. ^[18] Стратегии запоминания используются детьми более последовательно, если им напоминают и учат их использовать каждый раз, когда они обрабатывают что-то, что следует запомнить. ^[19]

К 7 годам

К 7 годам возникает осознание преимуществ стратегий запоминания при обучении. Цель состоит в том, чтобы дети осознали преимущества использования таких стратегий памяти, как категоризация, а не просто поиск или наименование. ^[20]

В этом возрасте дети спонтанно используют репетиции, чтобы улучшить производительность краткосрочной памяти, и стратегии восстановления начинают использоваться спонтанно, без руководства других. ^[19]

Поздняя начальная школа

В конце начальной школы дети участвуют в самостоятельном использовании организации и демонстрируют способность налагать семантическую структуру на элементы, которые нужно запомнить, чтобы управлять эффективностью памяти.Например, если ребенок собирает сумку в школу, он может каждую часть дня думать о каждом предмете, который ему нужно упаковать. ^[19] Дети в этом возрасте понимают преимущества использования стратегий памяти и используют такие стратегии, как категоризация, а не поиск или наименование, если их просят подумать о стратегиях обучения перед обучением. ^[20]

Ранний отрочество

В раннем подростковом возрасте дети начинают использовать подробные репетиции, что означает, что элементы не просто запоминаются, а, скорее, обрабатываются более глубоко. ^{a b c} Джастис, Массачусетс (1985).