Случайное кодирование
Источник: Лаборатория Джонатана Фломбаума—Университет Джона Хопкинса
Долговременная память является важнейшей особенностью человеческого познания, и о…
1. Стимул и аппарат.
- Запустите эксперимент на компьютере.
- Соберите набор изображений реальных повседневных объектов (рис. 1).
Рисунок 1. Пример стимулов для случайного кодирования. В типичных экспериментах используются цветные фотографии повседневных предметов, подобных показанным здесь. Многие лаборатории делают такие наборы стимулов общедоступными. Эти примеры взяты из группы в Массачусетском технологическом институте: http://cvcl.mit.edu/MM/uniqueObjects.html. - Для каждого такого изображения создайте парный случай, в котором объект на картинке будет таким же, но в другом состоянии (рисунок 2).
Рисунок 2. Примеры парных изображений в разных состояниях.
2. Процедура.
- Эксперимент состоит из двух этапов. Первая — это фаза случайного кодирования.
- Покажите участнику большой набор изображений так, чтобы он не знал, что они будут протестированы позже. Это цель этапа кодирования, поэтому дайте участнику задание на прикрытие. В этом случае используйте задание на буквенное суждение.
- Попросите участника назвать каждый объект, который он видит, и сообщить, есть ли в названии объекта буква «С».
- Когда участник прибудет на эксперимент, объясните инструкции для этапа эксперимента с случайным кодированием и задание на прикрытие следующим образом:
- «Эксперимент, в котором вы собираетесь участвовать, был разработан для изучения человеческого языка и, в частности, того, как наш мозг связывает визуальные входные данные с названиями находящихся существительных. При каждом испытании эксперимента вам будет показан общий объект в течение 2 секунд. Ваша задача состоит в том, чтобы сообщить, есть ли в названии объекта буква «C». Например, если вы видите кофемашину, вы должны нажать клавишу «Y», чтобы указать, что «кофемашина» включает в себя букву «C». Но если бы вы увидели теннисный мяч, вы бы нажали клавишу «N». Пожалуйста, ответьте как можно быстрее. После того, как вы сделаете ответ, изображение будет оставаться на экране в общей сложности 2 секунды, а затем экран будет пустым в течение 1 секунды, после чего появится следующее изображение. Вам будет предложено оценить в общей сложности 100 изображений» (Рисунок 3).
Рисунок 3. Порядок случайного кодирования. Объект демонстрируется изолированно в течение 2 секунд, в течение которых участник должен нажать клавишу, чтобы указать, включает ли название этого объекта букву «С». В показанных примерах ответ «да» будет дан для первого объекта («ABACUS»), но не для двух вторых («TOMATO» и «BOOKS»). Это задача прикрытия, чтобы убедиться, что участник подвергается воздействию стимулов случайно, не зная, что память будет проверена позже. Между изображениями наблюдатель видит пустой дисплей с периодом 1 с. Этот эксперимент включает в себя 100 различных объектов, следующих этой процедуре.
- Вариант задачи прикрытия. Базовая процедура случайного кодирования использовалась для постановки множества различных вопросов о природе долговременной памяти. Для этого сопоставляйте выступления с разными заданиями прикрытия. Это позволяет исследователю задать вопрос о видах вовлечения, которые способствуют лучшему (или худшему) случайному кодированию в долговременной памяти.
- Один из классических эффектов связан с уровнями обработки. Чтобы исследовать влияние уровней обработки на кодирование памяти, протестируйте половину участников с помощью уже описанной задачи на обложку буквы («Есть ли в названии этого объекта буква «С»?»). Это безличный и относительно поверхностный способ оценки объекта.
- Пусть другая половина участников выполнит другое задание, предназначенное для личной и более детальной обработки. Объясните участнику следующие инструкции:
- «На каждой попытке эксперимента вам будет показан общий объект в течение 2 секунд. Ваша задача состоит в том, чтобы сообщить, прикасались ли вы когда-нибудь к объекту, подобному показанному. Подумайте на мгновение, а затем нажмите клавишу «Y», если вы можете вспомнить, когда вы прикоснулись к такому объекту, или нажмите клавишу «N», если вы не можете вспомнить такое время. Мы используем этот эксперимент для количественной оценки того, как часто люди взаимодействуют с основными объектами. Это процесс, известный как «нормирование». Мы будем использовать результаты этого эксперимента для анализа результатов будущих экспериментов, в которых эти изображения будут использоваться в качестве набора стимулов».
- Обратите внимание, что последняя часть инструкций предназначена для того, чтобы убедить участника в необходимости «обложки». Она дает причину для того, чтобы попросить его выполнить несколько странное задание, точно так же, как предположение о том, что эксперимент предназначен для исследования языка, дает причину для задания на букву «С».
- Как описано в инструкции, пусть участник выполнит 100 попыток с одним из заданий прикрытия, в результате чего он познакомится с образцами стимулов. Участник выполняет только одно из заданий прикрытия.
- После завершения фазы случайного воздействия проведите фазу испытания сразу же или после перерыва. Для этого эксперимента используйте 20-минутный перерыв.
- Дайте участнику понять, что у него будет перерыв, прежде чем перейти к дополнительным экспериментам.
- Когда перерыв закончится, проведите тест на память. Объясните участникам инструкции следующим образом:
- «Спасибо за ваше участие. Теперь я хотел бы, чтобы вы выполнили второе задание, предназначенное для того, чтобы проверить, насколько хорошо вы помните объекты, которые видели ранее. На каждом испытании вы увидите две фотографии одного и того же объекта. Одним из них будет изображение объекта, который вы видели, когда выполняли задание на суждение о букве. Другой будет изображением этого объекта в другом состоянии — его можно вращать, открывать, закрывать и так далее. Ваша задача состоит в том, чтобы идентифицировать изображение, которое вы видели ранее. В каждом испытании одна из картинок будет находиться в правой части экрана, а другая — в левой. Нажмите клавишу со стрелкой вправо или влево, чтобы указать изображение, которое вы считаете тем, которое вы видели ранее. Если вы не уверены, просто догадайтесь».
- Как описано в инструкции, каждое испытание фазы тестирования включает изображение из фазы кодирования вместе с его парным изображением состояния. Представьте изображения в случайном порядке, отличном от этапа кодирования (рис. 4).
Рисунок 4. Процедура проведения неожиданного теста на память. Каждое испытание включает в себя одно из изображений, которые участник видел во время случайного воздействия, вместе с его парой состояний. Задача участника состоит в том, чтобы указать, какое изображение он видел ранее (то, что находится в правой или левой части экрана). - Чтобы проанализировать результаты, вычислите долю правильных ответов, сделанных участником на этапе тестирования. При 100 изображениях участники должны правильно определить в среднем от 65 до 95. Обратите внимание, что 50 было бы ожидаемым результатом (в среднем), если бы кто-то просто догадывался и на самом деле ничего не помнил об изображениях. Таким образом, производительность выше 50% указывает на то, что изображения были закодированы в долговременной памяти во время работы над обложкой.
Большая часть нашего повседневного опыта кодируется в долговременной памяти случайно, по мере того, как проходит жизнь, без наших явных попыток закодировать это.
Например, люди не помнят момент первой встречи с другом, потому что они пытаются это сделать, а просто помнят.
Такая имплицитная долговременная память изучается с помощью парадигмы случайного кодирования, которая позволяет формировать воспоминания без того, чтобы участника специально просили запомнить серию изображений.
Это кодирование осуществляется с помощью задания на прикрытие, в котором изображения демонстрируются, но людям явно не говорят, что они должны их запомнить. Позже их удивляет тест на запоминание изображений.
В этом видео демонстрируются методы исследования имплицитной долговременной памяти, в том числе способы разработки стимулов и проведения эксперимента с использованием парадигмы случайного кодирования, а также анализ данных и интерпретация результатов.
Типичный эксперимент по случайному кодированию состоит из двух фаз. Первый состоит из фазы кодирования, на которой участникам демонстрируется большой набор изображений реальных повседневных объектов.
Во время этого сеанса изображения по отдельности демонстрируются на экране в течение 2 секунд с интервалом между изображениями в 1 секунду. Половине участников предлагается выполнить задание на обложку, в котором они оценивают объект безличным и относительно поверхностным способом, определяя, есть ли в его названии буква «с».
Другую половину участников просят провести более личную и детальную оценку объекта, определив, прикасались ли они когда-либо к объекту на экране. Обратите внимание, что включение двух задач прикрытия позволяет исследователям исследовать, влияет ли тип взаимодействия с объектом по-разному на случайное кодирование в долговременной памяти.
Вторая фаза эксперимента — это тест на неожиданную память. Всем участникам случайным образом показывают два изображения одного и того же объекта: одно такое же, как было представлено во время задания на обложку, а другое немного отличается. Участников просят выбрать изображение, которое, по их мнению, они видели ранее.
В данном случае зависимая переменная — это количество правильных вариантов во время теста на вспоминаемость. Ожидается, что производительность памяти будет выше у тех, кто выполнил более личную задачу прикрытия, по сравнению с безличной.
Чтобы начать эксперимент, поприветствуйте участника в лаборатории и объясните общие процедуры, которые будут использоваться для выполнения задания.
Во время эксперимента попросите участника удобно сесть перед экраном и клавиатурой. Случайным образом назначьте участников на одно из двух заданий и попросите их нажать клавишу «Y», чтобы ответить «да», или клавишу «N», чтобы ответить «нет», после того, как изображение будет представлено.
После оценки 100 объектов на начальном этапе кодирования дайте участнику 20-минутный перерыв.
Когда перерыв закончится, объясните участнику, что есть финальный тест на воспоминание, где появятся два объекта, и они должны выбрать тот, который, по их мнению, они видели на начальном этапе, нажимая на этот раз клавиши со стрелками влево или вправо.
Во время этой заключительной фазы вызова попросите каждого участника выполнить 100 парных испытаний, при этом случайные объекты будут представлены в случайном порядке.
Чтобы проанализировать результаты, вычислите долю правильных ответов, сделанных всеми участниками во время фазы теста на неожиданную память, и постройте график результатов. Обратите внимание, что уровень шанса равен 50%, так как вариантов было всего два.
Обратите внимание, что случайное кодирование в память происходило во время обоих заданий прикрытия, однако более личное взаимодействие с представленными элементами усиливало формирование воспоминаний.
Теперь, когда вы знакомы с парадигмой случайного кодирования, давайте рассмотрим другие способы, с помощью которых экспериментальные психологи используют эту задачу для исследования формирования долговременной памяти.
Парадигма случайного кодирования используется для исследования дефицита памяти, вызванного такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера. Пациенты помнят очень мало по сравнению со здоровыми контрольными группами, когда их просят изучить и запомнить изображения.
Однако, если используется парадигма случайного кодирования с задачей личного или эмоционального прикрытия, пациенты имеют гораздо лучшую память, что позволяет предположить, что активация эмоциональных областей в мозге может способствовать кодированию памяти.
Другие исследователи объединили парадигмы случайного кодирования с функциональной магнитно-резонансной томографией, чтобы выяснить области мозга, участвующие в формировании памяти об эмоциональных элементах, включая миндалевидное тело, гиппокамп и другие структуры медиальной височной доли.
Вы только что посмотрели введение JoVE в случайное кодирование. Теперь у вас должно быть хорошее понимание того, как настроить и провести эксперимент, а также проанализировать и оценить результаты.
Спасибо за просмотр!
Большая часть нашего повседневного опыта кодируется в долговременной памяти случайно, по мере того, как проходит жизнь, без наших явных попыток закодировать это.
Например, люди не помнят момент первой встречи с другом, потому что пытаются это сделать; Скорее, они просто это делают.
Такая имплицитная долговременная память изучается с помощью парадигмы случайного кодирования, которая позволяет формировать воспоминания без того, чтобы участника специально запомнили серию изображений.
Это кодирование осуществляется с помощью задания на прикрытие, в котором изображения демонстрируются, но людям явно не говорят, что они должны их запомнить. Позже их удивляет тест на запоминание изображений.
В этом видео демонстрируются методы исследования имплицитной долговременной памяти, в том числе способы разработки стимулов и проведения эксперимента с использованием парадигмы случайного кодирования, а также анализ данных и интерпретация результатов.
Типичный эксперимент по случайному кодированию состоит из двух фаз. Первый состоит из фазы кодирования, на которой участникам демонстрируется большой набор изображений реальных повседневных объектов.
Во время этого сеанса изображения по отдельности демонстрируются на экране в течение 2 секунд, с интервалом между изображениями 1 секунда. Половине участников предлагается выполнить задание на прикрытие, в котором они оценивают объект безличным и относительно поверхностным способом, определяя, есть ли в его названии буква «с».
Другую половину участников просят провести более личную и детальную оценку объекта, определив, прикасались ли они когда-либо к объекту на экране. Обратите внимание, что включение двух задач прикрытия позволяет исследователям исследовать, влияет ли тип взаимодействия с объектом по-разному на случайное кодирование в долговременной памяти.
Вторая фаза эксперимента — это тест на неожиданную память. Всем участникам случайным образом показывают два изображения одного и того же объекта: одно такое же, как было представлено во время задания на обложку, а другое немного отличается. Участников просят выбрать изображение, которое, по их мнению, они видели ранее.
В данном случае зависимая переменная — это количество правильных вариантов во время теста на вспоминаемость. Ожидается, что производительность памяти будет выше у тех, кто выполнил более личную задачу прикрытия, по сравнению с безличной.
Чтобы начать эксперимент, поприветствуйте участника в лаборатории и объясните общие процедуры, которые будут использоваться для выполнения задания.
Во время эксперимента попросите участника удобно сесть перед экраном и клавиатурой. Случайным образом назначьте участников на одно из двух заданий и попросите их нажать клавишу «Y», чтобы ответить «да», или клавишу «N», чтобы ответить «нет», после того, как изображение будет представлено.
После оценки 100 объектов на начальном этапе кодирования дайте участнику 20-минутный перерыв.
Когда перерыв закончится, объясните участнику, что есть финальный тест на воспоминание, где появятся два объекта, и они должны выбрать тот, который, по их мнению, они видели на начальном этапе, нажимая на этот раз клавиши со стрелками влево или вправо.
Во время этой заключительной фазы вызова попросите каждого участника выполнить 100 парных испытаний, при этом случайные объекты будут представлены в случайном порядке.
Чтобы проанализировать результаты, вычислите долю правильных ответов, сделанных всеми участниками во время фазы теста на неожиданную память, и постройте график результатов. Обратите внимание, что уровень шанса равен 50%, так как вариантов было всего два.
Обратите внимание, что случайное кодирование в память произошло во время обеих задач прикрытия; Тем не менее, более личное взаимодействие с представленными предметами укрепило формирование воспоминаний.
Теперь, когда вы знакомы с парадигмой случайного кодирования, давайте рассмотрим другие способы, с помощью которых экспериментальные психологи используют эту задачу для исследования формирования долговременной памяти.
Парадигма случайного кодирования используется для исследования дефицита памяти, вызванного такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера. Пациенты помнят очень мало по сравнению со здоровыми контрольными группами, когда их просят изучить и запомнить изображения.
Однако, если используется парадигма случайного кодирования с задачей личного или эмоционального прикрытия, пациенты имеют гораздо лучшую память, что позволяет предположить, что активация эмоциональных областей в мозге может способствовать кодированию памяти.
Другие исследователи объединили парадигмы случайного кодирования с функциональной магнитно-резонансной томографией, чтобы выяснить области мозга, участвующие в формировании памяти об эмоциональных элементах, включая миндалевидное тело, гиппокамп и другие структуры медиальной височной доли.
Вы только что посмотрели введение JoVE в случайное кодирование. Теперь у вас должно быть хорошее понимание того, как настроить и провести эксперимент, а также проанализировать и оценить результаты.
Спасибо за просмотр!
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: What is incidental encoding and how does it differ from intentional learning?
Incidental encoding occurs when memories form naturally during daily experiences without explicit effort to remember. Unlike intentional learning where people study content deliberately, incidental encoding happens passively as life unfolds. For example, people remember meeting a friend not because they tried to memorize the moment, but because the experience was encoded automatically into long-term memory.
Q2: What is a cover task and why is it used in incidental encoding experiments?
A cover task is an activity participants complete without knowing their memory for the stimuli will be tested later. Researchers use cover tasks to expose individuals to stimuli while disguising the true purpose of the study. This allows researchers to investigate how different types of engagement—personal versus impersonal—affect memory formation without participants consciously trying to remember.
Q3: How do personal and impersonal cover tasks affect memory performance differently?
Personal engagement with stimuli strengthens memory formation compared to impersonal evaluation. In experiments, participants who evaluate whether they've touched an object show better memory performance than those who simply determine if the object's name contains a letter. This demonstrates that deeper, more personal processing during incidental encoding produces stronger long-term memories.
Q4: What are the two main phases of a typical incidental encoding experiment?
The encoding phase exposes participants to images of everyday objects for 2 seconds each while they complete a cover task. The second phase is a surprise memory recall test where participants view paired images and select which one they previously saw. This two-phase design allows researchers to measure how well memories formed incidentally during the cover task.
Q5: How is memory performance measured and analyzed in incidental encoding studies?
Researchers compute the proportion of correct responses during the surprise memory test and compare it to chance level, which is 50% since participants choose between two images. Results are graphed to visualize differences between conditions. Memory performance greater than 50% indicates successful incidental encoding, with higher scores reflecting stronger memory formation.
Q6: How has incidental encoding research contributed to understanding memory deficits in Alzheimer's disease?
Studies show Alzheimer's patients remember very little when asked to study images intentionally, but perform much better with incidental encoding using personal or emotional cover tasks. This suggests that activation of emotion areas in the brain fosters memory encoding even in patients with memory deficits. Researchers have combined incidental encoding paradigms with functional imaging to identify brain regions like the amygdala and hippocampus involved in emotional memory formation.
Q7: Why is the incidental encoding paradigm valuable for studying real-world memory formation?
In daily life, people form lasting memories incidentally without deliberate study, such as remembering magazine content or a partner's first meeting. The incidental encoding paradigm mirrors this natural process, making it ideal for investigating how everyday experiences produce strong long-term memories. This approach reveals which types of engagement—personal, intellectual, deep, or shallow—tend to produce robust memories in real-world contexts.