זיכרון סנסורי

זיכרון

כל אספקט פסיכולוגי של החיים הקוגניטיביים שלנו תלוי בזיכרון. אפילו רכיבה על אופניים ודיבור דורשים מיומנויות שלמדנו בעבר ואנחנו זוכרים כיום. כאשר הזיכרון משתבש החיים משתבשים בצורה מאוד חמורה.

Baddeley הגדיר זיכרון כתהליך המנטלי של קידוד המידע במאגר המתאים, ושליפה של אותו מידע מהמאגר הזה. בהגדרה הזו יש שני אספקטים חשובים לזיכרון:

  1. יש מבנים בהם אנחנו שומרים את המידע.
  2. יש תהליכים שמאפשרים קידוד ושליפה של המידע.

יש מחקרים שמתייחסים בעיקר למבנים של הזיכרון ויש מחקרים שמתייחסים בעיקר לתהליכים שקורים בו. ביחד המחקרים הללו מהווים את תחום הזיכרון.

אנחנו משתמשים במילה זיכרון כדי להתייחס לכל סוג של החזקת מידע (לטווח קצר או ארוך, מידע ויזואלי או אודיטורי..) אך ניתן להפרידו למבנים שונים. הרעיון הוא שאין לנו רק מבנה אחד בו אנחנו שומרים את הזיכרון – יש מבנים נפרדים ואנחנו צריכים לאפיין אותם על פני שלושה מימדים עיקריים:

  1. Storage duration – כמה זמן המידע יכול להישמר במאגר.
  2. Storage capacity – מהי הקיבולת של המאגר – כמה מידע הוא יכול להחזיק.
  3. Storage code – באיזה אופן המידע מקודד. יכול להיות קשור למודאליות שמאפיינת את המידע הנכנס למערכת (שמיעה/ראייה/הרחה) או קידוד סמנטי (שמיעת המשמעות ללא קשר למודאליות אליה הוא קשור).

הראשון שדיבר בצורה מסודרת על מאגרים נפרדים של זיכרון היה William James (1890). הוא הבחין בין שני מאגרים של זיכרון:

  1. Primary memory – כל המידע שנמצא במודעות שלנו ברגע נתון. המידע שאני צריכה כדי לבצע את המשימות שלי באותו הרגע.
  2. Secondary memory – מידע שמקודד אצלי אבל לא נמצא בתודעה שלי באותו רגע. אפשר לשלוף ממנו מידע שאגרתי בעבר.

זה חופף להגדרה המודרנית של short term memory (STM) לעומת long term memory (LTM). המודל החדש הוסיף להגדרה של James את הזיכרון הסנסורי (איקוני), כאשר קיים בו מאגר נפרד עבור כל חוש.

המודל: יש לנו קלט סנסורי שבא מהעולם – הוא נכנס לזיכרון הסנסורי. על הזיכרון הסנסורי אנחנו מפעילים קשב, המידע שעובר את פילטר הקשב נכנס לזיכרון לטווח קצר. כנראה כתוצאה משינון מה שנכנס לזיכרון לטווח קצר יכול להיכנס לזיכרון לטווח ארוך.

זיכרון סנסורי

זיכרון סנסורי הוא כאשר התגובה הסנסורית שלנו לגירוי ממשיכה להתקיים אחרי שהוא נעלם. הזיכרון הזה כביכול מאריך את ההווה, אנחנו תופסים את הגירוי כאילו הוא עוד מתקיים בעולם האמיתי למרות שבסביבה החיצונית הוא כבר לא קיים.

ניסו לבדוק כמה זמן גירוי נשמר בזיכרון הסנסורי. האומדן שהגיעו אליו ממגוון מחקרים הוא שהמידע נשמר כ-250 מילישניות אחרי שהגירוי נעלם. פרדיגמות לבדיקת משך הזיכרון הסנסורי:

  1. Synchrony judgment task – שיפוט סנכרון בין גירויים. מציגים לנבדק שני גירויים אחד אחרי השני כאשר פרק הזמן בין הצגתם משתנה, ומבקשים מהנבדק לדווח באיזה טרייל הגירוי השני מופיע מיד לאחר הראשון. נמצא שהנבדקים דיווחו זאת כאשר פרק הזמן בין הגירויים היה כ-250 מילישניות. הנבדקים מאוד מדויקים בהערכת רגע תחילת הגירוי אבל מזהים את רגע סיומו באיחור לכן העריכו שהגירוי נשאר “חי” בזיכרון הסנסורי שלנו למשך כ-250 מילישניות.
  2. Masking – כשדיברנו על מודעות אמרנו שמיסוך היא אחת הדרכים בהן אפשר לגרום לנבדק לא להיות מודע לגירוי מסוים. בניסוי משמיעים לנבדק צליל לזמן קצר מאוד (50 מילישניות), ולאחר מכן משמיעים עוד צליל שמכסה אותו (המיסוך). המשימה של הנבדק היא להגיד אם הצליל של הגירוי הראשון הוא נמוך או גבוה, כלומר להבחין בו. אפשר להרחיק את הזמן בין הגירוי הראשון לגירוי השני.

התוצאות: על ציר ה-X הזמן בין הגירוי הראשון לשני. על ציר ה-Y מוצג הביצוע של הנבדק. יש שלושה קווים – כל קו מייצג נבדק שונה. ככל שהזמן גדל המיסוך פחות אפקטיבי ובשלב מסוים (250 מילישניות) המדידה מתייצבת – המיסוך כבר לא יכול להיכנס ל-Sensory Store ולמחוק אותו – המידע כבר עבר הלאה לזיכרון אחר.

כאשר מתעניינים בנפח הזיכרון האיקוני השיטה הכי ידועה היא השיטה של SperlingWhole Report Condition. בשיטה זו הנבדק נחשף למטריצת אותיות לזמן קצר (50ms) ומתבקש לחזור על כל האותיות שהוא יכול לזכור מיד לאחר היעלמותה. מתוך מטריצה של 12 אותיות  אנשים זכרו רק 4 אותיות. אך למרות שאובייקטיבית הם זכרו רק 4 אותיות הם דיווחו על תחושה שהם ראו את כל האותיות אבל הן נעלמו. ניתן לפרש את הממצאים הללו ב-2 דרכים:

  1. ייתכן שמדובר באילוזיה (כמו Change Blindness מהשיעור הראשון) ואז אפשר לא להתייחס להרגשה הסובייקטיבית הזו של הנבדקים.
  2. ייתכן שהדיווח הסובייקטיבי והביצוע האובייקטיבי משקפים שני תהליכים שונים המתווכים באמצעות ה-Sensory Store, שהוא חסר גבולות אך נשמר לזמן קצר – תוך כדי אמירת האותיות (שזוכרים את כולן) המידע נעלם ממנו.

כאן נכנס התחכום הניסויי של Sperling עם ה-Partial Report Condition – התנאי של הניסוי שנועד לבחון אילו משתי הפרשנויות היא הנכונה. כאן אחרי שנעלמת המטריצה ולפני שהנבדק מתבקש לדווח על האותיות נשמע צליל בגובה נמוך/בינוני/גבוה (נמצא שזה יותר יעיל מהצגת חץ שדורס מידע מהזיכרון הויזואלי). הצלילים האלה מרמזים לנבדק מאיזו שורה הוא צריך לדווח על האותיות. מתפעלים את הזמן בין הרגע שבו הגירוי יורד מהמסך לבין השמעת הצליל.

זמינות המידע בשני התנאים זהה – הגירוי הופיע ל50ms אבל עכשיו צריך לדווח רק מתוך 4 אותיות ולא מתוך ה-12. בשיטה זו, כדי להעריך את הקיבולת של הזיכרון הסנסורי, נכפיל את מספר האותיות שהנבדק דיווח בדיווח החלקי פי 3 (מספר השורות).

Total capacity = #reported letters in partial report X #rows

לפי החישוב הזה אם האינטרפרטציה הראשונה הייתה נכונה, ויש רק אשליה שאנו רואים הכל, סביר שהנבדק יצליח לדווח רק על 1.33 אותיות בממוצע מאחר והוא ראה רק 4 אותיות רנדומאליות מבין כל המטריצה. לעומת זאת, לפי האינטרפרטציה השנייה אנו לא צריכים להיות מוגבלים בתנאי הדיווח החלקי – אם המידע אכן “חי” בתודעה שלנו לפרק זמן קצר והנבדק יכול להפנות אליו קשב גם אחרי שהגירוי נעלם, הוא יצליח לדווח על כל 4 האותיות.

התוצאות: בציר ה-X יש את הזמן בין כיבוי המטריצה לבין מתן הרמז (הצליל). כאשר נותנים את הצליל מיד כאשר המטריצה נכבית (זמן 0) מספר האותיות שהנבדק תפס הוא 10 (ע”פ החישוב שהסברנו קודם). ככל שהזמן ביניהם ארוך יותר הביצוע הולך ומדרדר – הייצוג של האותיות הולך ודועך בזיכרון הסנסורי. לאחר שנייה הביצוע במשימה זו זהה לביצוע שקיבלנו בתנאי הדיווח המלא (4 פריטים). הזיכרון הסנסורי כבר נעלם לגמרי ומה שהנבדק מדווח הוא מה שנשמר לו בזיכרון לטווח קצר.

זיכרון לטווח קצר

החלק מהזיכרון הסנסורי אליו נפנה את הקשב יעבור לזיכרון לטווח קצר. זהו המידע ש”חי” אצלנו במוח ברגע נתון. למשל, בין הזמן שבו קוראים מספר טלפון עד לחיוג שלו, כדי להשאיר את המספר בראש אנחנו חוזרים עליו כדי שישמר בזיכרון. נוהגים לדמות את הזיכרון לטווח קצר ללהטוטן – ע”י כך שהלהטוטן כל הזמן בתנועה הוא מצליח לשמור מספר צלחות באוויר. מספר הצלחות שהוא מצליח לשמור באוויר הן הקיבולת של הזיכרון לטווח הקצר, התוכן שלו הן הצלחות שבאוויר ברגע נתון, והתנועה של הלהטוטן היא הפעולה שאני עושה (חזרה) כדי לשמור על המידע שם. אם הלהטוטן יפסיק לזוז כל הצלחות יפלו.

נשאלת השאלה: כמה זמן אפשר לשמור מידע בזיכרון לטווח קצר?

פרדיגמת Brown-Peterson היא הפרדיגמה הקלאסית לבדיקת משך הישמרות מידע ב-STM. בניסוי, בכל טרייל, הנסיין אומר 3 אותיות ואז מספר בעל 3 ספרות. מה שהנבדק מתבקש לעשות זה לשמר בראש את האותיות בזמן שהוא סופר אחורנית בשלשות מהמספר בקול רם (209, 206, 203..). התפקיד של הספירה לאחור היא למנוע את השינון של האותיות. הרעיון הוא שאם יש זמן חיים מוגבל לזיכרון לטווח קצר אנחנו רוצים לראות מהו פרק הזמן הזה ללא פעולת השינון. לאחר פרק זמן מסוים הנסיין אומר לנבדק לחזור על האותיות שנאמרו לו בהתחלה. הזמן בין סוף שלוש האותיות לבין המענה הוא ה-Retention Interval, והוא מתופעל בין טריילים שונים.  התוצאות:

ניתן לראות שעד 3 שניות הביצוע כמעט מושלם, אבל לאט לאט אחוז ההצלחה הזה הולך ומתדרדר. הגיעו למסקנה שאורך החיים של מידע בזיכרון לטווח קצר הוא כ-20 שניות.

יש 3 הסברים שאפשר לתת לתוצאות:

  1. Decay – למאגר יש זמן חיים מוגבל, המידע דועך עם הזמן.
  2. Retroactive interference – הפריטים שבאים אחרי הגירוי מפריעים לי לזכור אותו – אני מתבלבלת בין האותיות לבין המספרים. ההסבר הזה פחות סביר במקרה של אותיות ומספרים מאחר וידוע שיש retroactive interference רק כשיש דמיון בין הפריטים. ככל שהפריטים יותר שונים אחד מהשני, יותר קל להבחין ביניהם וה-retroactive interference פחות סביר.
  3. Proactive interference – הפריטים הקודמים (הטריילים הקודמים) מפריעים לי לזכור את הפריטים החדשים.

איך נוכל לבדוק את זה? Keppel & Underwood הסתכלו רק על הטרייל הראשון של כל נבדק כאשר הזמנים משתנים בין נבדק לנבדק וראו שאין דעיכה עם הזמן. נראה שההפרעה מהגירויים הקודמים יוצרת את התוצאות שהתקבלו במבחן של Brown & Peterson. הם הסבירו זאת באמצעות Proactive Interference.

אבל, באדלי שם לב שהביצוע בפריט הראשון הוא מאוד גבוה – מאחר והמשימה קלה מאוד יש אפקט תקרה ולכן אין דעיכה בזיכרון עם הזמן. הוא גילה שאם הוא מבקש מהנבדקים לזכור 5 אותיות במקום 3 ומתפעל את הזמן שוב מקבלים דעיכה אבל היא רק של 5 שניות. זה אומר שיש לנו כאן 2 מרכיבים: העלמות של המידע ב-5 שניות הראשונות ואח”כ יש כנראה בעיה של proactive interference. כנראה שהזיכרון יכול להתקיים 5 שניות אם לא מתחזקים אותו בשינון ואחר-כך יש הפרעות שקשורות ב- proactive interference.

כמה פריטים אפשר לשמור בזיכרון לטווח קצר?

ע”פ הניסוי של סטרלינג על מידע ויזואלי נראה שאפשר לשמור 4 פריטים. רוב הניסויים הראשונים נעשו על גירויים אודיטוריים וחוקר בשם מילר הגיע למסקנה שהקיבולת של הזיכרון לטווח קצר היא 7 פלוס מינוס 2.

הניסוי הקלאסי לבחינת קיבולת זיכרון הוא ה-digit span. נותנים לנבדק שורה של אותיות והוא צריך לחזור עליה. כל פעם השרשרת יותר ויותר ארוכה. ה-digit span הוא אורך השורה שב-50% מהפעמים אני אצליח לחזור עליה ללא טעויות. יש הבדלים בין אישיים ב-digit span והממוצע שלו הוא 7. ל-digit span יש קורלציה עם אינטליגנציה.

Chunking – אפשר לשמר כמות גדולה יותר של של מידע אם אפשר לחלק את המידע ליחידות סמנטיות בעלות משמעות.

גם לזמן יש חשיבות בזיכרון לטווח קצר. לכן שילבו בין הממצאים ואמרו שמה שמגדיר את הזיכרון לטווח קצר הוא לאו דווקא מספר הפריטים שאנחנו יכולים להכניס לתוכו אלא מספר הפריטים שאנחנו יכולים לשנן בפרק זמן נתון. הגיעו למסקנה שמה שאנחנו מצליחים לשמור בזיכרון הוא מה שאנחנו מצליחים לשנן בזמן של 2 שניות.

מוכיחים את זה ע”י לקיחת שתי מילים, לדוגמא: Bishop / Friday. לשתי המילים אותו מספר אותיות ואותו מספר הברות רק שהמילה בישוף נאמרת בפרק זמן קצר יותר מהמילה Friday. מתברר שקל יותר לזכור מילים שזמן ההגייה שלהן קצר יותר.

בנוסף, מתברר שהקיבולת של זיכרון לטווח קצר גדולה יותר עבור מילים השונות אחת מהשנייה –  יכול להיות שאם הפריטים שונים אחד מהשני, הם מפריעים פחות לזיכרון אחד של השני.

כלומר, גם זמן ההגייה של המילה וגם מידת ה-interference של המילים (מידת הדמיון ביניהן) משפיעים  על קיבולת הזיכרון.

בשונה מהזיכרון הסנסורי, בו זמן החיים והקיבולת דומים עבור חושים השונים, נמצא שיש הבדלים בין זיכרון לטווח קצר ויזואלי ואודיטורי. לזיכרון לטווח קצר ויזואלי יש קיבולת של כ-4 פריטים בעוד שלזיכרון האודיטורי יש קיבולת של כ-7 פריטים. לכן, ניתן להסיק שהזיכרון לטווח קצר פועל אחרת עבור שני החושים. לא ניתן למדוד בזמן זיכרון ויזואלי, ולכן אין לו חשיבות בזמן, אלא בעיקר קיבולת. הזמן חשוב יותר בקידוד הזיכרון האודיטורי.

איך משמרים מידע בזיכרון לטווח קצר? – אפשר לקדד מידע בצורה ויזואלית, אודיטורית או סמנטית.

ניסויים:

  • החוקר מראה לנבדק אותיות ולאחר מכן מבקש מהנבדק שיכתוב את האותיות שראה כמה שיותר מהר. רואים שיש יותר סיכוי שהנבדק יתבלבל בין אותיות שנשמעות דומה מאשר כאלו שנראות דומה. לדומגא, הוא יתבלבל יותר בין B ל-P מאשר בין E ל-F. זה אומר שאפילו אותיות, שהן גירוי ויזואלי, אנחנו משמרים כגירוי אודיטורי.
  • Posner & Keele (1967)מראים לנבדק שתי אותיות אחת אחרי השנייה במרווחי זמן שונים. הנבדק צריך להגיד אם האותיות הן אותו דבר מבחינת המשמעות שלהן: AA/Aa/Ab/AB. יש כאן תנאי בו האותיות זהות ויזואלית ואודיטורית (AA) ותנאי בו הן זהות רק אודיטורית (Aa). אם יש קידוד ויזואלי צפוי שמהירות התגובה תהיה שונה אם זו אותה אות בצורות שונות. אם הקידוד אודיטורי לא צפוי שיהיה הבדל כזה. התוצאות (ציר ה-X הוא הזמן בין הצגת שתי האותיות):

ניתן לראות שבהתחלה הדמיון הויזואלי בין האותיות עוזר לי לענות same מהר יותר. אחרי 2 שניות הייצוג הויזואלי נעלם ואז כל מה שחשוב הוא האם זו אותה אות או לא מבחינה אודיטורית. בשלב זה אין הבדל בזמן התגובה בין התנאי התואם ויזואלית לתנאי הלא תואם.

המסקנה היא שבהתחלה הקידוד הוא ויזואלי אבל אחר כך הוא נעלם ונשאר הקידוד האודיטורי בלבד.

האם אנחנו שומרים בזיכרון לטווח קצר ייצוגים סמנטיים?

ניסוי השתמש בפרדיגמה של בראון-פטרסון (לאחר הצגת הגירוי הנבדק סופר אחורנית), רק שהפעם במקום אותיות הציגו לנבדקים קבוצות של 3 מילים. הנבדקים מחולקים ל-3 קבוצות בכל קבוצה השלשות היו לקוחות מקטגוריה מסוימת:

  1. פירות
  2. מקצועות
  3. בשר

בשלושת ה-trials הראשונים כל קבוצה מקבלת רק מילים שרלוונטיות לה. ב-trial הרביעי שהוא הקריטי כל הקבוצות קיבלו פירות.

הרעיון הוא שגורם חשוב בזיכרון לטווח קצר הוא עד כמה אנו מתבלבלים עם trials קודמים – עד כמה מתקיים proactive inhibition. מבחינה ויזואלית/אקוסטית אין הבדל בין הקטגוריות האלו . הדבר היחיד שיכול לגרום לבלבול הוא דמיון סמנטי. אם ה-trial הרביעי יהיה שונה בתנאי התואם (הקבוצה של הפירות) מאשר בתנאי הלא תואם (המקצועות והבשר) זה אומר שיש קידוד סמנטי.

התוצאות: ב-trail הראשון עוד אין הפרעה לכן הביצוע טוב. ב-trials השני והשלישי הביצוע הולך ומתדרדר.

כאשר מתחלפת הקטגוריה הסמנטית הביצוע משתפר, בניגוד לקבוצה של הפירות בה יש עוד הדרדרות בטרייל הרביעי. לתופעה הזו קוראים Release from Proactive Interference. כשהקטגוריה הסמנטית משתנה אנו משתחררים מההפרעה והביצוע משתפר. ניסוי זה מוכיח שימוש בקידוד סמנטי.

 

מידע נוסף ניתן לקרוא כאן