Indices significatifs : la clé pour augmenter la capacité de la mémoire visuelle

résumé: Les chercheurs ont découvert que notre capacité de mémoire de travail visuelle n’est pas statique, mais peut être étendue lorsque les stimuli sont significatifs.

Les théories traditionnelles ont suggéré que la capacité de la mémoire de travail visuelle, qui est cruciale pour diverses capacités cognitives, est réparée. Cependant, cette étude a révélé que lorsqu’ils étaient présentés avec des objets reconnaissables, les individus étaient capables de retenir plus d’informations visuelles que lorsqu’ils étaient présentés avec des versions mixtes et dénuées de sens des mêmes objets.

Cette révélation importante a des implications pour repenser les outils de diagnostic clinique et les systèmes d’IA.

Faits marquants:

1. Les chercheurs de Dartmouth ont découvert que la capacité des individus pour la mémoire de travail visuelle peut être élargie lorsque les stimuli sont significatifs.
2. Au cours des expériences, les participants ont pu mieux se souvenir de la couleur d’objets reconnaissables que de la couleur de versions mixtes non reconnaissables des mêmes objets.
3. Cette découverte indique la nécessité de réévaluer les outils de diagnostic de la mémoire et pourrait affecter la façon dont les systèmes d’IA modélisent et manipulent le comportement humain.

source: Collège de Dartmouth

La mémoire humaine est fondamentale dans tout ce que nous faisons. De la mémorisation des visages de quelqu’un que vous venez de rencontrer à la recherche de votre téléphone portable que vous venez de laisser sur la table, la « mémoire de travail visuelle » – le système cognitif principal qui maintient les informations visuelles dans un état actif pendant une courte période de temps – joue un rôle vital .

Des travaux antérieurs ont montré que la capacité de la mémoire de travail visuelle est bien corrélée à d’autres capacités cognitives importantes telles que les performances académiques et l’intelligence fluide, qui comprend le raisonnement général et la résolution de problèmes, de sorte que la compréhension de ses limites fait partie intégrante de la compréhension du fonctionnement de la cognition humaine.

Dans le passé, les théories suggéraient que la capacité de mémoire de travail visuelle d’un individu était fixe, mais une nouvelle étude dirigée par Dartmouth a révélé que davantage d’informations visuelles peuvent être conservées lorsque les stimuli sont significatifs, démontrant que la capacité de mémoire de travail visuelle est flexible.

Les résultats sont publiés dans Psychologie.

« Nos résultats suggèrent que la capacité de la mémoire de travail visuelle peut être plus persistante et flexible que nous ne le pensions », déclare l’auteur principal Young Hoon Chung, PhD. Étudiant en neurosciences cognitives et membre du Laboratoire de cognition, d’attention et de mémoire à Dartmouth.

Dans une expérience, on a montré aux participants des images de quatre objets de couleurs différentes sur un seul écran d’ordinateur et on leur a demandé de se souvenir des couleurs aussi précisément que possible.

On leur a montré des objets reconnaissables dans un état « significatif » et des versions confuses d’objets dans un état « sans signification ». Ensuite, on leur a présenté un écran d’ordinateur vide. Ensuite, ils ont vu une image d’un objet ou des copies mélangées des objets dans deux couleurs différentes et ont été chargés d’identifier la couleur qu’ils venaient de voir. On n’a jamais demandé aux participants l’identité de l’objet, seulement la couleur.

La tâche était « De quelle couleur voyez-vous? » Pas « Avez-vous vu une bouilloire à thé ? » Les participants ont ensuite montré des centaines d’objets, ainsi que des objets mélangés, dans des couleurs aléatoires, et testés sur leur mémoire des couleurs.

Grâce à une série de cinq expériences, les chercheurs ont testé la capacité des participants à se souvenir des couleurs d’objets reconnaissables du monde réel, comme celle d’une bouilloire par rapport à celle d’une version inconnue de l’objet. L’équipe a utilisé un algorithme développé par d’autres chercheurs pour convertir l’objet connu en une forme abstraite et mélangée d’une complexité visuelle similaire.

Les objets d’origine et les objets mélangés se sont ensuite vu attribuer des couleurs aléatoires à partir d’une roue chromatique à 360 degrés. L’idée était que le traitement visuel antérieur du cerveau serait similaire pour les objets sains et brouillés, mais les observateurs ne pourraient pas reconnaître les objets brouillés. Ainsi, en mélangeant l’objet, la signification des stimuli est supprimée.

Les chercheurs ont calculé dans quelle mesure les participants pouvaient se souvenir des couleurs des stimuli dans des conditions significatives par rapport à des conditions absurdes.

« Nos résultats montrent que la mémoire des couleurs des participants était meilleure lorsqu’ils avaient un contexte significatif », explique Chung.

« Par exemple, les gens se souviennent mieux de la couleur bleue lorsqu’elle faisait partie d’une bouilloire bleue que de la forme bleutée d’un pull. »

« Lorsque les couleurs sont considérées comme faisant partie de quelque chose de significatif, vous êtes plus susceptible de vous souvenir de cette couleur », déclare Chung.

D’autres expériences de l’étude étaient similaires et ont servi de témoins pour tester si la mémoire des couleurs est meilleure avec des objets reconnaissables, ce qui s’est avéré vrai tout au long de l’étude.

Les contrôles comprenaient l’utilisation de stimuli inversés au lieu d’objets brouillés, l’ajout d’une tâche verbale en plus de la tâche visuelle pour exclure la possibilité que la mémoire de couleur des stimuli ait été causée par la verbalisation de ce qui a été vu, ou l’ajout d’un repère spatial lors de la récupération.

« Des recherches antérieures ont montré que l’espace est l’un des signaux les plus puissants utilisés par notre système de mémoire de travail visuelle, car il s’agit d’une sorte de représentation dans nos représentations visuelles, nous étions donc également intéressés à examiner si l’effet de sens persisterait lorsque les participants pourraient utiliser des emplacements spatiaux pour récupérer les couleurs », dit-il. Viola Stormer, professeure adjointe de sciences psychologiques et cérébrales et chercheuse principale au laboratoire Cognition, Attention, and Memory à Dartmouth.

« Ce que nous avons découvert, c’est que les participants continuaient à mieux se souvenir des couleurs lorsqu’elles faisaient partie des objets du monde réel et ne s’appuyaient pas uniquement sur les emplacements spatiaux où l’objet était vu. »

« Notre étude montre que cette signification sémantique de haut niveau, qui repose sur le stockage à long terme de connaissances générales ou dans ce cas sur la reconnaissance d’objets, peut aider à créer une caractéristique vraiment de bas niveau qui n’est pas significative en soi, comme la couleur. , significatif », dit Sturmer.

« Lorsque des informations relativement abstraites sont combinées à des connaissances conceptuelles que les gens possèdent déjà, cela peut améliorer la capacité d’un individu à mieux retenir ces nouvelles informations. »

« De nombreuses mesures de la mémoire de travail sont utilisées comme outils de diagnostic en milieu clinique pour aider à identifier les déficiences de la mémoire, mais elles sont basées sur l’hypothèse qu’il existe une capacité stable pour ce type de mémoire », explique Chung.

« Ainsi, la façon dont nous testons dans ces domaines n’est pas nécessairement aussi précise que nous le pensions à l’origine. Il est peut-être temps de repenser les méthodologies de test afin d’obtenir une mesure plus précise de la mémoire humaine », déclare Chung.

« Au-delà du cadre clinique, nos découvertes peuvent également avoir des implications sur la façon dont les systèmes d’IA modélisent et traitent le comportement humain, car la capacité de la mémoire de travail est connue pour être liée à la capacité cognitive générale de l’homme. »

La recherche s’appuie sur des travaux antérieurs de Sturmer, dont il est co-auteur, qui ont révélé que la capacité de se souvenir d’objets du monde réel est plus forte que de se souvenir d’objets abstraits.

L’équipe prévoit d’étudier les mécanismes sous-jacents de la mémoire de travail visuelle à l’aide de techniques d’électroencéphalographie (EEG) et d’IRMf pour mieux comprendre comment le cerveau réagit au contexte visuel des couleurs.

Chung ([email protected]) et tempête ([email protected]) sont disponibles pour commentaires. Timothy Brady de l’Université de Californie à San Diego a également été co-auteur de l’étude.

À propos de cette actualité de la recherche en neurosciences optiques et mémoire

auteur: Amy Olson
source: Collège de Dartmouth
communication: Amy Olson – Collège Dartmouth
image: Image créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès fermé.
« Il n’y a pas de limite stricte pour stocker des caractéristiques visuelles simples : les objets du monde réel fournissent un échafaudage efficace pour garder les caractéristiques à l’espritPar Yong Hoon Chung et al. Psychologie

un résumé

Il n’y a pas de limite stricte pour stocker des caractéristiques visuelles simples : les objets du monde réel fournissent un échafaudage efficace pour garder les caractéristiques à l’esprit

Des théories notables de la mémoire de travail visuelle postulent que la capacité à maintenir une caractéristique visuelle spécifique est constante. Contrairement à ces théories, des études récentes ont montré que les objets significatifs sont mieux mémorisés que les stimuli simples et inutiles.

Ici, nous avons testé si c’est uniquement parce que des stimuli significatifs peuvent recruter des fonctionnalités supplémentaires – et donc plus de capacité de stockage – ou si de simples fonctionnalités visuelles qui ne sont pas significatives peuvent également bénéficier de faire partie d’un objet significatif.

À travers cinq expériences (30 jeunes adultes chacune), nous avons montré que la capacité de mémoire de travail visuelle pour les couleurs est plus grande lorsque les couleurs font partie d’objets reconnaissables du monde réel que lorsqu’elles sont méconnaissables.

Nos résultats indiquent que des stimuli significatifs fournissent une base solide pour aider à préserver des informations simples sur les traits visuels, peut-être parce qu’ils augmentent efficacement la discrimination des objets les uns par rapport aux autres et réduisent les chevauchements.