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Memoria icónica

La memoria icónica es el registro de memoria sensorial visual perteneciente al dominio visual y un almacén de información visual de rápida desaparición. Es un componente del sis...

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La memoria icónica es el registro de memoria sensorial visual perteneciente al dominio visual y un almacén de información visual de rápida desaparición. Es un componente del sistema de memoria visual que también incluye la memoria visual a corto plazo [ 1 ] (VSTM) y la memoria a largo plazo (LTM). La memoria icónica se describe como un almacén de memoria muy breve (<1 segundo), precategórico y de alta capacidad. [ 2 ] [ 3 ] Contribuye a la VSTM al proporcionar una representación coherente de toda nuestra percepción visual durante un período de tiempo muy breve. La memoria icónica ayuda a explicar fenómenos como la ceguera al cambio y la continuidad de la experiencia durante los movimientos sacádicos . La memoria icónica ya no se considera una entidad única, sino que se compone de al menos dos componentes distintos. [ 4 ] Experimentos clásicos, incluido el paradigma de informe parcial de Sperling , así como técnicas modernas, continúan proporcionando información sobre la naturaleza de este almacén de memoria sensorial.

La " persistencia de la visión " es la noción más general (y a menudo desactualizada) de impresiones visuales persistentes (que potencialmente incluyen imágenes residuales y palinopsia ), comúnmente asociada con la razón por la cual las interrupciones entre imágenes en el cine y otros medios estroboscópicos pasan desapercibidas.

Descripción general

La aparición de una imagen fisiológica sostenida de un objeto después de su desplazamiento físico ha sido observada por muchas personas a lo largo de la historia. Uno de los primeros relatos documentados del fenómeno fue el de Aristóteles , quien propuso que las imágenes residuales estaban involucradas en la experiencia de un sueño. [ 5 ] La observación natural del rastro de luz producido por una brasa incandescente en el extremo de un palo que se movía rápidamente despertó el interés de los investigadores en los siglos XVIII y XIX. Fueron los primeros en comenzar estudios empíricos sobre este fenómeno [ 5 ] que más tarde se conoció como persistencia visible . [ 4 ] En el siglo XX, el papel de la persistencia visible en la memoria ganó considerable atención debido a su papel hipotético como una representación precategórica de la información visual en la memoria visual a corto plazo (MVCP). En 1960, George Sperling comenzó sus clásicos experimentos de informe parcial para confirmar la existencia de la memoria sensorial visual y algunas de sus características, incluyendo la capacidad y la duración. [ 2 ] No fue hasta 1967 que Ulric Neisser denominó a este almacén de memoria de rápida desaparición memoria icónica . [ 6 ] Aproximadamente 20 años después de los experimentos originales de Sperling, comenzaron a surgir dos componentes separados de la memoria sensorial visual: la persistencia visual y la persistencia informacional. Los experimentos de Sperling probaron principalmente la información relacionada con un estímulo, mientras que otros, como Coltheart, realizaron pruebas directas de persistencia visual. [ 4 ] En 1978, Di Lollo propuso un modelo de dos estados de la memoria sensorial visual. [ 7 ] Aunque se ha debatido a lo largo de la historia, la comprensión actual de la memoria icónica hace una clara distinción entre la persistencia visual y la informacional, que se prueban de manera diferente y tienen propiedades fundamentalmente diferentes. Se cree que la persistencia informacional, que es la base de la memoria icónica, es el contribuyente clave a la memoria visual a corto plazo como almacén sensorial precategórico. [ 4 ] [ 8 ] Un área de almacenamiento similar sirve como almacén temporal para los sonidos. [ 9 ]

Componentes

Los dos componentes principales de la memoria icónica son la persistencia visual y la persistencia informacional . El primero es una representación visual precategórica relativamente breve (150 ms) de la imagen física creada por el sistema sensorial. Esta sería la "instantánea" de lo que el individuo está mirando y percibiendo. El segundo componente es un almacén de memoria más duradero que representa una versión codificada de la imagen visual en información postcategórica. Estos serían los "datos brutos" que son captados y procesados ​​por el cerebro. También se puede considerar un tercer componente que es la persistencia neuronal : la actividad física y los registros del sistema visual . [ 4 ] [ 10 ] La persistencia neuronal generalmente se representa mediante técnicas neurocientíficas como EEG y fMRI .

Persistencia visible

La persistencia visible es la impresión fenomenológica de que una imagen visual permanece presente después de su desaparición física. Esto puede considerarse un subproducto de la persistencia neuronal. La persistencia visible es más sensible a los parámetros físicos del estímulo que la persistencia informacional, lo cual se refleja en sus dos propiedades clave: [ 4 ]

  1. La duración de la persistencia visual es inversamente proporcional a la duración del estímulo. Esto significa que cuanto más tiempo se presente el estímulo físico, más rápido se desvanecerá la imagen visual en la memoria.
  2. La duración de la persistencia visual es inversamente proporcional a la luminancia del estímulo . Cuando aumenta la luminancia o el brillo de un estímulo, disminuye la duración de la persistencia visual. [ 3 ] Debido a la participación del sistema neural, la persistencia visual depende en gran medida de la fisiología de los fotorreceptores y de la activación de diferentes tipos de células en la corteza visual . Esta representación visual está sujeta a efectos de enmascaramiento, por los cuales la presentación de un estímulo interferente durante o inmediatamente después de la desaparición del estímulo interfiere con la capacidad de recordarlo. [ 11 ]

Se han utilizado diferentes técnicas para intentar identificar la duración de la persistencia visual. La técnica de duración del estímulo consiste en presentar un estímulo de prueba (un "clic" auditivo) simultáneamente con el inicio y, en un ensayo aparte, con el final de una pantalla visual. La diferencia representa la duración del almacenamiento visual, que se ha determinado que es de aproximadamente 100-200 ms. [ 11 ] Por otro lado, la técnica de continuidad fenomenal y rendija móvil estima la persistencia visual en 300 ms. [ 12 ] En el primer paradigma, se presenta una imagen de forma discontinua con periodos en blanco entre presentaciones. Si la duración es lo suficientemente corta, el participante percibirá una imagen continua. De manera similar, la técnica de rendija móvil también se basa en que el participante observe una imagen continua. Solo que, en lugar de mostrar y apagar el estímulo completo, solo se muestra una porción muy estrecha o "rendija" de la imagen. Cuando la rendija oscila a la velocidad correcta, se visualiza una imagen completa.

Base neuronal

La persistencia visual subyacente es la persistencia neural de la vía sensorial visual. Una representación visual prolongada comienza con la activación de los fotorreceptores en la retina . Aunque se ha encontrado que la activación tanto en bastones como en conos persiste más allá del final físico de un estímulo, el sistema de bastones persiste más tiempo que los conos. [ 13 ] Otras células involucradas en una imagen visible sostenida incluyen las células ganglionares de la retina M y P. Las células M (células transitorias) están activas solo durante el inicio y el final del estímulo. Las células P (células sostenidas) muestran actividad continua durante el inicio, la duración y el final del estímulo. [ 13 ] [ 14 ] Se ha encontrado persistencia cortical de la imagen visual en la corteza visual primaria (V1) en el lóbulo occipital que es responsable del procesamiento de la información visual. [ 13 ] [ 15 ]

Persistencia informativa

La persistencia de la información representa la información sobre un estímulo que persiste después de su desaparición física. Es de naturaleza visual , pero no visible . [ 8 ] Los experimentos de Sperling fueron una prueba de la persistencia de la información. [ 4 ] La duración del estímulo es el factor clave que contribuye a la duración de la persistencia de la información. A medida que aumenta la duración del estímulo, también lo hace la duración del código visual. [ 16 ] Los componentes no visuales representados por la persistencia de la información incluyen las características abstractas de la imagen, así como su ubicación espacial. Debido a la naturaleza de la persistencia de la información, a diferencia de la persistencia visible, es inmune a los efectos de enmascaramiento. [ 11 ] Las características de este componente de la memoria icónica sugieren que desempeña un papel clave en la representación de un almacén de memoria postcategórica para el cual la VSTM puede acceder a la información para su consolidación. [ 8 ]

Se muestran la vía dorsal (verde) y la vía ventral (púrpura). Ambas se originan en una fuente común en la corteza visual.

Base neuronal

Aunque existe menos investigación sobre la representación neuronal de la persistencia informacional en comparación con la persistencia visual, nuevas técnicas electrofisiológicas han comenzado a revelar las áreas corticales implicadas. A diferencia de la persistencia visible, se cree que la persistencia informacional depende de áreas visuales de nivel superior más allá de la corteza visual. Se encontró que el surco temporal superior anterior (STS), parte de la vía ventral , estaba activo en macacos durante tareas de memoria icónica. Esta región cerebral está asociada con el reconocimiento y la identidad de objetos. El papel de la memoria icónica en la detección de cambios se ha relacionado con la activación del giro occipital medio (MOG). Se encontró que la activación del MOG persistía durante aproximadamente 2000 ms, lo que sugiere la posibilidad de que la memoria icónica tenga una duración mayor de lo que se pensaba hasta ahora. La memoria icónica también está influenciada por la genética y las proteínas producidas en el cerebro. El factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) es parte de la familia de neurotrofinas , factores de crecimiento nervioso. Se ha demostrado que los individuos con mutaciones en el gen BDNF, que codifica para BDNF, tienen una persistencia informacional más corta y menos estable. [ 17 ]

Role

La memoria icónica proporciona un flujo continuo de información visual al cerebro, que puede ser extraída durante un período prolongado por la memoria de trabajo visual para su consolidación en formas más estables. Una de las funciones clave de la memoria icónica está relacionada con la detección de cambios en nuestro entorno visual, lo que facilita la percepción del movimiento. [ 18 ]

Integración temporal

La memoria icónica permite integrar información visual a lo largo de una secuencia continua de imágenes, por ejemplo, al ver una película. En la corteza visual primaria, los nuevos estímulos no borran la información de los estímulos anteriores. En cambio, las respuestas al estímulo más reciente contienen cantidades aproximadamente iguales de información tanto sobre este como sobre el estímulo precedente. [ 15 ] Esta memoria de un elemento anterior podría ser el sustrato principal tanto para los procesos de integración en la memoria icónica como para los efectos de enmascaramiento. El resultado particular depende de si las dos imágenes componentes subsiguientes (es decir, los "iconos") tienen significado solo cuando están aisladas (enmascaramiento) o solo cuando se superponen (integración).

ceguera al cambio

Se cree que la representación breve en la memoria icónica desempeña un papel clave en la capacidad de detectar cambios en una escena visual. El fenómeno de la ceguera al cambio ha aportado información sobre la naturaleza del almacén de memoria icónica y su función en la visión. La ceguera al cambio se refiere a la incapacidad de detectar diferencias entre dos escenas sucesivas separadas por un intervalo en blanco muy breve, o intervalo entre estímulos (IE). [ 19 ] Por lo tanto, la ceguera al cambio puede definirse como un ligero lapso en la memoria icónica. [ 20 ] Cuando las escenas se presentan sin un IE, el cambio es fácilmente detectable. Se cree que el almacén de memoria detallado de la escena en la memoria icónica se borra con cada IE, lo que hace que la memoria sea inaccesible. Esto reduce la capacidad de hacer comparaciones entre escenas sucesivas. [ 19 ]

movimiento sacádico ocular

Se ha sugerido que la memoria icónica desempeña un papel en la continuidad de la experiencia durante los movimientos sacádicos oculares . [ 21 ] Estos rápidos movimientos oculares ocurren en aproximadamente 30 ms y cada fijación dura aproximadamente 300 ms. Sin embargo, la investigación sugiere que la memoria de la información entre sacadas depende en gran medida de la memoria visual a corto plazo (MVCP) y no de la memoria icónica. En lugar de contribuir a la memoria transacádica, se cree que la información almacenada en la memoria icónica se borra durante las sacadas. Un fenómeno similar ocurre durante el parpadeo, donde tanto el parpadeo automático como el intencional interrumpen la información almacenada en la memoria icónica. [ 22 ]

Desarrollo

El desarrollo de la memoria icónica comienza al nacer y continúa a medida que se desarrolla el sistema visual primario y secundario . A los 6 meses de edad, la capacidad de memoria icónica de los bebés se acerca a la de los adultos. [ 23 ] A los 5 años de edad, los niños han desarrollado la misma capacidad ilimitada de memoria icónica que poseen los adultos. Sin embargo, la duración de la persistencia de la información aumenta de aproximadamente 200 ms a los 5 años, a un nivel asintótico de 1000 ms en un adulto (>11 años). Se produce una pequeña disminución en la persistencia visual con la edad. Se ha observado una disminución de aproximadamente 20 ms al comparar individuos de principios de los 20 con aquellos de finales de los 60. [ 24 ] A lo largo de la vida, pueden desarrollarse deterioros cognitivos leves (DCL), como errores en la memoria episódica (memoria autobiográfica sobre personas, lugares y su contexto) y la memoria de trabajo (el componente de procesamiento activo de la MCP) debido a daños en las áreas del hipocampo y la corteza de asociación. Los recuerdos episódicos son eventos autobiográficos que una persona puede comentar. Se ha observado que las personas con deterioro cognitivo leve (DCL) presentan una disminución en la capacidad y duración de la memoria icónica. El deterioro de la memoria icónica en personas con DCL puede utilizarse como predictor del desarrollo de déficits más graves, como la enfermedad de Alzheimer y la demencia, en etapas posteriores de la vida. Estudios previos han demostrado que los glucocorticoides están estrechamente relacionados con el impacto en las funciones cognitivas superiores. La exposición a glucocorticoides provoca un deterioro grave en la recuperación de la memoria, acelerando explícitamente el deterioro de la memoria icónica. Reduce el mantenimiento y almacenamiento activo de la información sensorial al alterar las respuestas neuronales transitorias durante las etapas iniciales del procesamiento de estímulos. [ 25 ] Los niveles elevados de cortisol también se han asociado con un deterioro más rápido de la memoria icónica y un deterioro del procesamiento descendente, lo que aumenta el riesgo de desarrollar demencia y enfermedad de Alzheimer. [ 26 ]

La formación de la memoria icónica se ha descrito previamente como efímera y sin atención, sin embargo, estudios más recientes han demostrado que, de hecho, sí requiere atención. Se ha demostrado que la memoria icónica se desvanece a un ritmo más rápido si el foco de atención no se ajusta adecuadamente a la carga atencional. Esto permite que la información que se transporta a la memoria de trabajo se retenga con mayor precisión. [ 27 ] Se ha descubierto que el decaimiento de la memoria icónica ocurre rápidamente después de que el estímulo visual ya no está presente. Sin recuperación activa, la memoria icónica desaparece en promedio en medio segundo. La teoría del decaimiento gradual en la memoria de trabajo visual afirma que la precisión con la que se recuerda el estímulo en la memoria icónica se deteriora con el tiempo. Sin embargo, se considera que la información almacenada en la memoria sensorial facilita el decaimiento exponencial. [ 28 ] [ 29 ]

Procedimiento de informe parcial de Sperling

En 1960, George Sperling fue el primero en utilizar un paradigma de informe parcial para investigar el modelo bipartito de la memoria de trabajo visual. [ 2 ] En los experimentos iniciales de Sperling en 1960, se presentó a los observadores un estímulo visual taquistoscópico durante un breve período de tiempo (50 ms) que consistía en una matriz de 3x3 o 3x4 de caracteres alfanuméricos como:

P Y F G
V J S A
D H B U

La recuperación de la información se basó en una señal que aparecía tras la desaparición del estímulo y que indicaba al sujeto que recordara una línea específica de letras de la pantalla inicial. El rendimiento de la memoria se comparó en dos condiciones: informe completo e informe parcial.

Informe completo

El paradigma original de informe parcial de Sperling.

La condición de informe completo requería que los participantes recordaran tantos elementos de la pantalla original como fuera posible en sus ubicaciones espaciales correctas. Por lo general, los participantes pudieron recordar de tres a cinco caracteres de la pantalla de doce caracteres (~35%). [ 2 ] Esto sugiere que el informe completo está limitado por un sistema de memoria con una capacidad de cuatro a cinco elementos.

Informe parcial

La condición de informe parcial requería que los participantes identificaran un subconjunto de los caracteres de la pantalla visual mediante recuerdo con claves . La clave era un tono que sonaba a intervalos de tiempo variables (~50 ms) después de la desaparición del estímulo. La frecuencia del tono (alta, media o baja) indicaba qué conjunto de caracteres de la pantalla debían ser reportados. Debido a que los participantes no sabían qué fila se les indicaría para el recuerdo, el desempeño en la condición de informe parcial puede considerarse una muestra aleatoria de la memoria de un observador para toda la pantalla. Este tipo de muestreo reveló que, inmediatamente después de la desaparición del estímulo, los participantes podían recordar una fila determinada (de una cuadrícula de 3x3 de 9 letras) en el 75% de los ensayos, lo que sugiere que el 75% de toda la pantalla visual (el 75% de las 9 letras) era accesible a la memoria. [ 2 ] Esto representa un aumento drástico en la capacidad hipotetizada de la memoria icónica derivada de los ensayos de informe completo.

Variaciones del procedimiento de informe parcial

Averbach_&_Coriell's_partial_report.jpg
El paradigma del informe parcial de Averbach y Coriell.

Señal visual de barra

Una pequeña variación en el procedimiento de informe parcial de Sperling, que arrojó resultados similares, consistió en el uso de una barra visual como marcador en lugar de un tono auditivo como señal de recuperación. En esta modificación, se presentó a los participantes una pantalla visual de 2 filas de 8 letras durante 50 ms. La sonda era una barra visual colocada encima o debajo de la posición de una letra simultáneamente con el desplazamiento de la matriz. Los participantes tuvieron una precisión promedio del 65 % al recordar la letra designada. [ 30 ]

Variaciones temporales

Variar el tiempo entre la desaparición de la pantalla y la señal auditiva permitió a Sperling estimar la evolución temporal de la memoria sensorial. Sperling se desvió del procedimiento original al variar la presentación del tono desde inmediatamente después de la desaparición del estímulo, hasta 150, 500 o 1000 ms. Mediante esta técnica, se observó que la memoria inicial de una pantalla de estímulo se desvanecía rápidamente después de su desaparición. Aproximadamente a los 1000 ms después de la desaparición del estímulo, no hubo diferencia en el recuerdo entre las condiciones de informe parcial e informe completo. En general, los experimentos que utilizaron informes parciales proporcionaron evidencia de una huella sensorial que se desvanecía rápidamente y que duraba aproximadamente 1000 ms después de la desaparición de una pantalla [ 2 ] [ 30 ] [ 31 ].

Señal circular y enmascaramiento

Los efectos del enmascaramiento se identificaron mediante el uso de un círculo presentado alrededor de una letra como clave para el recuerdo. [ 32 ] Cuando el círculo se presentaba antes del inicio del estímulo visual o simultáneamente con su finalización, el recuerdo coincidía con el obtenido al usar una barra o un tono. Sin embargo, si se utilizaba un círculo como clave 100 ms después de la finalización del estímulo, la precisión del recuerdo disminuía. A medida que aumentaba el retraso en la presentación del círculo, la precisión mejoraba nuevamente. Este fenómeno fue un ejemplo de enmascaramiento metacontraste. También se observó enmascaramiento cuando se presentaban imágenes, como líneas aleatorias, inmediatamente después de la finalización del estímulo. [ 33 ]

Véase también

Referencias

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