Μέρος 1: Περιβαλλοντικές Παραμορφώσεις Δυναμικής Μετατόπισης της Ανθρώπινης Χωρικής Μνήμης

Επικοινωνία: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com

Alexandra T. Keinath#1, Ohad Rechnitz#2, Vijay Balasubramanian3, Russell A. Epstein1

1 Τμήμα Ψυχολογίας, Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια, Φιλαδέλφεια, Πενσυλβάνια

2 Rappaport Faculty of Medicine and Research Institute, Technion – Israel Institute of Technology, Χάιφα, Ισραήλ

3Department of Physics, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania # Αυτοί οι συγγραφείς συνέβαλαν εξίσου σε αυτό το έργο.

Κάντε κλικ εδώ για το Μέρος 2

Αφηρημένη

Τα κύτταρα θέσης και πλέγματος στον σχηματισμό του ιππόκαμπου πιστεύεται ότι υποστηρίζουν έναν ενοποιημένο και συνεκτικό γνωστικό χάρτη του χώρου. Αυτός ο μηχανισμός χαρτογράφησης αντιμετωπίζει μια πρόκληση όταν ένας πλοηγός τοποθετείται σε ένα οικείο περιβάλλον που έχει παραμορφωθεί από το αρχικό του σχήμα. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, πολλοί μετασχηματισμοί θα μπορούσαν εύλογα να χρησιμεύσουν για τη χαρτογράφηση του γνώριμου γνωστικού χάρτη ενός πλοηγού στον παραμορφωμένο χώρο. Προηγούμενα εμπειρικά αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι τα πεδία πυροδότησης των κυψελών του τόπου και του πλέγματος τρωκτικών τεντώνονται ή συμπιέζονται με τρόπο που ταιριάζει κατά προσέγγιση με την περιβαλλοντική παραμόρφωση και τον ανθρώπινο χώρομνήμηπαρουσιάζει παρόμοιες παραμορφώσεις. Αυτές οι επιδράσεις έχουν ερμηνευτεί ως απόδειξη ότι η αναμόρφωση ενός οικείου περιβάλλοντος προκαλεί έναν ανάλογο ανασχηματισμένο γνωστικό χάρτη. Ωστόσο, πρόσφατη εργασία έχει προτείνει μια εναλλακτική εξήγηση, σύμφωνα με την οποία οι παραμορφώσεις που προκαλούνται από παραμορφώσεις του κώδικα του πλέγματος οφείλονται σε έναν μηχανισμό που αγκυρώνει δυναμικά τα πεδία πλέγματος στο πιο πρόσφατο όριο, προκαλώντας έτσι αλλαγές που εξαρτώνται από την ιστορία στη φάση του πλέγματος. Αυτή η ερμηνεία εγείρει την πιθανότητα ότι η ανθρώπινη χωρικήμνήμηθα παρουσιάσει παρόμοια δυναμική που εξαρτάται από την ιστορία. Για να ελέγξουμε αυτήν την πρόβλεψη, διδάξαμε στους συμμετέχοντες τις τοποθεσίες των αντικειμένων σε ένα εικονικό περιβάλλον και στη συνέχεια εξετάσαμε τα αντικείμενα τουςμνήμηγια αυτές τις θέσεις σε παραμορφωμένες εκδόσεις αυτού του περιβάλλοντος. Σε τρία πειράματα με μεταβλητή πρόσβαση σε οπτικές και αιθουσαίες ενδείξεις, παρατηρήσαμε το προβλεπόμενο μοτίβο, σύμφωνα με το οποίο οι απομνημονευμένες θέσεις των αντικειμένων μετατοπίζονταν από δοκιμή σε δοκιμή ανάλογα με το όριο προέλευσης της τροχιάς κίνησης του συμμετέχοντος. Αυτά τα αποτελέσματα παρέχουν στοιχεία για έναν δυναμικό μηχανισμό αγκύρωσης που διέπει τόσο τη νευρωνική πυροδότηση όσο και τη χωρικήμνήμη.

Το Cistanche μπορεί να βελτιώσει τη μνήμη

1|ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ο ιππόκαμπος σχηματισμός διατηρεί μια αναπαράσταση του χώρου μέσω της συντονισμένης δραστηριότητας μιας ποικιλίας λειτουργικά διακριτών τύπων κυττάρων. Μεταξύ των πιο καλά χαρακτηρισμένων από αυτούς τους τύπους κυττάρων είναι τα κελιά θέσης και τα κελιά πλέγματος. Τα κύτταρα θέσης είναι αραιά ενεργά κύτταρα στον ιππόκαμπο που συντονίζονται σε διαφορετικές προτιμώμενες τοποθεσίες (O'Keefe & Dostrovsky, 1971), ενώ τα κύτταρα πλέγματος είναι ευρέως ενεργά κύτταρα στον έσω ενδορινικό φλοιό που συντονίζονται σε ένα εξαγωνικό πλέγμα προτιμώμενων θέσεων. ο πλωτός χώρος (Hafting, Fyhn, Molden, Moser, & Moser, 2005). Σύμφωνα με μια μακροχρόνια υπόθεση, αυτά τα κύτταρα υποστηρίζουν έναν «γνωστικό χάρτη», ο οποίος, στην κλασική διατύπωση, αποτελείται από ένα ευκλείδειο σύστημα συντεταγμένων που επιτρέπει σε έναν πλοηγό να ορίσει τοποθεσίες στο διάστημα και τις αποστάσεις και τις κατευθύνσεις μεταξύ τους (O'Keefe & Nadel , 1978). Σε συμφωνία με αυτή την ιδέα, πολλές θεωρητικές εργασίες έχουν διερευνήσει πώς τα κελιά του τόπου και του πλέγματος θα μπορούσαν να υποστηρίξουν τα στοιχεία της πλοήγησης βάσει χάρτη, συμπεριλαμβανομένου του αυτοεντοπισμού, του διανυσματικού υπολογισμού και του ευέλικτου σχεδιασμού διαδρομής (Burak & Fiete, 2009; Bush, Barry, Manson, & Burgess, 2015; Fiete, Burak, & Brookings, 2008; McNaughton, Battaglia, Jensen, Moser, & Moser, 2006).

Για να είναι χρήσιμος ένας γνωστικός χάρτης (ή οποιαδήποτε χωρική αναπαράσταση), πρέπει να είναι αγκυρωμένος στο περιβάλλον (Epstein, Patai, Julian, & Spiers, 2017· Gallistel, 1990). Η γεωμετρία του περιβάλλοντος, όπως ορίζεται από τα περιβαλλοντικά όρια, έχει βρεθεί ότι παίζει έναν ιδιαίτερα κρίσιμο ρόλο στην αγκύρωση των πεδίων πυροδότησης των κυψελών θέσης και πλέγματος. Για παράδειγμα, ο τόπος και το πεδίο πλέγματος προσανατολίζονται στους τοίχους των πειραματικών θαλάμων (Keinath, Julian, Epstein, & Muzzio, 2017; Krupic, Bauza, Burton, Barry, & O'Keefe, 2015; Weiss et al., 2017) και Τα πλέγματα πλέγματος παρουσιάζουν χαρακτηριστικές ανομοιογένειες που σχετίζονται με τη γεωμετρία του θαλάμου σε ένα τετράγωνο (Stensola, Stensola, Moser, & Moser, 2015) και τραπεζοειδές (Krupic et al., 2015) περιβάλλοντα. Επιπλέον, όταν ένα οικείο περιβάλλον αναδιαμορφώνεται, για παράδειγμα μετακινώντας τα όρια έτσι ώστε το περιβάλλον να τεντώνεται ή να συμπιέζεται κατά μήκος μιας διάστασης, τα πεδία θέσης και πλέγματος παραμορφώνονται με στερεότυπους τρόπους (Barry, Hayman, Burgess, & Jeffery, 2007; Krupic, Bauza, Burton, & O'Keefe, 2018; McNaughton et al., 1996; O'Keefe & Burgess, 1996; Stensola et al., 2012): το τέντωμα ή η συμπίεση του περιβάλλοντος προκαλεί το πλέγμα ορισμένων κυττάρων να τεντώνεται ή να συμπιέζει να ταιριάζει με την παραμόρφωση (Barry et al., 2007; Savelli, Yoganarasimha, & Knierim, 2008; Stensola et al., 2012) (Εικόνα 1α) και το τέντωμα προκαλεί τις προτιμώμενες θέσεις των κυψελών του τόπου να τεντώνονται και/ή να διακλαδίζονται (O «Keefe & Burgess, 1996). Αυτά τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι τα περιβαλλοντικά όρια μπορούν να λειτουργήσουν ως άγκυρες που επηρεάζουν τις θέσεις και τα σχήματα των τοποθεσιών και των πεδίων πλέγματος.

Συγκεκριμένα, ανάλογες επιδράσεις της περιβαλλοντικής γεωμετρίας έχουν παρατηρηθεί στον ανθρώπινο χώρομνήμη(Bellmund et al., 2020; Chen, He, Kelly, Fiete, & McNamara, 2015; Hartley, Trinkler, & Burgess, 2004). Για παράδειγμα, όταν οι άνθρωποι από τους συμμετέχοντες καλούνται να αντικαταστήσουν αντικείμενα σε απομνημονευμένες τοποθεσίες σε ένα τραπεζοειδές εικονικό περιβάλλον ή να εκτιμήσουν τις αποστάσεις μεταξύ αυτών των αντικειμένων, κάνουν σφάλματα που αντικατοπτρίζουν τις παραμορφώσεις που παρατηρούνται σε πεδία πλέγματος τρωκτικών (Bellmund et al., 2020). Ομοίως, όταν οι άνθρωποι από τους συμμετέχοντες καλούνται να αντικαταστήσουν αντικείμενα σε μαθημένες τοποθεσίες σε επανακλιμακωμένα εικονικά περιβάλλοντα, οι αποκρίσεις τους σχηματίζουν μια κατανομή που είναι τεντωμένη και/ή διχασμένη, παρόμοια με τις αποκρίσεις των κυττάρων τόπου τρωκτικών (Hartley et al., 2004; O'Keefe & Burgess, 1996) και όταν τους ζητείται να εκτιμήσουν τις δικές τους τοποθεσίες, οι απαντήσεις τους είναι προκατειλημμένες με τρόπους που συνάδουν με την παρατηρούμενη επανακλιμάκωση του κώδικα πλέγματος (Barry et al., 2007; Chen et al., 2015). Η εντυπωσιακή συμφωνία μεταξύ της επιρροής των περιβαλλοντικών ορίων τόσο στις νευρωνικές καταγραφές όσο και στη συμπεριφορά πλοήγησης υποδηλώνει ότι στη συγκεκριμένη περίπτωση και οι δύο προσεγγίσεις μπορεί να προσδιορίσουν παρόμοια στοιχεία της γνωστικής λειτουργίας. Αυτή η ομοιότητα είναι ιδιαίτερα εκπληκτική δεδομένου του περιορισμένου εύρους των νευρωνικών καταγραφών σε σχέση με την κλίμακα του εγκεφάλου που παράγει τη συμπεριφορά και τις πολλές περιπτώσεις στις οποίες οι ιδέες που προέρχονται από υποσύνολα αυτών των νευρικών αναπαραστάσεων αποτυγχάνουν να γενικευτούν στη συμπεριφορά τόσο εντός όσο και μεταξύ των ειδών (Ekstrom, Harootonian, & Huffman, 2020· Jeffery, Gilbert, Burton, & Strudwick, 2003· Krakauer, Ghazanfar, Gomez-Marin, MacIver, & Poeppel, 2017· Warren, 2019· Zhao, 2018).

Μαζί, αυτά τα αποτελέσματα έχουν ληφθεί για να υποδείξουν ότι ο γνωστικός χάρτης είναι τουλάχιστον εν μέρει εύπλαστος ανάλογα με τη γεωμετρία του περιβάλλοντος (Barry et al., 2007; Ocko, Hardcastle, Giocomo, & Ganguli, 2018). Για παράδειγμα, όταν ένα οικείο περιβάλλον παραμορφώνεται, η εσωτερική αναπαράσταση του χώρου του πλοηγού πιστεύεται ότι τεντώνεται ή συμπιέζεται για να ταιριάζει στις διαστάσεις του αναμορφωμένου περιβάλλοντος, πιθανώς λόγω επαναβαθμονόμησης της εκτίμησης ταχύτητας/ενσωμάτωση διαδρομής ή τοπικής οπτικής εισόδου (Bush & Burgess , 2014; Jayakumar et al., 2019; Munn, Mallory, Hardcastle, Chetkovich, & Giocomo, 2020; Ocko et al., 2018; Raudies & Hasselmo, 2015; Sheynikhovich, Gerikhovich, Chavarriaga, 09, Str.

Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες πιθανές εξηγήσεις για τα αποτελέσματα επανακλιμάκωσης που παρατηρούνται κατά τις περιβαλλοντικές παραμορφώσεις (Cheung, Ball, Milford, Wyeth, & Wiles, 2012; Keinath et al., 2018). Κάτω από μια τέτοια εναλλακτική περιγραφή, οι εμφανείς στρεβλώσεις που παρατηρήθηκαν σε χωρικά πεδία πυροδότησης και χωροταξικάμνήμηκατά τη διάρκεια των περιβαλλοντικών παραμορφώσεων αντικατοπτρίζουν μια εξαρτώμενη από την ιστορία διαδικασία μέσω της οποίας η φάση του πλέγματος αγκυροβολείται δυναμικά σε πρόσφατα βιωμένα όρια και στη συνέχεια ενημερώνεται μέσω πληροφοριών αυτοκίνησης (Cheung et al., 2012; Hardcastle, Ganguli, & Giocomo, 2015; Keinath et al., 2018· Savelli, Luck, & Knierim, 2017). Κατά τη διάρκεια των παραμορφώσεων, μια τέτοια αγκύρωση θα προκαλούσε μετατοπίσεις στη φάση του πλέγματος, οι οποίες διατηρούν τη γνωστή σχέση μεταξύ της φάσης του πλέγματος και του ορίου που ήρθε σε επαφή πιο πρόσφατα. Αυτές οι μετατοπίσεις θα εμφανίζονταν ως παραμορφώσεις στα πεδία του πλέγματος με μέσο όρο χρόνου, ακόμα κι αν η χωρική μέτρηση διατηρείται στην πραγματικότητα σε σχέση με τον τοίχο που ήρθε σε επαφή πιο πρόσφατα (Εικόνα 1α). Σε αλγοριθμικό επίπεδο, αυτός ο λογαριασμός ισχυρίζεται ότι ένας πλοηγός αυτοτοποθετείται μέσω της ενοποίησης διαδρομής, η οποία επαναφέρεται όταν συναντάται ένα οικείο όριο. Σε παραμορφωμένα περιβάλλοντα, αυτή η δυναμική αγκύρωση προβλέπει την ύπαρξη προκαταλήψεων στον αυτοεντοπισμό που δεν είναι ανάλογες όταν ο πλοηγός ξεκινά τροχιές που προέρχονται από αντίθετα μετατοπισμένα όρια. Τέτοιες μεροληψίες στον αυτο-εντοπισμό μπορεί να αντικατοπτρίζονται στο χώρομνήμηκατά την ενεργή πλοήγηση σε μια απομνημονευμένη τοποθεσία (Εικόνα 1β).

Σε μια προηγούμενη αναφορά, παρείχαμε νευρωνικά στοιχεία και στοιχεία μοντελοποίησης για μετατοπίσεις που εξαρτώνται από τα σύνορα στη φάση του πλέγματος που συμβάλλουν στην εμφάνιση ενός επανακλιμακούμενου προτύπου πλέγματος με μέσο όρο χρόνου κατά τη διάρκεια περιβαλλοντικών παραμορφώσεων (Keinath et al., 2018). Στοιχεία δυναμικών μετατοπίσεων στο πλέγμα

φάση έχει επίσης παρατηρηθεί σε εικονικές περιβαλλοντικές παραμορφώσεις (Chen, Lu, King, Cacucci, & Burgess, 2019). Εδώ δοκιμάζουμε αν τέτοια δυναμική αγκύρωση μπορεί επίσης να παρατηρηθεί στον ανθρώπινο χώρομνήμηκατά τις περιβαλλοντικές παραμορφώσεις. Οι συμμετέχοντες στα τρέχοντα πειράματα έμαθαν τις θέσεις των αντικειμένων μέσα σε τετράγωνα εικονικά περιβάλλοντα. Βεβαιωθείτε ότι τους ζητήθηκε να περπατήσουν στις απομνημονευμένες τοποθεσίες αυτών των αντικειμένων. Εν αγνοία των συμμετεχόντων, τα περιβάλλοντα στη δοκιμή τεντώθηκαν ή συμπιέστηκαν κατά μήκος μιας διάστασης. Προβλέψαμε ότι οι θέσεις αντικατάστασης θα μετατοπίζονταν κατά μήκος του παραμορφωμένου άξονα, με την κατεύθυνση της μετατόπισης να εξαρτάται από το όριο προέλευσης. Διαπιστώσαμε ότι αυτή η πρόβλεψη επιβεβαιώθηκε σε τρία ξεχωριστά πειράματα υπό μεταβλητές οπτικές και αιθουσαίες συνθήκες, χρησιμοποιώντας τόσο επιτραπέζια όσο και καθηλωτική εικονική πραγματικότητα (VR). Αυτά τα αποτελέσματα ενισχύουν τη σύνδεση μεταξύ των χωρικών αναπαραστάσεων του ιππόκαμπου και του χωρικούμνήμηκατά τη διάρκεια περιβαλλοντικών παραμορφώσεων και να παρέχει συγκεκριμένα στοιχεία υπέρ ενός μηχανισμού δυναμικής αγκύρωσης που διέπει τον αυτοεντοπισμό εντός των χωρικών αναπαραστάσεων τρωκτικών και του ανθρώπινου χώρουμνήμηομοίως.

2|ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

2.1|Πείραμα 1: Εικονικό περιβάλλον επιφάνειας εργασίας με διαθέσιμες πλήρεις οπτικές πληροφορίες

Πρώτα, δοκιμάσαμε αν ο άνθρωπος είναι χωρικόςμνήμηείναι προκατειλημμένο από το όριο προέλευσης όταν παραμορφώνεται ένα οικείο περιβάλλον και είναι διαθέσιμες τοπικές οπτικές πληροφορίες. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήσαμε εικονική πραγματικότητα για υπολογιστές (VR) για να δοκιμάσουμε τους συμμετέχοντεςμνήμη τουθέσεις τεσσάρων ονομαστών αντικειμένων σε ένα δωμάτιο, με σχέδιο προσαρμοσμένο από προηγούμενες μελέτες (Doeller & Burgess, 2008) (Εικόνες 2 και S1a). Οι συμμετέχοντες έμαθαν τις τοποθεσίες αυτών των αντικειμένων «συλλέγοντάς» τα ένα κάθε φορά και στη συνέχεια έδειξαν τη χωρική τους θέσημνήμη«αντικαθιστώντας» τους στις τοποθεσίες που θυμούνται. Στις δοκιμές "συλλογής", ένα από τα τέσσερα αντικείμενα ήταν ορατό στο δωμάτιο. Οι συμμετέχοντες ξεκίνησαν σε μια τυχαία τοποθεσία μέσα στο περιβάλλον και πλοηγήθηκαν στο αντικείμενο. Στις δοκιμές "αντικατάσταση", δεν ήταν ορατά αντικείμενα στο δωμάτιο. Στους συμμετέχοντες δόθηκε το όνομα ενός από τα τέσσερα αντικείμενα και πλοηγήθηκαν στη θέση που θυμάστηκαν, ξεκινώντας από μια αρχική θέση κοντά και κοιτώντας το κέντρο ενός από τους τοίχους.

Το πείραμα αποτελούνταν από δύο μπλοκ. Κάθε μπλοκ ξεκινούσε με οκτώ δοκιμές "συλλογής", ακολουθούμενες από μια ακολουθία 16 δοκιμαστικών ζευγών που αποτελούνταν από μια δοκιμή "αντικατάστασης" και αμέσως μετά μια δοκιμή "συλλογής" (η οποία χρησίμευσε για την παροχή σχολίων σχετικά με τη σωστή θέση για αυτό το αντικείμενο). Στην ακολουθία αντικατάστασης-συλλογής, κάθε αντικείμενο αντικαταστάθηκε τέσσερις φορές, ξεκινώντας κάθε φορά από μια θέση που βλέπει στη μέση ενός διαφορετικού τοίχου (Βόρειος, Νότος, Ανατολή, Δύση, NSEW). Κατά τη διάρκεια του πρώτου μπλοκ, το περιβάλλον παρέμεινε απαραμόρφωτο σε όλες τις δοκιμές. Κατά τη διάρκεια του δεύτερου μπλοκ, το περιβάλλον είτε τεντώθηκε (n= 24 συμμετέχοντες) είτε συμπιέστηκε (n= 24 συμμετέχοντες, τυχαία εκχωρήθηκαν) κατά τη διάρκεια δοκιμών αντικατάστασης αυξάνοντας/μειώνοντας το μήκος των τοίχων κατά 50 τοις εκατό κατά μήκος ενός άξονα (Εικόνα 2). Οι υφές του δαπέδου, των τοίχων και της οροφής δεν αναβαθμίστηκαν, αλλά περικόπηκαν (κατά τη διάρκεια των συμπιέσεων) ή συνέχισαν να πλακώνουν το νέο χώρο (κατά τη διάρκεια των τεντωμάτων). Για να διασφαλιστεί ότι οι συμμετέχοντες έμαθαν τις θέσεις των αντικειμένων μόνο στις μη παραμορφωμένες οικίες τους τοποθεσίες, το περιβάλλον δεν παραμορφώθηκε ποτέ κατά τη διάρκεια των δοκιμών συλλογής. Δεν υπάρχουν διαφορές στην ακρίβεια του μπλοκ 1 (απόσταση από τη σωστή θέση, μέση ± SEM, τέντωμα: 29,42 ± 2,09 εικονικές μονάδες, vu, συμπιεσμένα: 30,13 ± 1,48 vu, δοκιμή αθροίσματος κατάταξης Wilcoxon, με δύο ουρές: W {{{17} , p= 0,703) ή χρόνος αντίδρασης (τεντωμένος: 16,14 ± 1,13 s, συμπιεσμένος: 15,46 ± 1,99 s; Wilcoxon rank-sum test, two-tailed: W=519, p{{31} } .158) παρατηρήθηκαν μεταξύ των συμμετεχόντων που είχαν ανατεθεί στις συνθήκες τεντώματος έναντι συμπίεσης, υποδεικνύοντας ότι και οι δύο ομάδες έμαθαν εξίσου καλά την εργασία.

Υποθέσαμε ότι κατά τη διάρκεια του μπλοκ παραμόρφωσης οι θέσεις αντικατάστασης ενός αντικειμένου θα μετατοπίζονταν σε πόλωση αυτής της θέσης προς την κατεύθυνση που διατηρεί καλύτερα τη μαθημένη απόσταση μεταξύ της οικείας θέσης αντικειμένου και του ορίου εκκίνησης σε κάθε δοκιμή (Εικόνα 1β). Έτσι, προβλέψαμε ότι, σε ένα εκτεταμένο περιβάλλον, οι θέσεις αντικατάστασης σε μεμονωμένες δοκιμές θα μετατοπίζονταν προς το όριο προέλευσης της τροχιάς του πλοηγού, σε σύγκριση με τη διάμεση θέση αντικατάστασης. Ομοίως, προβλέψαμε ότι σε ένα συμπιεσμένο περιβάλλον η θέση αντικατάστασης σε μεμονωμένες δοκιμές θα μετατοπιζόταν μακριά από το όριο προέλευσης, σε σύγκριση με τη διάμεση τοποθεσία που αντικαταστάθηκε.

Για να ελέγξουμε αυτήν την πρόβλεψη, πραγματοποιήσαμε τον ακόλουθο υπολογισμό (Εικόνα 3). Πρώτον, ευθυγραμμίσαμε τη διάμεση αντικατάσταση τοποθεσιών αγνοώντας το όριο προέλευσης στα τέσσερα αντικείμενα. Στη συνέχεια, αναλύσαμε αυτά τα ευθυγραμμισμένα δεδομένα με βάση το όριο προέλευσης (NSEW) και υπολογίσαμε τη διάμεση τοποθεσία αντικατάστασης ξεχωριστά για κάθε όριο. Τέλος, υπολογίσαμε τη μετατόπιση κατά μήκος κάθε άξονα ως τη μετατόπιση μεταξύ τοποθεσιών αντικατάστασης με αντίθετα όρια προέλευσης κατά μήκος αυτού του άξονα. Για παράδειγμα, για να ποσοτικοποιήσουμε τη μετατόπιση EW (NS) υπολογίσαμε τη διάμεση θέση αντικατάστασης των δοκιμών ευθυγράμμισης δυτικού (νότου) ορίου προέλευσης μείον ευθυγραμμισμένες δοκιμές ανατολικού (βόρειου) ορίου προέλευσης, αγνοώντας οποιαδήποτε μετατόπιση κατά μήκος του άξονα NS (EW). Τέλος, υπολογίσαμε τη διαφορά στη μετατόπιση μεταξύ των διαστάσεων παραμορφωμένης (EW) και μη παραμορφωμένης (NS). Με αυτές τις συμβάσεις, ο λογαριασμός αγκύρωσης ορίων προβλέπει ότι μια έκταση Ανατολής-Δύσης (Βορράς-Νότος) του περιβάλλοντος θα πρέπει να οδηγήσει σε μια θετική διαφορά μετατόπισης στις θέσεις αντικατάστασης, ενώ η συμπίεση θα πρέπει να οδηγήσει σε μια αρνητική διαφορά μετατόπισης.

Κατά τη διάρκεια του μπλοκ παραμόρφωσης, πράγματι παρατηρήσαμε μια θετική διαφορά μετατόπισης για την αντικατάσταση των δοκιμών στο τεντωμένο περιβάλλον (δοκιμή υπογεγραμμένης κατάταξης Wilcoxon έναντι 0, one-tailed: W=232, p=.0096) και μια αρνητική διαφορά μετατόπισης για δοκιμές αντικατάστασης στο συμπιεσμένο περιβάλλον (δοκιμή υπογεγραμμένης κατάταξης Wilcoxon έναντι 0, μονής ουράς: W=61, p= .0055) . Η διαφορά στη διαφορά μετατόπισης μεταξύ των δύο περιβαλλόντων ήταν σημαντική (Wilcoxon rank-sum test, one-tailed: W=426, p= .0009· Σχήματα 4 και S2a). Τα δύο περιβάλλοντα δεν διέφεραν σε μια μετατόπιση κατά μήκος της μη παραμορφωμένης διάστασης (δοκιμή αθροίσματος κατάταξης Wilcoxon: W=653, p= .1835). Έτσι, οι θέσεις αντικατάστασης στα παραμορφωμένα περιβάλλοντα μετατοπίστηκαν ανάλογα με το όριο προέλευσης, όπως προβλεπόταν από έναν λογαριασμό αγκύρωσης ορίων.

Συγκεκριμένα, οι συμμετέχοντες έτειναν να κοιτούν μακριά από το όριο προέλευσης κατά την αντικατάσταση αντικειμένων (Εικόνα S3). Εάν οι συμμετέχοντες καθόριζαν ότι αντικαθιστούν τοποθεσίες με βάση την οπτική αντίληψη της απόστασης από το κυρίαρχο οπτικό όριο τη στιγμή της αντικατάστασης του αντικειμένου, τότε θα προβλεπόταν το αντίστροφο μοτίβο των διαφορών μετατόπισης (θετική διαφορά μετατόπισης στο συμπιεσμένο περιβάλλον· διαφορά αρνητικής μετατόπισης στο τεντωμένο περιβάλλον). Επομένως, είναι απίθανο οι μετατοπίσεις στις τοποθεσίες αντικατάστασης αντικειμένων που παρατηρήσαμε να αποδίδονται στην αγκύρωση της θέσης αντικατάστασης στο κυρίαρχο οπτικό όριο στο σημείο αντικατάστασης, αντί στην αγκύρωση στο όριο από το οποίο ξεκίνησε το επεισόδιο πλοήγησης. Ωστόσο, λόγω της μεροληπτικής δειγματοληψίας των κυρίαρχων οπτικών ορίων κατά τη στιγμή της αντικατάστασης αντικειμένου (Εικόνα S3), δεν μπορέσαμε να εφαρμόσουμε την ίδια ανάλυση μετατόπισης ρητά

αποκλείστε αυτόν τον εναλλακτικό λογαριασμό. Αντιμετωπίζουμε αυτήν τη δυνατότητα απευθείας στο Πείραμα 2 χειραγωγώντας τη διαθεσιμότητα οπτικών ορίων κατά την αντικατάσταση αντικειμένου.

Το κρίσιμο μέρος της προσέγγισής μας είναι ότι αναλύσαμε τα δεδομένα ξεχωριστά για κάθε όριο προέλευσης. Όταν τα δεδομένα αναλύθηκαν χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το όριο προέλευσης, το μοτίβο αντικατάστασης τοποθεσιών κατά τη διάρκεια των μπλοκ παραμόρφωσης έμοιαζε με μια επανακλιμάκωση των γνωστών θέσεων αντικειμένων που ταίριαζαν ποιοτικά με την επανακλιμάκωση του περιβάλλοντος (Εικόνα S4), παρόμοια με προηγούμενα αποτελέσματα (Chen et al. ., 2015· Hartley et al., 2004). Έτσι, ένας στατικός μετασχηματισμός συντεταγμένων που χαρτογραφεί γνωστές τοποθεσίες αντικειμένων σε παραμορφωμένες θέσεις αντικατάστασης καταγράφει το γενικό μοτίβο των θέσεων αντικατάστασης αντικειμένων στα μέσα δεδομένα. Ωστόσο, δεν μπορεί να εξηγήσει τη δυναμική που εξαρτάται από το μονοπάτι που παρατηρούμε.

Μαζί, αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ανθρώπινη χωρικήμνήμηείναι δυναμικά αγκυρωμένο στο όριο προέλευσης σε παραμορφωμένα περιβάλλοντα όταν είναι διαθέσιμες πλήρεις οπτικές πληροφορίες. Οι συμμετέχοντες τείνουν να ανακεφαλαιώνουν την απόσταση του αντικειμένου από το αρχικό όριο, παρόλο που αυτό σημαίνει ότι αντικαθιστούν το αντικείμενο σε ασυνεπείς θέσεις εντός του παραμορφωμένου δωματίου.