Μέρος 2: Περιβαλλοντικές Παραμορφώσεις Δυναμικής Μετατόπισης της Ανθρώπινης Χωρικής Μνήμης
Mar 22, 2022
Επικοινωνία: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com
2.2|Πείραμα 2: Εικονικό περιβάλλον επιφάνειας εργασίας με οπτικές πληροφορίες που αποκρύπτονται κατά τη διάρκεια δοκιμών αντικατάστασης
Σε επίπεδο υλοποίησης, η δυναμική αγκύρωση φάσης του κώδικα δικτύου κατά τη διάρκεια περιβαλλοντικών παραμορφώσεων πιστεύεται ότι αντανακλά έναν μηχανισμό ολοκλήρωσης διαδρομής που επαναφέρεται όταν αντιμετωπίζεται ένα οικείο όριο (Cheung et al., 2012; Keinath et al., 2018). Εναλλακτικά, ορισμένα μοντέλα υποστηρίζουν ότι οι επιπτώσεις των περιβαλλοντικών παραμορφώσεων στις χωρικές αναπαραστάσεις καιμνήμηαντικατοπτρίζουν τις αλλαγές στις εκτιμήσεις αυτο-εντοπισμού που προέρχονται από συνεχή οπτική είσοδο από τα όρια (Raudies & Hasselmo, 2015· Sheynikhovich et al., 2009). Για να ελεγχθεί ρητά αν η δυναμική αγκυροβόληση του ανθρώπινου χωρικούμνήμηστο όριο προέλευσης εξαρτάται από τη συνεχή οπτική πρόσβαση στα όρια, ερευνήσαμε το ανθρώπινο χωρικόμνήμηκατά τη διάρκεια παραμορφώσεων όταν αυτές οι οπτικές πληροφορίες δεν ήταν διαθέσιμες.
Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήσαμε εικονική πραγματικότητα για υπολογιστές για να δοκιμάσουμε μια νέα ομάδα συμμετεχόντων στις τοποθεσίες τεσσάρων ονομαστών αντικειμένων σε ένα δωμάτιο. Ο σχεδιασμός ήταν παρόμοιος με το πρώτο πείραμα (Εικόνα 2). Το πείραμα περιελάμβανε τρία μπλοκ. Κάθε μπλοκ ξεκινούσε με 8 δοκιμές "συλλογής", ακολουθούμενες από μια ακολουθία 16 δοκιμαστικών ζευγών που αποτελούνταν από μια δοκιμή "αντικατάστασης" και αμέσως μετά μια δοκιμή "συλλογής" για το αντικείμενο που αντικαταστάθηκε. Κάθε αντικείμενο αντικαταστάθηκε τέσσερις φορές σε αυτήν τη σειρά αντικατάστασης-συλλογής, με κάθε δοκιμή αντικατάστασης να ξεκινά από μια θέση που βλέπει στη μέση ενός από τους τέσσερις τοίχους. Κατά τη διάρκεια του πρώτου μπλοκ, όλες οι δοκιμές διεξήχθησαν με διαθέσιμες πλήρεις οπτικές πληροφορίες (Εικόνα S1b). Στο δεύτερο και το τρίτο μπλοκ, οι οπτικές ενδείξεις κατά τη διάρκεια των δοκιμών συλλογής ήταν ορατές, αλλά οι οπτικές ενδείξεις κατά τις δοκιμές αντικατάστασης καλύφθηκαν από μια πυκνή ομίχλη μόλις η συμμετέχουσα μετακινήθηκε από την αρχική της θέση (Εικόνα S1b). Αυτή η ομίχλη έκανε αδύνατο για τη συμμετέχουσα να δει οτιδήποτε πέρα από αυτό που ήταν αμέσως μπροστά της (εντός 12,5 vu, περίπου 10 τοις εκατό του μήκους του οικείου περιβάλλοντος). Στα περισσότερα μέρη του περιβάλλοντος, αυτό σήμαινε ότι μόνο το δάπεδο ήταν ορατό, το οποίο παρείχε πληροφορίες οπτικής ροής, αλλά όχι στοιχεία για την επανακλιμάκωση του περιβάλλοντος. Για να εκτελέσουν την εργασία με ακρίβεια κάτω από αυτές τις συνθήκες, οι συμμετέχοντες έπρεπε να σχεδιάσουν την πορεία τους στην αρχή της δοκιμής πριν εμφανιστεί η ομίχλη και να παρακολουθούν πού βρίσκονταν ενώ κινούνταν. Το μη παραμορφωμένο περιβάλλον χρησιμοποιήθηκε για όλες τις δοκιμές στα μπλοκ 1 και 2 και για τις δοκιμές συλλογής στα μπλοκ 3. Για τις δοκιμές αντικατάστασης στο μπλοκ 3, το περιβάλλον είτε τεντώθηκε (n= 24 συμμετέχοντες) είτε συμπιέστηκε (n{{14 }} συμμετέχοντες, τυχαία ανάθεση) κατά 50 τοις εκατό κατά μήκος ενός άξονα κατά τη διάρκεια όλων των δοκιμών αντικατάστασης. 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). Δεν υπάρχουν διαφορές στην ακρίβεια του μπλοκ 2 (απόσταση από τη σωστή θέση, μέση ± SEM; τέντωμα: 25,87 ± 1,90 vu; συμπιεσμένο: 26,17 ± 1,52 vu; δοκιμή αθροίσματος κατάταξης Wilcoxon, δύο ουρών: W=608, p{ {28}} 0,688) ή χρόνος αντίδρασης (τεντωμένος: 15,25 ± 1,47 s, συμπιεσμένος: 13,67 ± 1,37 s, δοκιμή αθροίσματος κατάταξης Wilcoxon, δύο ουρών: W=534}.5, p= .274) παρατηρήθηκαν μεταξύ των συμμετεχόντων στους οποίους ανατέθηκαν οι συνθήκες τεντώματος έναντι συμπίεσης, υποδεικνύοντας ότι και οι δύο ομάδες έμαθαν εξίσου καλά την εργασία.
cistanche tubulosa: βελτίωση της μνήμης
Παρόμοια με τα αποτελέσματα του πρώτου πειράματός μας, και ταιριάζοντας με τις προβλέψεις ενός λογαριασμού δυναμικής αγκύρωσης, παρατηρήσαμε και πάλι μια θετική διαφορά μετατόπισης για την αντικατάσταση δοκιμών στο τεντωμένο περιβάλλον (δοκιμή υπογεγραμμένης κατάταξης Wilcoxon έναντι 0, με μία ουρά : W=275, p= .0002) και μια διαφορά αρνητικής μετατόπισης για την αντικατάσταση δοκιμών στο συμπιεσμένο περιβάλλον (δοκιμή υπογεγραμμένης κατάταξης Wilcoxon έναντι 0, μονής ουράς: W { {9}}, p= .0129), με σημαντική διαφορά μεταξύ αυτών των παραμορφώσεων (Wilcoxon rank-sum test, one-tailed: W=382, p= .00002· Σχήματα 5 και S2b). Δεν παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά σε μια μετατόπιση κατά μήκος μη παραμορφωμένων διαστάσεων μεταξύ τεντωμένων και συμπιεσμένων περιβαλλόντων (δοκιμή αθροίσματος κατάταξης Wilcoxon: W=542, p= .3481).
As in Experiment 1, participants on average tended to face away from the boundary of origin when replacing objects (Figure S3). Due to this in combination with learned object locations being far from walls (>30vu) και τους περιορισμούς ορατότητας λόγω της πυκνής ομίχλης κατά την αντικατάσταση (πλήρης απόφραξη στα 12,5 vu), οι τοίχοι ήταν ελάχιστα ορατοί τη στιγμή της αντικατάστασης του αντικειμένου. Πράγματι, τόσο κατά τη διάρκεια των τεντωμένων όσο και των συμπιεσμένων μπλοκ, όλα τα όρια ήταν εντελώς καλυμμένα στη συμμετέχουσα κατά τη διάρκεια μεγάλου μέρους της δοκιμής αντικατάστασης μετά την αρχική της κίνηση (συμπιεσμένα: 49,3 ± 1,5 τοις εκατό της δοκιμής, τέντωμα: 60,0 ± 1,3 τοις εκατό της δοκιμής, μέσος όρος ± SEM σε όλες τις δοκιμές ), και δεν ήταν ορατά τη στιγμή της αντικατάστασης αντικειμένου στη συντριπτική πλειονότητα των δοκιμών (συμπιεσμένα: 364 από 384, 94,8 τοις εκατό , τεντωμένα: 364 από 384, 94,8 τοις εκατό ). Έτσι, η αγκύρωση στα κυρίαρχα οπτικά όρια τη στιγμή της αντικατάστασης του αντικειμένου δεν μπορεί να εξηγήσει το μοτίβο των διαφορών μετατόπισης που παρατηρούμε σε αυτό το πείραμα. Επιπλέον, συγκρίνοντας αυτά τα αποτελέσματα με εκείνα του Πειράματος 1 στο οποίο οι παραμορφώσεις, οι θέσεις της συσκευής και των αντικειμένων ήταν συγκρίσιμες, το μέγεθος των διαφορών μετατόπισης ήταν αριθμητικά μεγαλύτερο κατά μέσο όρο κατά την αντικατάσταση σε πυκνή ομίχλη (Συμπιεσμένος: Exp. 1: -4,4697 ± 2,6455 vu , Έκφραση 2: −10,9614 ± 4,0599 vu, Εκτεταμένη: Έκπτωση 1:9,3747 ± 3,9241 vu, Έκφραση 2:20,0170 ± 4,6564 vu, μέση τιμή ± SEM μεταξύ των συμμετεχόντων). Αυτό υποδηλώνει ότι η οπτική πρόσβαση στους τοίχους μειώνει την εμφάνιση μετατοπίσεων που εξαρτώνται από τη διαδρομή στη θέση του αντικειμένουμνήμη, αν και οι διαφορές μεταξύ των πειραμάτων δεν ήταν σημαντικές (Wilcoxon rank-sum test, Compressed: W=591, p= .959; Stretched: W=505, p= .089).
Όπως και στο Πείραμα 1, όταν τα δεδομένα αναλύθηκαν χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το όριο προέλευσης, το μοτίβο αντικατάστασης θέσεων κατά τη διάρκεια των μπλοκ παραμόρφωσης έμοιαζε με μια επανακλιμάκωση των γνωστών θέσεων αντικειμένων που ταίριαζαν ποιοτικά με την επανακλιμάκωση του περιβάλλοντος (Εικόνα S4). Είναι ενδιαφέρον ότι αυτό δείχνει ότι η εμφάνιση της επανακλιμάκωσης στο μοτίβο των τοποθεσιών αντικατάστασης αντικειμένων δεν εξαρτάται επίσης από την οπτική πρόσβαση στα όρια τη στιγμή της αντικατάστασης αντικειμένου, σε αντίθεση με την πρόβλεψη ορισμένων οπτικά καθοδηγούμενων μοντέλων.
Μαζί, αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν έτσι ότι η ανθρώπινη χωρικήμνήμηείναι δυναμικά αγκυρωμένο στο όριο προέλευσης σε παραμορφωμένα περιβάλλοντα ακόμα και όταν οι συμμετέχοντες δεν έχουν οπτική πρόσβαση στα όρια τη στιγμή της αντικατάστασης του αντικειμένου.
Το Cistanche μπορεί να βελτιώσει τη μνήμη
2.3|Πείραμα 3: Καθηλωτικό εικονικό περιβάλλον με πλήρεις διαθέσιμες οπτικές και αιθουσαίες πληροφορίες
Τέλος, δοκιμάσαμε αν ο ανθρώπινος χωρικόςμνήμηείναι προκατειλημμένο από το όριο προέλευσης σε παραμορφωμένα οικεία περιβάλλοντα όταν είναι διαθέσιμα τόσο αιθουσαία όσο και εμβαπτιστικά οπτικά στοιχεία. Για το σκοπό αυτό, είχαμε μια νέα ομάδα συμμετεχόντων που ολοκλήρωσε μια πλήρως καθηλωτική έκδοση του πειράματος 1. Οι συμμετέχοντες είδαν το εικονικό δωμάτιο μέσω μιας στερεοσκοπικής οθόνης κεφαλής (Εικόνα S1c) και η κατεύθυνση και η τοποθεσία τους παρακολουθήθηκαν καθώς μετακινούνταν σωματικά γύρω από το περιβάλλον. Το πείραμα περιελάμβανε δύο μπλοκ. Κάθε μπλοκ ξεκινούσε με 8 δοκιμές "συλλογής", ακολουθούμενες από μια ακολουθία 16 δοκιμαστικών ζευγών που αποτελούνταν από μια δοκιμή "αντικατάστασης" και αμέσως μετά μια δοκιμή "συλλογής" για το αντικείμενο που αντικαταστάθηκε. Κάθε αντικείμενο αντικαταστάθηκε τέσσερις φορές σε αυτήν τη σειρά αντικατάστασης-συλλογής, με κάθε δοκιμή αντικατάστασης να ξεκινά από μια θέση που βλέπει στη μέση ενός από τους τέσσερις τοίχους. Κατά τη διάρκεια του πρώτου μπλοκ, οι συμμετέχοντες έμαθαν τις θέσεις τεσσάρων αντικειμένων όπως στα Πειράματα 1 και 2, μέσα σε ένα τετράγωνο εικονικό δωμάτιο 2,4 m × 2,4 m. Κατά τη διάρκεια του δεύτερου μπλοκ, το περιβάλλον είτε τεντώθηκε (n{= 24) είτε συμπιέστηκε (n= 24· τυχαία εκχωρήθηκε) κατά 0.4 m κατά μήκος ενός άξονα κατά τη διάρκεια όλων των δοκιμών αντικατάστασης, ενώ παρέμεινε απαραμόρφωτο κατά τη διάρκεια δοκιμών συλλογής. Δεν υπάρχουν διαφορές στην ακρίβεια του μπλοκ 1 (απόσταση από τη σωστή τοποθεσία; τεντωμένο: 0.300 ± 0.023 m; συμπιεσμένο: {{ 36}}.352 ± 0,026 m· δοκιμή αθροίσματος κατάταξης Wilcoxon, με δύο ουρές: W=654, p= 0,177) ή χρόνος αντίδρασης (τεταμένος: 3,27 ± 0,17 s· συμπιεσμένος: 3,27 ± 0,15 δευτ.; Wilcoxon rank-sum test, two-tailed: W=592, p= 0.942) παρατηρήθηκαν μεταξύ των συμμετεχόντων που αντιστοιχίστηκαν στις συνθήκες τεντώματος έναντι συμπίεσης, υποδεικνύοντας ότι και οι δύο ομάδες συμμετεχόντων έμαθαν την εργασία εξίσου καλά.
Κατά τη διάρκεια του μπλοκ παραμόρφωσης, παρατηρήσαμε και πάλι μια θετική διαφορά μετατόπισης για την αντικατάσταση των δοκιμών στο τεντωμένο περιβάλλον (δοκιμή υπογεγραμμένης κατάταξης Wilcoxon έναντι 0, μονής ουράς: W=286, p=.00005) και μια διαφορά αρνητικής μετατόπισης για δοκιμές αντικατάστασης στο συμπιεσμένο περιβάλλον (δοκιμή υπογεγραμμένης κατάταξης Wilcoxon έναντι 0, μονής ουράς: W=88, p= .0382) ταιριάζουν με τις προβλέψεις μας, με σημαντική διαφορά μεταξύ των συνθηκών (δοκιμή αθροίσματος κατάταξης Wilcoxon, μονής ουράς: W=398, p= .00009· Σχήματα 6a και S2c). Δεν παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά στη μετατόπιση κατά μήκος των μη παραμορφωμένων διαστάσεων μεταξύ των συνθηκών τάνυσης και συμπίεσης (δοκιμή αθροίσματος κατάταξης Wilcoxon: W=600, p= 0,8126).
Όπως και στα Πειράματα 1 και 2, οι συμμετέχοντες έτειναν κατά μέσο όρο να κοιτούν μακριά από το όριο προέλευσης κατά την αντικατάσταση αντικειμένων (Εικόνα S3). Ομοίως, όταν τα δεδομένα αναλύθηκαν χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το όριο προέλευσης, το μοτίβο αντικατάστασης θέσεων κατά τη διάρκεια των μπλοκ παραμόρφωσης έμοιαζε με μια επανακλιμάκωση των γνωστών θέσεων αντικειμένων που ταίριαζαν ποιοτικά με την επανακλιμάκωση του περιβάλλοντος (Εικόνα S4). Για να εξετάσουμε περαιτέρω τη σχέση μεταξύ της επανακλιμάκωσης και της δυναμικής μετατόπισης που εξαρτάται από τη διαδρομή, επιδιώξαμε να χαρακτηρίσουμε το μοτίβο κάθε συμμετέχοντος αντικατάστασης μπλοκ παραμόρφωσης τοποθεσιών τοποθετώντας ένα μοντέλο που
ενσωμάτωσε δύο παράγοντες: την επανακλιμάκωση και τη δυναμική μετατόπισης που εξαρτάται από τη διαδρομή. Για το σκοπό αυτό, υπολογίσαμε το μέσο τετραγωνικό σφάλμα (MSE) των θέσεων αντικατάστασης μπλοκ παραμόρφωσης σε σχέση με τις μετασχηματισμένες θέσεις οικείων αντικειμένων σε ένα εύρος τιμών επανακλιμάκωσης και μετατόπισης (Εικόνα 6b και S5a). Κάνοντας αυτό αποκάλυψε ότι τα μοτίβα των απαντήσεων των συμμετεχόντων εξηγήθηκαν καλύτερα από ένα υβριδικό μοντέλο που ενσωμάτωσε και τις δύο επανακλιμάκωση (δοκιμή υπογεγραμμένης κατάταξης Wilcoxon έναντι 0, μονής ουράς, συμπιεσμένη: W=378, p{{ 7}}.75e–6, τεντωμένο: W {{1{0}}, p= 2.75e–6· δοκιμή αθροίσματος κατάταξης Wilcoxon, μονής ουράς, συμπιεσμένη έναντι τεντωμένης: W {{ 16}}, p= 4.85e–9) και δυναμική μετατόπισης που εξαρτάται από το μονοπάτι (Wilcoxon signed-rank test vs. 0, one-tailed, compressed: W=38, p= 1 .40e– 4, stretched: W=345.5, p= 8.40e–5· Wilcoxon rank-sum test, one-tailed, compressed vs. stretched: W=443, p=2.22e–7) στις προβλεπόμενες κατευθύνσεις (Εικόνες 6c,d και S5b). Σημειώνουμε ότι δεν μπορέσαμε να εκτελέσουμε παρόμοια ανάλυση σε προηγούμενα πειράματα, καθώς οι συμμετέχοντες είχαν την τάση να σταματούν νωρίς όταν αντικαθιστούσαν αντικείμενα ανεξάρτητα από το όριο προέλευσης (Εικόνες 4 και 5). Επομένως, η μοντελοποίηση των μοτίβων αντικατάστασης τοποθεσιών στα Πειράματα 1 και 2 θα απαιτούσε τουλάχιστον έναν επιπλέον παράγοντα πρόωρης διακοπής, με κάποια αμφιβολία γύρω από τον τρόπο υλοποίησης ενός τέτοιου στοιχείου.
Μαζί, αυτά τα αποτελέσματα παρέχουν περαιτέρω ενδείξεις ότι η ανθρώπινη χωρικήμνήμηαγκυρώνεται δυναμικά στο όριο προέλευσης κατά τις περιβαλλοντικές παραμορφώσεις. Παρατηρούμε δυναμικές αλλαγές στην αντικατάσταση της τοποθεσίας όχι μόνο με εικονική πραγματικότητα επιτραπέζιου υπολογιστή αλλά και σε καθηλωτική εικονική πραγματικότητα όταν είναι διαθέσιμα πλήρη αιθουσαία και οπτικά στοιχεία. Επιπλέον, παρέχουμε συγκεκριμένα στοιχεία ότι ένας υβριδικός λογαριασμός που ενσωματώνει δυναμική αλλαγής κλίμακας και εξαρτώμενη από τη διαδρομή εξηγεί καλύτερα την ανθρώπινη χωρικήμνήμησε παραμορφωμένα περιβάλλοντα.
Αγοράστε συμπλήρωμα cistanche: βελτιώστε τη μνήμη
3|ΣΥΖΗΤΗΣΗ
Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η ανθρώπινη χωρικήμνήμηπαρουσιάζει ένα εξαρτώμενο από το ιστορικό αποτέλεσμα αγκύρωσης. Όταν ζητείται από τους συμμετέχοντες να αντικαταστήσουν ένα αντικείμενο σε μια απομνημονευμένη τοποθεσία σε ένα παραμορφωμένο περιβάλλον, επιλέγουν τοποθεσίες με προκατάληψη από την απόσταση από το όριο προέλευσής τους. Δηλαδή, τείνουν να ανακεφαλαιώνουν την απόσταση από το όριο προέλευσης, παρόλο που αυτό σημαίνει ότι αντικαθιστούν το αντικείμενο σε ασυνεπείς θέσεις. Αυτό το εύρημα επαναλήφθηκε σε τρεις πειραματικές καταστάσεις: ένα εικονικό περιβάλλον επιφάνειας εργασίας με διαθέσιμες οπτικές πληροφορίες εντοπισμού, ένα εικονικό περιβάλλον επιτραπέζιου υπολογιστή με εντοπισμό οπτικών πληροφοριών συγκαλυμμένες και ένα καθηλωτικό εικονικό περιβάλλον με εντοπισμό οπτικών και αιθουσαίων πληροφοριών. Αυτή η τριπλή αναπαραγωγή δείχνει ότι τα αποτελέσματα είναι ισχυρά και ότι η δυναμική αγκύρωσης είναι ανθεκτική στις διακυμάνσεις των αντιληπτικών πληροφοριών που είναι διαθέσιμες κατά την πλοήγηση. Μεταβολές στον ανθρώπινο χώρομνήμηπου εξαρτώνται από το όριο προέλευσης ήταν ποιοτικά παρόμοιες με τις δυναμικές μετατοπίσεις στον κώδικα πλέγματος των αρουραίων που εξερευνούν ελεύθερα παραμορφωμένα περιβάλλοντα (Keinath et al., 2018). Μαζί, αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν την ύπαρξη ενός κοινού μηχανισμού που βασίζεται στην εξαρτώμενη από την ιστορία δυναμική που προσδιορίζεται τόσο από τις χωρικές αναπαραστάσεις των τρωκτικών όσο και από την ανθρώπινη χωρική μνήμη κατά τη διάρκεια περιβαλλοντικών παραμορφώσεων.
Αυτά τα αποτελέσματα βασίζονται σε προηγούμενη εργασία που δείχνει αντιστοιχίες μεταξύμνήμη-Καθοδηγούμενη συμπεριφορά στους ανθρώπους και τα νευρωνικά μοτίβα που παρατηρούνται στα κύτταρα του τόπου και του πλέγματος των τρωκτικών, αλλά ξεπερνούν τα προηγούμενα αποτελέσματα με διάφορους τρόπους. Έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι όταν ζητείται από τους ανθρώπους να πλοηγηθούν στο desktop VR στις απομνημονευμένες τοποθεσίες αντικειμένων σε τεντωμένες εκδόσεις οικείων περιβαλλόντων, οι αποκρίσεις τους ταιριάζουν ποιοτικά με το τέντωμα και τις διακλαδώσεις που παρατηρούνται στα κύτταρα του ιππόκαμπου (Hartley et al., 2004). Ομοίως, όταν οι συμμετέχοντες σε καθηλωτική εικονική πραγματικότητα καλούνται να περπατήσουν σε μια προηγούμενη τοποθεσία χωρίς οπτικές ενδείξεις μετά την πλοήγηση σε ένα τεντωμένο ή συμπιεσμένο περιβάλλον, παρουσιάζουν προκαταλήψεις που συνάδουν με τη χρήση τεντωμένων ή συμπιεσμένων κελιών πλέγματος για ενσωμάτωση διαδρομής (Chen et al., 2015). Σχετικά, μια πρόσφατη μελέτη που χρησιμοποιεί εμβαπτιστική εικονική πραγματικότητα σε τετράγωνα και τραπεζοειδή περιβάλλοντα διαπίστωσε ότι οι θέσεις αντικατάστασης αντικειμένων και οι εκτιμήσεις απόστασης ήταν προκατειλημμένες με τρόπο που θα μπορούσε να προβλεφθεί με βάση τις ανομοιογένειες των κυττάρων πλέγματος τρωκτικών σε τέτοια περιβάλλοντα (Bellmund et al., 2020). Στην τρέχουσα μελέτη, δοκιμάσαμε μια συγκεκριμένη πρόβλεψη: ότι οι απομνημονευμένες θέσεις των αντικειμένων θα υποστούν μετατοπίσεις που εξαρτώνται από την τροχιά σε παραμορφωμένα περιβάλλοντα. Σε αλγοριθμικό επίπεδο, αυτή η πρόβλεψη προκύπτει από την υπόθεση ότι η εκτίμηση αυτο-εντοπισμού ολοκληρωμένης διαδρομής θα επαναφερόταν όταν συναντηθεί ένα οικείο όριο. Σε επίπεδο υλοποίησης, αυτή η πρόβλεψη προέκυψε από ένα υπολογιστικό μοντέλο όπου η φάση του πλέγματος είναι δυναμικά αγκυρωμένη στο όριο που ήρθε σε επαφή με την πιο πρόσφατη επαφή, πιθανώς μέσω εισόδου από κελιά συνόρων. Προηγουμένως δείξαμε ότι πολλές προβλέψεις σε επίπεδο υλοποίησης αυτού του λογαριασμού επιβεβαιώθηκαν σε υπάρχοντα σύνολα δεδομένων κυψελών πλέγματος (Keinath et al., 2018). Εδώ δείχνουμε ακόμη πιο ισχυρά στοιχεία για αυτόν τον λογαριασμό, δείχνοντας ότι αυτές οι προβλέψεις επιβεβαιώνονται στην ανθρώπινη συμπεριφορά, σε τρία πειράματα που χρησιμοποιούν τόσο επιτραπέζιο όσο και καθηλωτικό VR.
Αυτά τα ευρήματα είναι σημαντικά για δύο λόγους. Πρώτον, παρέχουν πρόσθετες ενδείξεις για μια ισχυρή και συγκεκριμένη αντιστοιχία μεταξύ των νευρικών επιδράσεων που παρατηρούνται στο πλέγμα τρωκτικών και τα κύτταρα του τόπου καιμνήμηεπιπτώσεις που παρατηρούνται στην ανθρώπινη συμπεριφορά κατά τις περιβαλλοντικές παραμορφώσεις. Τέτοιες αντιστοιχίες μεταξύ φαινομένων και συμπεριφοράς σε κυτταρικό επίπεδο δεν είναι εγγυημένες - σε πολλές περιπτώσεις οι προβλέψεις που δημιουργούνται με βάση υποσύνολα νευρωνικών αναπαραστάσεων δεν πραγματοποιούνται συμπεριφορικά (Ekstrom et al., 2020; Jeffery et al., 2003; Krakauer et al. , 2017, Warren, 2019, Zhao, 2018). Δεύτερον, σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες για τα αποτελέσματα της παραμόρφωσης, τα αποτελέσματά μας δεν μπορούν να εξηγηθούν εύκολα με όρους κλιμάκωσης παραμορφώσεων του γνωστικού χάρτη. Αντίθετα, τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι μια κύρια λειτουργία των κελιών τόπου και πλέγματος είναι να ενσωματώνουν αποστάσεις από ένα συγκεκριμένο σημείο αναφοράς. Στις περισσότερες οικολογικές καταστάσεις, αυτή η λειτουργία θα οδηγούσε σε μια ακριβή και συνεπή αναπαράσταση του σημείου που βρίσκεται ο πλοηγός στο διάστημα και, ως εκ τούτου, σε έναν ακριβή γνωστικό χάρτη. Στην περίπτωση ενός παραμορφωμένου περιβάλλοντος, ωστόσο, το σύστημα πρέπει να κρίνει μεταξύ της διατήρησης της συνοχής του παγκόσμιου συστήματος συντεταγμένων μέσω κλιμάκωσης παραμορφώσεων και της διατήρησης της πιστότητας της χωρικής μέτρησης μετατοπίζοντας τον χάρτη με βάση την αγκύρωση σε κάποια εξωτερική ένδειξη (στην περίπτωση αυτή η το πιο πρόσφατο όριο). Προηγούμενες μελέτες έχουν επισημάνει στοιχεία για παραμορφώσεις κλιμάκωσης (Barry et al., 2007; Chen et al., 2015; Hartley et al., 2004; Munn et al., 2020; Stensola et al., 2012). Σε συμφωνία με τα αποτελέσματα αυτών των μελετών, βρίσκουμε ότι το μέσο μοτίβο αντικατάστασης τοποθεσιών μοιάζει με μια επανακλιμάκωση που ταιριάζει ποιοτικά με την παραμόρφωση του περιβάλλοντος (Chen et al., 2015; Hartley et al., 2004). Ωστόσο, όταν αναλύουμε τα δεδομένα με βάση το όριο προέλευσης, παρατηρούμε αξιόπιστες ενδείξεις ότι η χωρική μέτρηση εξαρτάται δυναμικά από το σημείο εκκίνησης κάθε δοκιμής και ότι η απόσταση από αυτό το σημείο εκκίνησης διατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό από το αναμενόμενο τη βάση μιας παραμόρφωσης επανακλιμάκωσης και μόνο. Επιπλέον, όταν προσαρμόζουμε συγκεκριμένα ένα μοντέλο δύο παραγόντων στα καθηλωτικά δεδομένα VR μας, βρίσκουμε σαφείς ενδείξεις ταυτόχρονης αλλαγής κλίμακας και εφέ μετατόπισης που εξαρτώνται από τη διαδρομή, υποδηλώνοντας μια ολοκληρωμένη αλληλεπίδραση μεταξύ ολοκλήρωσης δυναμικά αγκυρωμένης διαδρομής και οπτικών ενδείξεων (Cheng, Shettleworth, Huttenlocher , & Rieser, 2007). Έτσι, ένας στατικός μετασχηματισμός συντεταγμένων από μόνος του δεν μπορεί να εξηγήσει πλήρως τα δεδομένα. Οι δυναμικές αλλαγές πρέπει να παίζουν ρόλο.
συμπλήρωμα cistanche: βελτίωση της μνήμης
Ένας περιορισμός της τρέχουσας μελέτης ήταν ότι η αντικατάσταση των δοκιμών που ξεκινούσαν από κάθε όριο ξεκινούσε πάντα από την ίδια αρχική τοποθεσία. Ως εκ τούτου, η τοποθεσία εκκίνησης και το όριο προέλευσης συγχέθηκαν. Έτσι, δεν μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι ο δυναμικός μηχανισμός αγκύρωσης που παρατηρούμε αγκυρώνει στα όρια. Άλλα χωρικά πληροφοριακά μη οριακά στοιχεία ή πειραματικές κανονικότητες θα μπορούσαν, θεωρητικά, να χρησιμεύσουν επίσης ως δυναμικές άγκυρες. Πράγματι, συμπεριφορικές (Etienne, Boulens, Maurer, Rowe, & Siegrist, 2000; Etienne & Jeffery, 2004; Zhao & Warren, 2015) και νευρικές (Jayakumar et al., 2019; Pérez-Escobar, & Konienko, Lake Allen, 2016· Save, Cressant, Thinus-Blanc, & Poucet, 1998) αποδεικτικά στοιχεία δείχνουν ότι τα σημεία με στίγματα μπορούν να επαναφέρουν και να βαθμονομήσουν εκ νέου την ενοποίηση διαδρομής. Επιπλέον, έχουν παρατηρηθεί νευρικές συσχετίσεις μιας αναπαράστασης ορόσημου φορέα που θα μπορούσε να μεσολαβήσει σε τέτοιες δυναμικές σε όλο τον σχηματισμό του ιππόκαμπου (Deshmukh & Knierim, 2011, 2013; Høydal, Skytøen, Andersson, Moser, & Moser, 2019). Ωστόσο, αυξανόμενα στοιχεία δείχνουν ότι τα όρια παίζουν προνομιακό ρόλο στη διαμόρφωση των χωρικών αναπαραστάσεων και των χωρικώνμνήμηπαρόμοια (Doeller & Burgess, 2008; Doeller, King, & Burgess, 2008; Keinath et al., 2017; Weiss et al., 2017). Ομοίως, παραμένει ένα ανοιχτό ερώτημα εάν οι δυναμικές προκαταλήψεις που παρατηρούμε κατά τη διάρκεια των παραμορφώσεων είναι προϊόν μιας συνεχώς ενημερωμένης διαδικασίας αυτοεντοπισμού ή αντικατοπτρίζουν τη διεξαγωγή μιας προηγουμένως καθορισμένης διαδρομής. Στα πειράματά μας, τα αντικείμενα συλλέγονταν πάντα από τυχαίες τοποθεσίες εκκίνησης για να ελαχιστοποιηθεί η πιθανότητα να μάθουν μια σταθερή τροχιά αντικατάστασης. Ωστόσο, οι συμμετέχοντες βίωσαν δοκιμές αντικατάστασης στη γνωστή διάταξη πριν από τα μπλοκ παραμόρφωσης και αυτή η εμπειρία μπορεί να επηρέασε τις τροχιές τους στα επόμενα μπλοκ αντικατάστασης.
Ο μηχανισμός σε επίπεδο υλοποίησης με τον οποίο οι περιβαλλοντικές παραμορφώσεις προκαλούν αλλαγές στον άνθρωπομνήμηδεν έχει τεκμηριωθεί από εμπειρικά δεδομένα. Οι προβλέψεις που δοκιμάστηκαν εδώ προήλθαν από ένα μοντέλο νευρωνικών δικτύων στο οποίο η φάση του κώδικα πλέγματος, που πιστεύεται ότι αντικατοπτρίζει μια εκτίμηση αυτο-εντοπισμού που ενημερώθηκε μέσω πληροφοριών αυτοκίνησης, επαναφέρθηκε όταν συναντούσε ένα οικείο όριο. Προηγουμένως δείξαμε ότι πολλές προβλέψεις σε επίπεδο υλοποίησης αυτού του μοντέλου επιβεβαιώθηκαν σε υπάρχοντα σύνολα δεδομένων κυψελών πλέγματος τρωκτικών (Keinath et al., 2018). Τα δεδομένα νευροαπεικόνισης και νευρωνικής καταγραφής έχουν αποδείξει την ύπαρξη ενός δικτύου κυψελών πλέγματος στους ανθρώπους με εντυπωσιακά αναπαραστατικά δίκτυα που παρατηρούνται στα τρωκτικά (Doeller, Barry, & Burgess, 2010; He & Brown, 2019; Jacobs et al., 2013; Julian , Keinath, Frazzetta, & Epstein, 2018· Kunz et al., 2019), συμπεριλαμβανομένης της εμφάνισης επανακλιμάκωσης (Nadasdy et al., 2017). Έτσι, είναι πιθανό οι δυναμικές μετατοπίσεις στη φάση του πλέγματος να μεσολαβούν άμεσα στις αγκυρωμένες μετατοπίσεις των συνόρων στο ανθρώπινο χωρικόμνήμη. Ωστόσο, ο σκοπός και το αναπαραστατικό περιεχόμενο του κώδικα πλέγματος, καθώς και η σχέση του με την ολοκλήρωση διαδρομής, αποτελούν επί του παρόντος θέμα πολλής συζήτησης (Burak & Fiete, 2009; Bush et al., 2015; Dordek, Soudry, Meir, & Derdikman , 2016· McNaughton et al., 2006· Stachenfeld, Botvinick, & Gershman, 2017) και οι προβλέψεις συμπεριφοράς αυτού του λογαριασμού θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν μέσω μιας ποικιλίας υλοποιήσεων που περιλαμβάνουν ή δεν περιλαμβάνουν στοιχείο κώδικα πλέγματος. Έτσι, ενώ μια αυξανόμενη βιβλιογραφία υποστηρίζει την αντιστοιχία κωδικοποίησης πλέγματος μεταξύ ειδών, καθώς και μια γενική συμφωνία μεταξύ παραμορφώσεων που προκαλούνται από την περιβαλλοντική γεωμετρία τόσο στην κωδικοποίηση πλέγματος όσο και στη χωρικήμνήμη(Bellmund et al., 2020· Chen et al., 2015), η ακριβής μηχανιστική βάση αυτών των επιπτώσεων μένει να επιλυθεί.
Εν ολίγοις, δείξαμε ότι ο ανθρώπινος χωρικόςμνήμησε παραμορφωμένα περιβάλλοντα παρουσιάζει ένα εξαρτώμενο από το ιστορικό αποτέλεσμα αγκύρωσης το οποίο παραλληλίζει τη δυναμική αγκύρωση των κυψελών πλέγματος με τα σύνορα που συναντήθηκαν πρόσφατα. Αυτή η αγκύρωση είναι ανθεκτική σε μια ποικιλία οπτικών και αιθουσαίων συνθηκών και δεν μπορεί να ληφθεί υπόψη από έναν στατικό μετασχηματισμό του γνωστικού χάρτη ενός πλοηγού. Αυτά τα αποτελέσματα έχουν σημαντικές επιπτώσεις στον ανθρώπινο χώρομνήμηκαι η σχέση του με τις χωρικές αναπαραστάσεις του ιππόκαμπου και εγείρουν πρόσθετα ερωτήματα σχετικά με τους συγκεκριμένους μηχανισμούς που μπορεί να συνδέουν τα δύο.
