出来事を予測する上での記憶の役割
過去の経験が未来の出来事の理解にどう影響するかの研究。
Silvy H.P. Collin, R. P. Kempner, S. Srivatsan, K. A. Norman
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目次
ストーリーやシナリオに関わる時、たとえば映画を観る時、私たちは過去の経験を頼りにして、何が起こっているのか理解し、次に何が起こるかを予測することが多いよね。このプロセスは、過去の出来事を思い出して、その情報を使って現在の状況を理解することを含んでる。この文脈で「イベントスキーマ」っていうのは、私たちの経験に基づいてイベントの順序を解釈するためのフレームワークのことを指すんだ。
イベントシーケンスにおける記憶の役割
日常生活では、出来事の順序は過去に起こったことに影響を受ける。つまり、今何が起きているかを見るだけじゃ、その状況を完全に理解するには不十分ってこと。例えば、誰かがドアのそばに立っているのを見たら、その人に関する記憶によって意味が変わる。もしその人が外食の話をしているのを見たことがあれば、彼らが家を出ようとしていると思うかもしれない。この現在の観察と過去の経験の融合が、次に何が起こるかをより良く予測させてるんだ。
過去の情報の使い方
人は未来の出来事を予測する時、さまざまな方法で過去の経験を活用する。一つは、誰かが以前に行った特定の行動の順序を思い出すこと。たとえば、あるキャラクターがよくお腹が空くと特定の場所に行くなら、またそうするかもと思うよね。また、特定の状況で人々がどう行動するかについての広い理解を活性化させる方法もある。例えば、誰かが空腹なら、食べ物を探すだろうし、他の人にイライラするだろうと予測するのは過去の行動に基づいてる。最後に、時々人は過去のシーンの本質だけを思い出し、具体的な順序は覚えていないこともある。これにより、次に起こりそうなことについて基本的な予測ができるんだ。
研究の目的
この研究は、これらの異なる方法で過去の情報を使うことが、特定の詳細の記憶にどのように影響するかを調べることを目的としてた。具体的なシーケンス、一般的な行動(抽象的なスキーマ)、または単に最後のシーンを思い出すことが、イベントの詳細をどれだけよく記憶するかに影響を与えるかを見たかったんだ。私たちの方法は、参加者がフィクションの結婚式のアニメーションビデオを観るときの脳の活動を観察するために、機能的MRI(fMRI)を使った二日間の研究だった。
研究の設定
参加者は、北と南の二つの架空の文化の結婚式のアニメーションビデオを観た。それぞれの結婚式には特定の儀式の順序があって、参加者は次に何が起こるかを予測するためにこれらのシーケンスを学ぶ必要があった。彼らは事前に儀式の正確な順序を知らず、観ることによって学んだ。結婚式には共有される儀式もあったけど、文化によって異なる順序だった。
儀式の学び方
研究の初日は、参加者が儀式のシーケンスを学ぶことに専念した。彼らは北または南からのビデオのブロックを観て、儀式に慣れ親しむことができた。ビデオの後、参加者はシーケンスについての理解度をテストするための質問に答えた。
新しい結婚式の観覧
二日目には、学んだ儀式に沿った新しい結婚式のビデオを視聴した。再び、セレモニーの期間中に次に何が起こると思うかについて質問され、注意を保つようにしていた。
記憶テスト
結婚式のビデオを観た後、参加者はリコールテストに参加した。彼らは結婚カップルの写真を見せられ、その結婚式について覚えていることをすべて話してもらった。これにより、彼らが具体的な詳細と儀式の種類をどれだけよく覚えているかを知ることができた。
イベントを表現するためのコード
脳がこれらのイベントシーケンスをどうエンコードするかを理解するために、さまざまなタイプの神経表現、またはコードを探った。これには以下が含まれる:
- スキーマコード:これは北と南の儀式の全体的な理解を表す。
- パスコード:これは儀式の特定のシーケンスを捉える。
- 回転した以前の儀式コード:これは過去の儀式が修正された方法で思い出され、現在の儀式との混同を避けるためのより複雑な表現。
- 現在の儀式コード:これは観察している即時の儀式を反映する。
脳活動からの発見
私たちの分析は、これらのコードに対応する脳の異なる領域を明らかにした。スキーマコードは複数の領域で見つかり、参加者が北と南のセレモニーを区別する様子を示していた。パスコードは特定の脳領域に関連付けられ、回転した以前の儀式コードは別の領域に現れ、脳が過去と現在の情報をどう扱うかを示していた。
コードと記憶の関係
これらのコードが記憶にどのように関連しているかを評価したとき、スキーマコードだけが儀式の詳細の後の記憶と有意に関連していることがわかった。これは、明確な構造やフレームワークを持つことが、観たイベントの具体的な詳細を思い出すのに役立つことを示唆してる。
発見の意味
結果は、私たちの脳が進行中のイベントを理解するためにさまざまな戦略を使っていることを示している。広いスキーマの理解が詳細を覚えるための基盤を提供する。一方、他のコードは記憶の結果を予測するのにあまり効果的ではなかった。これは、私たちの広いパターンの理解がユニークなエピソードの詳細を思い出すのを助けるという考えを強化する。
今後の研究の方向性
スキーマが記憶にどう役立つかについて多くを学んだけど、まだ探求されていない部分がたくさんある。今後の研究では、これらの表現がどのように相互作用するか、時間の経過とともにどう発展するか、異なる文脈がその効果にどのように影響するかに焦点を当てることができる。
結論
要するに、この研究は私たちが過去の経験を使って未来のイベントを理解して予測する方法に光を当てている。脳はいくつかのシステムを使ってこれらの記憶を管理しているが、発見は具体的な詳細の記憶を助けるスキーマの独自の役割を強調している。
参加者情報
この研究には44人の参加者が含まれていて、そのうち40人が実験全体を完了した。全ての参加者は通常の視力か修正された視力を持ち、聴覚障害はなかった。彼らは同意を出し、時間に対して報酬を受けた。
研究デザイン
参加者は約2分間のアニメーション結婚式を観るシリーズを見た。彼らは北と南の文化に基づく儀式のシーケンスを明示的にルールを告げられることなく学んでいた。それぞれのセレモニーのユニークな詳細により、参加者は効果的に学ぶために注意を払う必要があった。
視聴と応答
結婚式のビデオは連続して提示され、参加者は次に何が起こると思うかについて質問に答えた。これと、その後のリコールタスクは、彼らの記憶保持を評価するのに役立った。
測定と分析
異なるコードが記憶に与える影響を測定するために、統計分析を行った。これは、結婚式の視聴時の神経活動と後の記憶テストのスコアを比較することを含んでいた。私たちは、さまざまなタイプのコードが参加者の詳細を思い出す能力にどれほど適合しているかを評価した。
神経表現に関する洞察
私たちの発見は、ナラティブイベントに関連する記憶がどのように機能するかについての洞察を提供する。特定の儀式を思い出す能力は、他の記憶表現とは異なり、脳のスキーマの表現と密接に関連していた。
その他のコードの探求
この研究では特定の神経コードに焦点を当てたけど、他の潜在的なコードは観察されなかった。今後の研究では、脳内で他の種類の時間的構造がどのように表現されるかなど、これらの未探求の領域を調査することができる。
研究技術の洗練
この研究では、イベントシーケンスが脳内でどのようにエンコードされるかを包括的に分析するために、研究方法を洗練させた。fMRIを使うことで、参加者が刺激と関わるときの脳の活動をリアルタイムで観察できた。
参加者の関与と学習
学習プロセス全体を通じて参加者の関与を維持するために、さまざまな技術が使われた。二者択一の質問が、彼らが情報を処理することに継続的に積極的であることを保証した。
全体的な貢献
この研究は、記憶や過去の経験を使って未来に対する予測を行う方法についての理解に貢献する。それは、スキーマの重要な役割と、それがどのように私たちの記憶能力を形作るかを強調している。
実用的な応用
この研究からの発見は、日常生活の出来事を記憶する方法、記憶の保持戦略を改善する方法、構造的なフレームワークが新しい情報の学習にどのように役立つかを理解するための実用的な意味を持っている。
タイトル: Neural codes track prior events in a narrative and predict subsequent memory for details
概要: AbstractThroughout our lives, we learn schemas that specify what types of events to expect in particular contexts and the temporal order in which these events usu- ally occur. Here, our first goal was to investigate how such context-dependent temporal structures are represented in the brain during processing of temporally- extended events. To accomplish this, we ran a 2-day fMRI study in which we exposed participants to many unique animated videos of weddings composed of sequences of rituals; each sequence originated from one of two fictional cultures (North and South), where rituals were shared across cultures, but the transition structure between these rituals differed across cultures. The results, obtained using representational similarity analysis, revealed that context-dependent tem- poral structure is represented in multiple ways in parallel, including distinct neural representations for the culture, for particular sequences, and for past and current events within the sequence. Our second goal was to test the hypothe- sis that neural schema representations scaffold memory for specific details. In keeping with this hypothesis, we found that the strength of the neural represen- tation of the North/South schema for a particular wedding predicted subsequent episodic memory for the details of that wedding.
著者: Silvy H.P. Collin, R. P. Kempner, S. Srivatsan, K. A. Norman
最終更新: 2024-10-17 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.13.580092
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.13.580092.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。