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# Biologia# Neurociência

Como a Memória Visual Muda com o Tempo

Um estudo sobre a dinâmica da memória de trabalho visual e sua precisão.

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Lembrar do que a gente vê é super importante, especialmente quando as coisas ao nosso redor mudam rápido. Essa habilidade de manter informações visuais por um tempinho é chamada de Memória de Trabalho Visual (VWM). Ela permite que a gente guarde imagens por alguns momentos depois de desviar o olhar. Quando vemos algo, nosso cérebro armazena rápido essas informações, mas o que acontece com elas depois de um tempo?

No nosso cérebro, a memória funciona como uma equipe, com diferentes níveis processando as informações. Mesmo que a gente atualize constantemente o que lembramos com base em novas coisas que vemos, a forma como nosso cérebro processa o que vemos torna tudo mais complicado em relação ao que guardamos na memória. Com o passar do tempo, a forma como nosso cérebro lembra das coisas pode mudar, especialmente logo após vermos algo.

Memória no Cérebro

A maioria das teorias trata a VWM como algo que permanece sempre o mesmo. No entanto, um modelo sugere que a memória é influenciada por grupos de neurônios no nosso cérebro. Nesse modelo, as informações são armazenadas na atividade de um grupo de neurônios que respondem a características específicas do que vemos. A atividade desses neurônios é regulada, o que significa que, embora eles possam compartilhar o que lembram, só conseguem segurar uma quantidade fixa de informações de cada vez. Quando tentamos lembrar de algo, nosso cérebro reconstrói os detalhes com base em quão ativos esses neurônios estão.

Pesquisas mostram que, quando tentamos lembrar de algo por mais tempo, a qualidade do que lembramos tende a diminuir. Alguns modelos explicam essa queda comparando-a a movimentos aleatórios em um espaço lotado. Nesses modelos, a informação é armazenada de uma forma que parece uma elevação em um gráfico, mas com o tempo, essa elevação se espalha, causando perda de detalhes. Estudos apontaram que isso parece ser uma parte chave de como perdemos a precisão da memória.

Mas tem uma reviravolta. Quando tentamos lembrar de algo logo depois que desaparece, na verdade, conseguimos lembrar melhor do que quando esperamos mais. Essa melhor lembrança é pensada como resultado de um tipo de memória que funciona muito brevemente, chamada memória icônica. Ela nos permite acessar informações diretamente da nossa memória de um jeito que parece ir além dos limites normais da VWM. Mas isso ainda não foi testado a fundo.

Enquanto pensamos sobre como lembramos das coisas, fica claro que nossa capacidade de recordar informações pode mudar enquanto ainda estamos olhando para algo. Estudos sugerem que, se olharmos para algo por mais tempo, podemos lembrar melhor, mas essa habilidade também é afetada pelo número de coisas que estamos tentando lembrar ao mesmo tempo.

Para ter uma imagem mais clara de como nossa memória funciona ao longo do tempo, fizemos uma série de experimentos. Observamos quanto tempo mantemos as memórias e como a qualidade dessas memórias muda com o tempo. Ao examinar quão rápida e precisamente as pessoas conseguiam recordar informações visuais, buscamos entender como as memórias se desenvolvem desde o momento em que vemos algo até tentarmos lembrar disso depois.

Como Testamos a Memória

Para testar a lembrança em nossos experimentos, usamos um método simples. Os participantes foram mostrados um conjunto de imagens e depois pedimos que lembrassem os detalhes por um curto período antes de serem testados sobre a memória. Os experimentos foram pensados para captar como a memória mudava ao longo de diferentes intervalos de tempo e com diferentes quantidades de informações para lembrar.

O primeiro experimento envolveu mostrar aos participantes uma série de imagens e, após uma pequena pausa, pedimos que recordassem os detalhes de uma das imagens. Variamos quantas imagens foram mostradas e quanto tempo elas foram exibidas. Durante a fase de recordação, os participantes usaram um touchpad para reproduzir a imagem que lembravam enquanto recebiam feedback sobre sua precisão.

No segundo experimento, mudamos quanto tempo as imagens foram mostradas, mantendo a mesma quantidade de imagens envolvidas. Fazendo isso, tentamos descobrir se tempos de visualização mais longos ajudariam na lembrança e como isso interagiria com o número de itens a serem lembrados.

Descobertas dos Experimentos

Memória ao Longo do Tempo

O que encontramos foi interessante. Quando as pessoas foram pedidas a lembrar de múltiplas imagens, a capacidade delas de recordar detalhes piorou rapidamente nos primeiros momentos depois que as imagens saíram de vista. Contudo, após essa queda inicial na precisão, a taxa de declínio desacelerou.

Esse padrão confirmou descobertas anteriores de que a memória não desaparece a uma taxa constante. Em vez disso, mostra uma queda rápida inicialmente, seguida por um declínio mais lento à medida que o tempo passa.

Para quem estava tentando lembrar de uma única imagem, a fidelidade da recordação permaneceu estável, sugerindo que, quando há apenas uma coisa para lembrar, as pessoas não precisam confiar tanto na sua capacidade de VWM, já que todo o foco pode ser direcionado a essa única imagem.

Influência do Número de Itens

Uma descoberta intrigante do nosso estudo foi que, mesmo sem atraso entre as imagens desaparecendo e o sinal sendo exibido, a precisão ainda dependia de quantas imagens haviam sido apresentadas inicialmente. Isso indica que a capacidade do cérebro de recordar algo está ligada ao número de itens que estavam presentes no momento em que as imagens desapareceram.

Para as pessoas pedidas a lembrar de múltiplas imagens, a precisão da lembrança aumentou quando tiveram breves atrasos antes de recordar. Isso parece ter acontecido porque a informação ainda estava fresca e algumas informações residuais poderiam melhorar o desempenho de lembrança.

Como a Memória Funciona no Cérebro

Para explicar como essas mudanças na memória aconteceram, desenvolvemos um modelo neural. Este modelo mostra como as memórias são formadas e armazenadas em dois níveis: primeiro dentro da parte Sensorial do cérebro que processa informações visuais, e depois dentro da VWM que retém essa informação para recordação futura.

O modelo nos ajuda a entender como, ao vermos algo, o cérebro processa e filtra as informações. A força da memória depende tanto da resposta inicial ao que vemos quanto de quanto tempo mantemos essa informação.

Quando vemos algo, a área sensorial do nosso cérebro responde rápido, armazenando informações de uma forma que desaparece gradualmente depois que a imagem some. Essa atividade residual permanece por um curto tempo, permitindo que alguns detalhes sejam integrados à VWM, melhorando a lembrança depois que o sinal é dado.

O modelo também leva em consideração o ruído aleatório e as flutuações que podem distorcer memórias com o passar do tempo. Enquanto o cérebro está codificando a informação, pequenas variações podem levar a erros, que se acumulam lentamente ao longo do tempo.

Decaimento e Difusão na Memória

Um aspecto interessante que analisamos foi como a memória de uma imagem pode mudar ao longo do tempo devido ao decaimento e difusão. Quando mantemos a memória de algo, ela não é apenas mantida em um estado estável, mas pode se desviar ou mudar levemente com o tempo.

Com intervalos de retenção mais longos, pequenos erros causados por esse desvio podem se acumular, levando a uma recordação menos precisa. Por outro lado, quando a memória permanece fresca logo após ver as imagens, a perda não é tão pronunciada.

Durante nossos experimentos, encontramos um padrão de como as pessoas poderiam recordar informações com precisão e como isso mudava ao longo do tempo. Houve um impacto notável de quão rápido a informação sensorial se decompunha depois que as imagens desapareciam, e esse decaimento foi um fator importante para a memória.

O Impacto da Duração da Apresentação

No nosso segundo experimento, focamos em quanto tempo as imagens foram exibidas. Notamos que a duração da apresentação teve um efeito significativo na precisão da lembrança. Quando as imagens foram mostradas por mais tempo, os participantes conseguiram lembrá-las com mais precisão.

Curiosamente, esse efeito se estabilizou após um tempo, indicando que simplesmente mostrar algo por muito tempo não levaria sempre a uma melhor recordação. O modelo que usamos para analisar esses resultados sugeriu que há um limite de quanta informação pode ser armazenada com base no número de itens apresentados.

Quando as imagens foram mostradas por um período prolongado, o cérebro conseguiu acumular mais informações. No entanto, uma vez que essa capacidade foi atingida, uma extensão adicional não ajudou a melhorar o desempenho.

Conclusão

Nosso estudo destaca como a memória funciona de forma dinâmica. A capacidade de lembrar informações visuais muda rapidamente ao longo do tempo e é influenciada pelo número de itens que estamos tentando armazenar. A memória não é estática; ela evolui com base em uma variedade de fatores, incluindo a duração da exposição e o momento em que recuperamos essas informações depois.

Ao entender a memória, percebemos que tanto a recordação imediata quanto os intervalos de retenção mais longos desempenham papéis cruciais. Os modelos que testamos fornecem insights sobre como nossos cérebros processam e retêm informações, desvendando os mecanismos complexos por trás das funções de memória do nosso dia a dia.

No geral, entender a dinâmica temporal da memória visual nos ajuda a ver como a recordação é moldada tanto pelo processamento inicial quanto pelo tempo que passa após vermos algo. A habilidade do cérebro de armazenar e recuperar informações demonstra um equilíbrio intrincado de atividade neural, tornando a memória uma área de estudo interessante.

Com essas descobertas, podemos entender melhor como a memória visual funciona, abrindo caminho para mais pesquisas sobre como podemos melhorar a recordação e lidar com questões relacionadas à perda de memória.

Fonte original

Título: A dynamic neural resource model bridges sensory and working memory

Resumo: Probing memory of a complex visual image within a few hundred milliseconds after its disappearance reveals significantly greater fidelity of recall than if the probe is delayed by as little as a second. Classically interpreted, the former taps into a detailed but rapidly decaying visual sensory or "iconic" memory (IM), while the latter relies on capacity-limited but comparatively stable visual working memory (VWM). While iconic decay and VWM capacity have been extensively studied independently, currently no single framework quantitatively accounts for the dynamics of memory fidelity over these timescales. Here we extend a stationary neural population model of VWM with a temporal dimension, incorporating rapid sensory-driven accumulation of activity encoding each visual feature in memory, and a slower accumulation of internal error that causes memorized features to randomly drift over time. Instead of facilitating read-out from an independent sensory store, an early cue benefits recall by lifting the effective limit on VWM signal strength imposed when multiple items compete for representation, allowing memory for the cued item to be supplemented with information from the decaying sensory trace. Empirical measurements of human recall dynamics validate these predictions while excluding alternative model architectures. A key conclusion is that differences in capacity classically thought to distinguish IM and VWM are in fact contingent upon a single resource-limited WM store.

Autores: Ivan Tomić, I. Tomic, P. M. Bays

Última atualização: 2024-02-05 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.27.534406

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.27.534406.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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