Обнаружение движущегося объекта имеет большое значение для выживания. Для этого животное может посещать те участки поля зрения, в которых картина падения света на сетчатку меняется от одного момента к другому. В качестве альтернативы, нервная система животного может быть организована таким образом, чтобы хранить перцептивный опыт, позволяя сравнивать текущий опыт восприятия с тем, что был мгновение назад.
Первый механизм называется знаковой памятью, второй - рабочей памятью. Знаковая память является устойчивой активацией в пределах областей мозга, которые обнаружили стимуляцию. Эта сенсорная, или иконографическая память может рассматриваться как краткое последующее изображение, содержащее ретинотопные координаты всей визуальной стимуляции в пределах поля зрения в данный момент. У обезьян и людей современный перцептивный опыт быстро заменяет прошлый опыт в знаковой памяти, делая предыдущую память недоступной.
Тем не менее, скоординированная деятельность в префронтальной коре, теменной коре и сенсорной коре, может позволить восприятие опыт, чтобы оставаться доступным в нейронном состоянии называют рабочей памятью. Знаковая и рабочая память сравнивались на основе того, как точность отклика зависит от количества присутствующих элементов, задержки между последовательными дисплеями и возможностью отклика, а также помех от стимуляции, связанной с выполнением задач. Знаковая память имеет больший объем, чем рабочая память, поскольку она включает в себя не только те элементы, которые были обработаны, но и все элементы в визуальной области. Однако глаза совершают частые и быстрые движения, что приводит к обновлению ретинотопной знаковой памяти.
Эти данные в основном получены в результате экспериментов с людьми, хотя сопоставимые данные существуют с обезьянами и, в меньшей степени, голубями. Любые манипуляции, приводящие к несоответствию между ретинотопическим рисунком некоторое время назад и текущим рисунком, снижают точность суждений, основанных на знаковой памяти, но мало влияют на оценку рабочей памяти.
Для большинства позвоночных успех или неудача избегания хищников, кормления, выбора партнера и поведения родителей зависит от их способности обнаруживать и реагировать на изменения в визуальных свойствах окружающей среды. В частности, птицы имеют сложное восприятие цвета и предположительно наиболее визуально зависят от всех классов позвоночных животных.
Изучение памяти
Данные обезьян и голубей показывают, что задержки менее 1000 мс приводят к различным поведенческим и нервным эффектам, нежели более длительные задержки, при использовании процедур, отличных от обнаружения изменений. Truppa измерил точность и время отклика во время процедуры сравнения с пробами обезьян-капуцинов с задержкой. Они не обнаружили разницы в точности или времени отклика на испытания с задержкой 0 и 500 мс, в то время как точность уменьшилась, а время отклика увеличилась с большими задержками.
Keysers представил участникам образец целевого изображения в течение определенного периода времени, а затем проинструктировал участников определить, присутствовало ли изображение целевого объекта в последующих сериях снимков или нет. В некоторых исследованиях образец целевого изображения отображался в течение 18 мс, затем с промежутком 75 мс.
В других исследованиях мишень отображалась в течение 18 мс или 93 с, а затем сразу же последовала серия снимков. Затем исследователи записали от нейронов в височной коре обезьян макак и в тех нейронах, реагирующих на изображение цели он нашел устойчивую активность для разрыва 75 мс после 18 мс отображения образца мишени. Эти данные поддерживают своего рода культовую память животных, которая сохраняется не менее 93 мс и не менее 500 мс.
Исследования с голубями с интервалами менее 1000 мс проводились в небольшом количестве. White протестировал голубей в последовательном выполнении одной и той же задачи и обнаружил сопоставимые уровни точности после задержек 100, 500 и 1000 мс, но не более. Herbranson и Davis использовали парадигму мерцания, которая чередуется между образцом и тестовыми дисплеями. Всего за один цикл парадигма аналогична типичной задаче по обнаружению изменений. Тем не менее, они обнаружили у голубей, что влияние длительности отображения на производительность отличалось, когда задержка составляла 0 мс по сравнению с 30 мс, что позволяет предположить, что знаковая память голубей может быть ограничена еще меньшей продолжительностью, чем у человека.
В целом, эти данные свидетельствуют о схожих механизмах памяти с сопоставимыми временными течениями у людей, обезьян и голубей. Прямые сравнения между видами подтверждают качественное сходство в том, как визуальная информация используется системой рабочей памяти. Например, голубей и людей обучи визуальному обнаружению изменений, поставив перед ними восемь задач. В ходе испытаний варьировалось количество элементов в массиве, которое изменилось. Elmore сравнил обезьян и людей в задаче обнаружения изменений, в которой изменился только один элемент, но количество неизменяемых элементов варьировалось (от одного до пяти).
В обоих экспериментах точность была выше, когда соотношение измененных и не измененных элементов в массиве было выше, хотя в целом люди были более точны при обнаружении изменений. В каждом эксперименте качественное сходство в базовом механизме подтверждалось хорошим соответствием между данными по обоим видам и одной и той же моделью рабочей памяти. Эти исследования выявили качественное сходство в рабочей памяти и оказали поддержку в проведении межвидовых сравнений.
Большинство исследований по обнаружению изменений включали в себя обнаружение изменений в цвете, форме или ориентации предмета с задержкой. Baddeley различает процессы памяти, связанные с этими визуальными особенностями предмета и пространственное положение предмета. Это различие также подтверждается исследованиями с животными. Leising тренировал и тестировал двух голубей и мартышку-резус с процедурой пространственного обнаружения изменений. Положение элемента на дисплее изменилось от образца к тестовому дисплею. Оба вида достигли более 70%-ной корректности при ответе на вопрос, который изменил их положение. Elmore успешно выполнил задачу визуального обнаружения изменений и не обнаружил перехода к обнаружению изменений местоположения в ходе последующих испытаний.
Эти результаты свидетельствуют о том, что обнаружение одного изменения не может быть надежно передано для обнаружения других изменений, что дополнительно поддерживает разделение между визуальной и пространственной рабочей памятью.
