Het beperkte bereik van verrassing: bewijs tegen de effecten van verrassing op het geheugen van voorafgaande elementen van een gebeurtenis Deel 1

Abstract

Als we terugkijken op het verleden, komen enkele van onze sterkste herinneringen voort uit ervaringen die ons verrasten. Uitgebreid onderzoek heeft deze intuïtie ondersteund dat we ons eerder verrassende momenten herinneren dan alledaagse momenten. Maar hoe zit het met de momenten voorafgaand aan de verrassing? Is de kans groter dat we die ook onthouden?

Het geheugen is een van de belangrijkste vermogens van het menselijk brein en vormt de basis voor onze studie, ons werk en ons leven. In de moderne samenleving, met het versnelde tempo van het leven van mensen, lijkt het geheugen van mensen echter te verslechteren. Daarom moeten we onze hersenen trainen als fitness om ons geheugen te verbeteren.

Ik heb ooit een ervaring gehad die mij verraste. Ik was me op dat moment aan het voorbereiden op een examen. De inhoud van het examen was erg groot, maar ik had niet genoeg tijd om te studeren. Net toen ik erg in de war was, herinnerde ik me plotseling een geheugentechniek: het geheugenpaleis. Ik veranderde onmiddellijk mijn leermethode, waarbij ik me voorstelde dat in mijn "geheugenpaleis" elke kamer een ander thema en een andere inhoud had, en ik stopte de kennis die ik had geleerd in verschillende kamers. Door voortdurende herinnering en verbeelding verwierf ik al snel een grote hoeveelheid kennis. Toen het tijd was voor het examen, waren mijn cijfers verrassend goed! Ik ben erg dankbaar voor het gemak dat mijn krachtige geheugen met zich meebrengt. Deze ervaring heeft mij ook geleerd dat het geheugen niet aangeboren is, maar kan worden verbeterd door middel van oefening en training.

Naast de geheugenpaleistechniek kunnen er nog vele andere methoden worden gebruikt om het geheugen te verbeteren. We kunnen bijvoorbeeld onze conditie verbeteren door voldoende te slapen, dagelijks te bewegen en een goed dieet te volgen, wat op zijn beurt de productiviteit van onze hersenen verhoogt. We kunnen ook vaak verschillende boeken lezen, verschillende vaardigheden leren en daaruit nieuwe kennis en ervaringen opdoen, die ons denken en geheugen helpen uitbreiden.

Kortom, geheugen is een van onze belangrijke vaardigheden. Het is niet alleen de basis voor onze studie, werk en leven, maar ook een belangrijke ondersteuning voor onze persoonlijke ontwikkeling. We moeten onze hersenen actief oefenen en ons geheugen verbeteren om meer levenservaringen en prestaties te verwerven. Ik geloof dat zolang we bereid zijn hard te werken, we geweldige vooruitgang kunnen boeken! Het is duidelijk dat we ons geheugen moeten verbeteren. Cistanche kan ons helpen het geheugen te verbeteren, omdat vleespasta een traditioneel Chinees medicinaal materiaal is met veel unieke effecten, waaronder het verbeteren van het geheugen. De werkzaamheid van gehakt komt voort uit een verscheidenheid aan actieve ingrediënten die het bevat, waaronder carbonzuur, polysachariden, flavonoïden, enz. Deze ingrediënten kunnen via verschillende kanalen de gezondheid van de hersenen bevorderen.

Klik op 10 manieren om het geheugen te verbeteren

Hoewel verrassing een gevestigde modulator van het geheugen is, is het onbekend of het geheugen voor de hele gebeurtenis zal worden verbeterd, of alleen voor de verrassende gebeurtenis zelf. We hebben een nieuw paradigma ontwikkeld met behulp van stop-motionfilms, die een reeks verhalende gebeurtenissen weergeven, waarin specifieke omstandigheden kunnen worden vervangen door verrassende omstandigheden, terwijl de rest van de film ongewijzigd blijft. Met behulp van dit ontwerp hebben we getest of verrassing retroactieve effecten op het geheugen uitoefent, met name of een potentiële impact beperkt zou blijven tot elementen in dezelfde gebeurtenis als de verrassende gebeurtenis.

In een groot cohort deelnemers (n=340) vonden we sterk bewijs dat verrassing het geheugen niet met terugwerkende kracht moduleerde, noch wanneer deelnemers onmiddellijk na het onderzoek werden getest, noch wanneer ze 24 uur later werden getest.

We suggereren twee mogelijke verklaringen voor deze bevindingen: (1) dat de componenten van een gebeurtenis gecodeerd zijn als onafhankelijke episodische elementen (niet als een samenhangende eenheid), of (2) die verrassende segmenten ervaren, waarbij de voorgaande elementen als een afzonderlijke gebeurtenis worden afgesneden. .

Je dineert in een restaurant met vrienden, en net als je de voorgerechten op hebt, valt er plotseling een black-out, dus je gaat verder met eten bij het licht van mobiele telefoons en kaarsen. Dat is zeker een avond die je je nog lang zult herinneren. Maar herinnert u zich alleen de black-out zelf, of ook wat u als starter had voordat de black-out plaatsvond? Uitgebreid onderzoek heeft aangetoond dat we ons eerder verrassende gebeurtenissen herinneren die niet overeenkomen met onze verwachtingen (Ranganath & Rainer, 2003; von Restorff, 1933). Toch is het onbekend of de verrassing het geheugen beïnvloedt voor andere elementen binnen de episode waarin deze plaatsvond.

Een gevolg van verrassing kan een verhoogde opwinding zijn. Verschillende theoretische verhalen komen samen in twee tegengestelde hypothesen met betrekking tot de potentiële halfschaduweffecten van opwindende stimuli. Hoewel verschillende hiervan zich richten op een bepaald type opwinding (bijvoorbeeld als gevolg van emotie of stress), kunnen de naar voren gebrachte hypothesen van toepassing zijn op opwinding in het algemeen. Een objectgebaseerd raamwerk (Mather, 2007) combineert de prioriteitsbindende theorie van emotionele stimuli, de cue-utilization-hypothese van emotie (Easterbrook, 1959) en een fragmentatieverslag van traumatische herinneringen (Payne et al., 2004).

Volgens dit raamwerk leidt opwinding tot gerichte aandacht op het opwindende object, waardoor de codering en consolidatie van omringende informatie, inclusief informatie in het werkgeheugen, wordt belemmerd. Deze hypothese wordt ondersteund door bevindingen dat zowel aversieve stimuli (Bornstein et al., 1998; Hurlemann et al., 2005; Knight & Mather, 2009; Loftus & Burns, 1982; Strange et al., 2003) als 'gebeurtenissen met hoge prioriteit' (bijvoorbeeld namen van beroemde mensen, meestal met een expliciete instructie om op deze woorden te letten; Saufley & Winograd, 1970; Schulz, 1971; Tulving, 1969) kunnen het geheugen met terugwerkende kracht aantasten.

Retroactieve verslechtering door aversieve stimuli is in verband gebracht met de afgifte van noradrenaline (Hurlemann et al., 2005; Hurlemann et al., 2007), die ook vrijkomt door opvallende/onverwachte stimuli, ongeacht de valentie (Berridge & Waterhouse, 2003; Kafkas & Montaldi, 2018; Yu & Dayan, 2005). Alles bij elkaar genomen suggereert dit dat verrassing het geheugen voor omringende episodische elementen zal aantasten.

Er zijn echter redenen om het tegenovergestelde te denken: dat opwindende stimuli het geheugen met terugwerkende kracht kunnen versterken in plaats van aantasten. Dit wordt ondersteund door onderzoeken die retroactieve geheugenverbetering aan het licht brengen, aangedreven door beloning (Braun et al., 2018; Murayama & Kitagami, 2014; Patil et al., 2017) en nieuwigheid (Ballarini et al., 2009, 2013; Fenker et al., 2008; Wang et al., 2010).

Bij knaagdieren wordt het retroactieve effect van nieuwigheid gemedieerd door dopaminerge modulatie van de hippocampus (Redondo & Morris, 2011; Wang et al., 2010; Yamasaki & Takeuchi, 2017). Verrassende gebeurtenissen, zoals belonende of nieuwe, leiden tot dopaminerge activiteit (Barto et al., 2013; Horvitz, 2000; Ungless, 2004), wat suggereert dat verrassing ook met terugwerkende kracht het geheugen kan verbeteren.

Bovendien bleek uit een recente preprint dat een episodische voorspellingsfout (een mismatch met een eerdere presentatie van de stimulus) leidt tot retroactieve geheugenverbetering (Sinclair et al., 2021).

Andere onderzoeken hebben aangetoond dat ook aversieve stimuli het geheugen met terugwerkende kracht kunnen verbeteren in plaats van aantasten (Anderson et al., 2006; Dunsmoor et al., 2018; Dunsmoor et al., 2015; Smith & Beversdorf, 2008). Samen leidt dit tot de tegenovergestelde voorspelling: dat verrassing het geheugen voor de omringende episodische elementen zal verbeteren.

Volgens de Event Segmentation Theory (Zacks et al., 2007) segmenteren mensen continue ervaringen in afzonderlijke gebeurtenissen, gescheiden door gebeurtenisgrenzen, die dienen als een organiserend principe van het langetermijngeheugen (Kurby & Zacks, 2008). Als gebeurtenissen worden gecodeerd als samenhangende eenheden, kan een opwindende of verrassende gebeurtenis met terugwerkende kracht het geheugen voor alle voorgaande elementen binnen dezelfde gebeurtenis beïnvloeden, maar geen effect op het geheugen voor de voorgaande gebeurtenis.

Uit een recent onderzoek is bijvoorbeeld gebleken dat angstconditionering het geheugen voor objecten in de geconditioneerde categorie verbeterde, maar alleen als ze binnen hetzelfde coderingsblok werden gepresenteerd (Dunsmoor et al., 2018). Als we teruggaan naar het voorbeeld van het restaurant, zou u zich misschien het voorgerecht goed herinneren, maar het geheugen voor uw route naar het restaurant zou onaangetast of verminderd zijn.

Om de potentiële retroactieve effecten van verrassing in naturalistische ervaringen te testen, hebben we een op maat gemaakte stimulusset ontworpen, bestaande uit stop-motionfilms (reeksen van stilstaande foto's) die alledaagse handelingen weergeven, en opgedeeld in verschillende scènes. Van sommige scènes waren er twee versies: één met een verrassende actie, zoals tandenpoetsen met rabarber, en één met een neutrale actie, zoals tandenpoetsen met een tandenborstel.

Omdat deze scènes op de beoogde actie na identiek waren, konden we de retroactieve effecten van verrassing op een naturalistische maar toch zeer gecontroleerde manier testen, waarbij we de herinnering aan voorgaande acties binnen dezelfde gebeurtenis of een voorgaande gebeurtenis vergeleken.

Dit stelde ons in staat te testen of verrassing het geheugen met terugwerkende kracht verbetert, aantast of niet beïnvloedt, en of de omvang van het effect beperkt is tot acties binnen dezelfde gebeurtenis. Hoewel de nadruk vooral lag op retroactieve effecten, stelde het experimentele ontwerp ons in staat om ook op proactieve effecten te testen.

Een andere mogelijke randvoorwaarde betreft de vertraging tussen het coderen en ophalen van herinneringen.

Veel onderzoeken die retroactieve effecten van opvallende stimuli vonden, observeerden die effecten alleen wanneer het geheugen na 24 uur werd getest; niet onmiddellijk na het coderen (Braun et al., 2018; Dunsmoor et al., 2018; Dunsmoor et al., 2015; Murayama & Kitagami, 2014; Patil et al., 2017).

Dit suggereert dat opvallende stimuli de post-coderingsconsolidatie van voorgaande items beïnvloeden. We hebben daarom het geheugen zowel onmiddellijk na de codering als na een vertraging van 24-uur (in afzonderlijke experimentele groepen) getest om te beoordelen of enig waargenomen effect consolidatie-afhankelijk is.

De primaire doelstellingen van het onderzoek waren dus het beantwoorden van de vraag of verrassing het geheugen beïnvloedt voor de hele gebeurtenis waarin het plaatsvond, en of dit effect gunstig of schadelijk is. Een secundaire vraag betrof de basiseenheid van codering.

Als een verrassende gebeurtenis bijvoorbeeld het geheugen voor de hele gebeurtenis vergroot, maar niet voor voorgaande gebeurtenissen, zou dit de suggestie kunnen wekken dat de gebeurtenis als een samenhangende eenheid in het geheugen wordt geregistreerd. Als daarentegen het geheugen voor het verrassende element wordt verbeterd, maar het geheugen voor voorgaande elementen onaangetast of aangetast blijft, zou dit erop kunnen duiden dat elk episodisch element afzonderlijk in het geheugen wordt geregistreerd, misschien alleen met elkaar verbonden door een gedeelde context (Dubrow et al., 2017; Howard & Kahana, 2002; Polyn et al., 2009).

Tenslotte, als verrassing een nieuwe gebeurtenisgrens oplevert, kunnen we bijvoorbeeld een verbeterd geheugen vinden voor de verrassende en voorgaande elementen, maar een onaangetast of zelfs verminderd geheugen voor de volgende elementen (die zouden zijn ontleed in een nieuwe gebeurtenis).

Methode

Deelnemers

Deelnemers werden gerekruteerd via het online onderzoeksplatform Prolific (https://prolific.ac/), met behulp van de volgende geschiktheidscriteria: leeftijd 20-40 jaar; Britse nationaliteit; minimaal een middelbare schooldiploma; normaal of gecorrigeerd naar normaal zicht; Engels als eerste taal; geen diagnose van milde cognitieve stoornissen, dementie of psychische aandoeningen.

De Britse nationaliteit werd als criterium toegevoegd omdat sommige elementen van de films (bijvoorbeeld het gebruik van Marmite) cultuurspecifiek kunnen zijn. Het experiment werd goedgekeurd door de Cambridge Psychological Research Ethics Committee en door de Web-Based Experiment Management Committee van de Cognition and Brain Science Unit. Voorafgaand aan hun deelname werd van alle deelnemers geïnformeerde toestemming verkregen.

Bepaling van de steekproefomvang

The sample size was determined using the Bayesian "sequential design with maximal n" approach suggested by Schönbrodt and Wagenmakers (2018). According to this approach, data are collected until reaching either (a) the desired level of evidence or (b) the predefined maximal number of participants. The level of evidence is defined as the Bayes factor (BF) in favour of the alternative or favour of the null (the higher of the two), with a BF of 3–10 typically considered moderate evidence and a BF of >10 als sterk beschouwd (Lee & Wagenmakers, 2013).

Het experiment werd uitgevoerd in batches van 24 deelnemers per groep. Na elke batch berekenden we de BF, ten opzichte van de nulhypothese, voor interessante effecten die verrassing inhouden in de primaire analyse (hierna 'ANOVA-testen voor retroactieve effecten van verrassing'). Deze omvatten een hoofdeffect van verrassingsmodulatie met terugwerkende kracht; een interactie van actietype en verrassing; en een drieweginteractie van verrassing, actietype en vertraging (actietype verwijst naar voorgaande acties in dezelfde vs. een eerdere gebeurtenis en vertraging verwijst naar onmiddellijk testen vs. 24- uur na onderzoek).

Het stopcriterium werd gedefinieerd als het bereiken van een BF van 6 ten gunste van het alternatief (BF10) voor één van deze tests, of het bereiken van 6 ten gunste van de nul (BF01) in alle tests, of wanneer het vooraf gedefinieerde maximale aantal deelnemers (n=384: 8 batches van 24 per groep) zijn bereikt (vanwege haalbaarheidslimieten). Het stopcriterium werd bereikt bij het vooraf gedefinieerde maximale aantal batches, zodat het uiteindelijke aantal deelnemers vóór uitsluiting 384 bedroeg (192 in elke groep).

Stimuli

Deelnemers kregen drie stop-motionfilms te zien (fotoseries gepresenteerd met 6 beelden per seconde), elk samengesteld uit scènes uit het leven van een andere acteur (zie figuur 1a). De films zijn zo ontworpen dat ze heel verschillend van elkaar zijn: ze zijn gefilmd met verschillende acteurs, in verschillende omgevingen en tonen verschillende scenario's en acties. Elke scène beeldde een reeks dagelijkse acties af, waarbij een subset van de scènes (doelscènes) twee versies had: één met een verrassende actie (bijvoorbeeld tanden poetsen met rabarber) en één met een gelijkwaardige neutrale actie (tanden poetsen met een tandenborstel). .

Belangrijk is dat de rest van de scène (voor en na de doelactie) identiek was in de twee versies. Elke doelscène werd voorafgegaan door een semantisch gerelateerde, niet-verrassende scène (pre-scène), die één versie kende. Bovendien werden een paar opvulscènes (enkele versie, neutraal) verspreid over de langere films, om het patroon van scèneparen enigszins te doorbreken.

Film 1 had drie doelscènes (duur 30,8–39,3 s, gemiddeld 35,2 s) en drie voorscènes (duur 12,2–18,3 s, gemiddeld 15,8 s); Film 2 had acht doelscènes (duur 11,7–27,2 s, gemiddeld 19,2 s), acht pre-scènes (duur 10,3–21,5 s, gemiddeld 15,1 s) en twee opvulscènes (duur 5,5, 10,2 s); Film 3 had zeven doelscènes (duur 26,3-41,5 s, gemiddeld 31,8 s), zeven pre-scènes (duur 11,5-36,3 s, gemiddeld 19,5 s) en twee opvulscènes (duur 7,7, 10 s). De totale duur van de films was Film 1: 2 m 33 s, Film 2: 4 m 50 s, Film 3: 6 m 16 s.

Omdat elke doelscène twee versies had, kon elke film meerdere versies hebben, afhankelijk van de reeks doelscènes die in hun verrassende versie werden gepresenteerd en de reeks doelscènes die in de neutrale versie werden gepresenteerd. Omdat Film 1 bijvoorbeeld drie doelscènes heeft, zijn er acht (23) mogelijke versies. Er werden vier versies van elke film gebruikt, gekozen met ongeveer de helft verrassingsdoelen en de helft neutrale doelen.

De vier versies bestonden uit twee paren, zodat voor elke versie ook de spiegelversie werd gebruikt (de verdeling naar verrassing/neutraal was omgekeerd). Bovendien werden de versies zo gemaakt dat verrassende en neutrale doelwitscènes werden voorafgegaan door hetzelfde aantal verrassende/neutrale doelwitten (dus eventuele overdrachtseffecten van het voorgaande doelwit verschilden niet tussen de interessante omstandigheden).

De vier versies werden gecompenseerd door de deelnemers. De volgorde van de films werd ook gecompenseerd (wat leidde tot 24 varianten van elke versie en volgorde). Door een combinatie van deelnemers die het experiment halverwege stopzetten en de uitsluitingscriteria, was de uiteindelijke groep deelnemers echter niet volledig gecompenseerd.

Na toepassing van de uitsluitingscriteria varieerde het aantal deelnemers dat de films in elk van de 48 combinaties van versie × volgorde × vertraging bekeek van 4 tot 10. Bij het samenvouwen over de volgorde varieerde het aantal in elke combinatie van versie × vertraging van 39 tot 50; bij het omvallen van de versie varieerde het aantal in elke volgorde × vertragingscombinatie van 22 tot 32.

Experimenteel ontwerp

Het experiment is geschreven in JavaScript, met behulp van de jsPsych-bibliotheek (de Leeuw, 2015; https://www.jspsych.org/) en opgezet met JATOS (Lange et al., 2015; http://www.jatos.org /).

Deelnemers kregen alle drie de films te zien (studiefase; zie figuur 1a), gevolgd door ja/nee-vragen (testfase; zie figuur 1b) en een beoordeling van de verrassing (verrassingsbeoordelingsfase). Voor de vertraagde groep vond de testfase (en verrassingsbeoordeling) de volgende dag plaats (20-28 uur na het onderzoek) in plaats van onmiddellijk na de onderzoeksfase.

Na elke film (tijdens de studiefase) kregen de deelnemers validatievragen over de voorgaande film (in willekeurige volgorde). Validatievragen omvatten één eenvoudige vraag per doelscène (bijvoorbeeld 'Was er een autowasscène?') en één lokvraag ('Was er een scène waarin banden werden verwisseld?'), bedoeld om te verifiëren dat deelnemers elk deel van de film hadden bijgewoond.

Bovendien werden tijdens de testfase tien uiterst gemakkelijke algemene kennisvragen ('Heeft het ergens in de afgelopen vijf jaar geregend?') tussen de testvragen verspreid om te verifiëren dat de deelnemers tijdens de test niet willekeurig antwoordden.

Testvragen (gepresenteerd in de testfase) onderzochten specifieke acties die plaatsvonden binnen de scènes (zie figuur 1b) - één vraag voor elke pre-scène [preS] en drie vragen voor elke doelscène (over een pre-target-actie [preT ], de doelactie zelf [T] en een post-doelactie [postT]). Een van de interessante vragen was of de effecten van verrassing verschillen tussen preS- en preT-acties.

PreS-vragen liggen echter inherent verder weg van het doel (M=17.1s, SD=6.4s vs. M=8.3s, SD=4.4 s) , wat eventuele verschillen zou kunnen verklaren. Het paradigma is ontworpen met dit probleem in gedachten, waarbij ervoor werd gezorgd dat er een aanzienlijke overlap was tussen de vraagtypen (15/36 vragen in een overlappend bereik) om rekening te kunnen houden met de effecten van temporele afstand.

Omdat elke doelscène in zijn verrassende of neutrale versie kon worden gepresenteerd, kon elk vraagtype verder worden onderverdeeld op basis van verrassing: preS-S, preT-S, TS, postT-S wanneer het verrassende doelwit werd gepresenteerd, en preSN, preT -N, TN, postT-N toen het neutrale doel werd gepresenteerd. Elke testvraag bevatte een parallelle lokvraag over een actie die tegelijkertijd in de scène had kunnen plaatsvinden en die in geen van de films voorkwam.

Tijdens de test werden de vragen over elke film afzonderlijk gepresenteerd, in volgorde van filmpresentatie, na een scherm waarop werd aangegeven welke film werd onderzocht (met een foto van de acteur). De vraagvolgorde binnen elke film was willekeurig. Elke vraag beschreef een actie en de deelnemers werd gevraagd aan te geven of deze plaatsvond op een schaal van −2 tot 2 (ervan overtuigd dat deze niet heeft plaatsgevonden/denkt dat deze niet heeft plaatsgevonden/kan het zich niet herinneren/denk dat deze heeft plaatsgevonden/ervan overtuigd dat deze heeft plaatsgevonden).

In elk van de hieronder beschreven analyses werden twee metingen van het geheugen gebruikt: (1) een maat voor Pr, het aantal treffers (bestudeerde acties gegeven een score van 1/2) minus het aantal valse alarmen (lokacties gegeven een score van 1/2), en (2) een maatstaf voor Pr met veel vertrouwen (verschil tussen hits met veel vertrouwen en kunstaas met veel vertrouwen) als secundaire analyse.

Tijdens de verrassingsbeoordelingsfase kregen de deelnemers een beschrijving van elke beoogde actie (inclusief zowel verrassende als neutrale acties), vergezeld van een stilstaand beeld waarin die actie werd afgebeeld. Voor elke actie werd hen gevraagd de mate van verrassing aan te geven (0/1/2/3=had de actie niet opgemerkt/niet verrassend/enigszins verrassend/zeer verrassend).

Voordat ze de eerste film bekeken, kregen de deelnemers de instructie dat ze zouden worden ondervraagd over de acties van de acteurs, en ze kregen een korte demonstratie te zien met een paar scènes (zonder verrassing) en vier voorbeeldvragen. Ze waren niet van tevoren geïnformeerd dat er verrassende acties zouden plaatsvinden om de mate van shock te maximaliseren.

For more information:1950477648nn@gmail.com