Как взаимодействие с объектами влияет на память и пространственное восприятие: исследование в виртуальной реальности

Введение в целеориентированное восприятие и познание

Согласно экологическим подходам к восприятию, мир воспринимается как совокупность возможностей для действия. Эта целеориентированная точка зрения повлияла на многие аспекты основанных на опыте теорий познания, которые предполагают, что познание понимается во взаимодействии с environmental contexts (окружающими контекстами), воплощается в bodily states (телесных состояниях) и situated actions (ситуативных действиях). Некоторые основанные на опыте концепции постулируют, что concepts (понятия) также кодируются из модального опыта в долговременной памяти в форме perceptual symbols (перцептивных символов), которые могут быть извлечены с помощью simulation (моделирования).

Двигательное моделирование как основа познания

Барсалу описал моделирование как "воспроизведение перцептивных, моторных и интроспективных состояний, приобретенных во время взаимодействия с миром, телом и разумом". Открытие mirror neurons (зеркальных нейронов) во время наблюдения за действиями и изучение процессов mental imagery (мысленного образа) предоставили убедительные эмпирические доказательства существования процессов моделирования.

Воплощенная пространственная cognition (познание)

Исследования в области пространственного познания интересуются тем, как individuals (индивиды) apprehend (постигают) и строят знания о пространстве, которое их окружает. Поскольку пространственные знания в основном получаются из variety of sensory, actionrelated and locomotor experiences (разнообразного сенсорного, связанного с действиями и локомоторного опыта), пространственный контекст можно рассматривать как "venue for action" (место для действия).

Методология исследования

Для исследования вопроса о влиянии моторного взаимодействия на пространственную память было разработано immersive virtual reality environment (иммерсивное окружение виртуальной реальности), в котором participants (участники) должны были learn the positions of several items (изучить позиции нескольких объектов).

Условия эксперимента

Половина участников должна была physically (но виртуально) grab the items with their hand and drop them at specified locations (физически брать объекты рукой и размещать их в указанных локациях) - active condition (активное условие). Другая половина participants simply shown the items which appeared at the specified position without interacting with them (просто наблюдала объекты, которые появлялись в указанной позиции без взаимодействия с ними) - passive condition (пассивное условие).

Типы объектов

Половина объектов, используемых во время обучения, были images of manipulable objects (изображениями объектов, которыми можно манипулировать), а другая половина - non manipulable objects (объектов, которыми нельзя манипулировать). Впоследствии участников попросили draw a map of the virtual environment from memory (нарисовать карту виртуального окружения по памяти) и position all the items in it (разместить все объекты на ней).

Результаты исследования

Результаты показывают, что active participants recalled the global shape of the spatial layout less precisely (активные участники вспоминали глобальную форму пространственной компоновки менее точно) и made more absolute distance errors than passive participants (допускали больше абсолютных ошибок расстояния, чем пассивные участники).

Масштабное сжатие

Более того, global scaling compression bias (смещение глобального масштабного сжатия) было выше у активных участников, чем у пассивных. Интересно, что manipulable items showed a greater compression bias compared to nonmanipulable items (манипулируемые объекты показали большее смещение сжатия по сравнению с неманипулируемыми объектами), однако они не оказали влияния на correlation scores (показатели корреляции) и absolute nondirectional distance errors (абсолютные ненаправленные ошибки расстояния).

Обсуждение результатов

Настоящее исследование изучило эффект двигательной активности reaching (достижения) и manipulability of objects (манипулируемости объектов) на metric properties (метрические свойства) крупномасштабных пространственных representations (репрезентаций). Оно aimed to show (стремилось показать), что моторные взаимодействия в peripersonal space (периперсональном пространстве) могут влиять на оценку метрических свойств в пространственной репрезентации, извлекаемой из памяти.

Влияние активного взаимодействия

Активное взаимодействие с объектами искажало метрические свойства в пространственной памяти: форма извлеченных пространственных компоновок была менее коррелирована с actual layout (реальной компоновкой), и все pairwise distances between landmarks (попарные расстояния между ориентирами) были менее точными.

Роль двигательного моделирования

Эти результаты соответствуют воплощенным взглядам на память. Согласно модели "ActIn" Версаче и др., memory traces (следы памяти) являются multimodal (мультимодальными) в том смысле, что они содержат всю сенсорную информацию, собранную из опыта, распределенную по множественным нейронным системам.

Выводы и implications (последствия)

В целом, эти результаты соответствуют embodied theories of memory (воплощенным теориям памяти) и целеориентированным взглядам на пространственное познание: они указывают на то, что физическое взаимодействие с объектами может искажать метрические свойства глобальной пространственной репрезентации окружения.

Это можно рассматривать как еще один аргумент того, что пространственные репрезентации в памяти интегрируют мультимодальную информацию, полученную из опыта

Более того, это показывает, что классические эффекты reaching arm (достижения рукой), наблюдаемые для физического пространственного восприятия, также могут наблюдаться в отношении mental spaces (ментальных пространств) в памяти: физическое взаимодействие с объектами может lead to some localized narrowing of scales (приводить к некоторому локальному сужению масштабов), thus advocating for a nonisotropic nature of spatial representations centered around the body (таким образом, выступая за не изотропную природу пространственных репрезентаций, центрированных вокруг тела).