Компьютерный подход к задаче N-back: Исследование влияния интерференции на рабочую память

Введение

Задача N-back является одной из самых популярных парадигм для изучения рабочей памяти (WM). В этой задаче испытуемому предлагают последовательность стимулов, и он должен определить, совпадает ли текущий стимул (проба) с тем, который был представлен N стимулов назад (цель). Ключевым явлением является то, что промежуточные стимулы (дистракторы) мешают выполнению задачи.

Классическая N-back задача использует сложные категориальные стимулы, что затрудняет количественную оценку влияния сходства признаков на интенсивность интерференции. В этой статье представлена аналоговая N-back задача, которая использует стимулы, варьирующиеся непрерывно по ориентации или цвету. Это позволяет измерять интенсивность интерференции на континууме и использовать вычислительные модели для идентификации источников интерференции.

Аналоговая N-back задача

В аналоговой 2-back задаче было обнаружено, что интерференция увеличивается с увеличением сходства признаков между пробой и как релевантными (1-back), так и нерелевантными (3-back) дистракторами.

Модели интерференции

Были разработаны и протестированы три основные модели интерференции, каждая из которых включала байесовский этап принятия решения и отличалась от оптимальной модели без интерференции только одним компонентом:

• Модель раннего смешения (Early Pooling): предполагает, что испытуемый непреднамеренно смешивает признаки цели и дистрактора на раннем этапе обработки.
• Модель позднего смешения (Late Pooling): предполагает, что смешение признаков цели и дистрактора происходит на позднем этапе обработки.
• Модель замены (Substitution): предполагает, что испытуемый иногда путает цель с дистрактором.

Результаты

Сравнение моделей показывает, что интерференция возникает на поздних этапах обработки, вероятно, из-за путаницы между стимулами при извлечении из рабочей памяти. Наше исследование ставит изучение интерференции в N-back задаче на более прочную вычислительную основу и предоставляет унифицированную рамку для исследования источников интерференции в различных областях.

Заключение

Аналоговая N-back задача и разработанные модели интерференции предоставляют новый подход к изучению рабочей памяти и механизмов интерференции. Результаты исследования могут быть полезны для разработки новых методов диагностики и тренировки рабочей памяти.