Нейрокогнитивная динамика и поведенческие различия обработки симметрии и асимметрии в рабочей памяти: данные fNIRS

Введение

Симметрия является повсеместным свойством визуального мира. Она облегчает когнитивную обработку и способствует эстетическому восприятию. Несмотря на её важность для эстетического опыта и восприятия, интеграция симметрии в рабочую память остается недостаточно исследованной. Наше исследование изучает, как симметрия, действующая на различных уровнях восприятия, влияет на производительность визуальной рабочей памяти (WM), расширяя понимание роли симметрии за пределами визуальной обработки в когнитивные процессы.

Подход

Рабочая память (WM) — это когнитивная система, ответственная за временное хранение и манипуляцию информацией. В нашем исследовании мы исследовали, как внутренняя симметрия в визуальных стимулах взаимодействует с компонентами WM, предполагая облегчающий эффект на поведенческую производительность WM и нейронную активность во время выполнения задач WM. Мы использовали функциональную ближнюю инфракрасную спектроскопию (fNIRS) для изучения нейронной активности, связанной с обработкой симметричных и асимметричных стимулов в задачах WM.

Кортикальная динамика обработки симметрии

Исследования подчеркивают ключевую роль кортикальной активности мозга во время выполнения когнитивных задач, особенно в префронтальных и теменных областях мозга, а также в визуальных зонах. Мы использовали fNIRS для изучения кортикальной активности, связанной с обработкой симметрии в задачах WM. Наши результаты показали, что симметричные стимулы вызывают значительные изменения в концентрации оксигемоглобина (HbO) и деоксигемоглобина (HbR) в различных областях мозга, таких как боковая затылочная кора (LOC), задняя теменная кора (PPC), медиальная и дорсолатеральная префронтальная кора (PFC).

Заключение

Наше исследование подтвердило, что симметрия действует как когнитивный якорь, позволяя лучше организовывать, извлекать и контролировать информацию в WM, демонстрируя сложный положительный эффект на емкость памяти и эффективность когнитивных процессов. Наблюдаемые поведенческие результаты показывают, что симметрия значительно улучшает производительность задач, особенно под высокой когнитивной нагрузкой. Симметричные стимулы вызывали уникальные паттерны активации мозга, подчеркивая тонкую роль симметрии в когнитивной обработке. Эти результаты расширяют наше понимание сложного взаимодействия между визуальным восприятием и когнитивными функциями, подчеркивая влияние симметрии на когнитивный контроль и производительность рабочей памяти.