Visuaalisen työmuistin vapaasti jaettavat resurssit : muistiedustusten lukumäärä ja tarkkuus ääriviivakuvioilla

According to the most prevalent view, there are 3-4 fixed "slots" in visual working memory for temporary storage. Recently this view has been challenged with a theory of dynamic resources which are restricted in their totality but can be freely allocated. The aim of this study is to clarify which one of the theories better describes the performance in visual working memory tasks with contour shapes. Thus in this study, the interest is in both the number of recalled stimuli and the precision of the memory representations. Stimuli in the experiments were radial frequency patterns, which were constructed by sinusoidally modulating the radius of a circle. Five observers participated in the experiment and it consisted of two different tasks. In the delayed discrimination task the number of recalled stimuli was measured with 2-interval forced choice task. Observer was shown serially two displays with 1, 5 s ISI (inter stimulus interval). Displays contained 1-6 patterns and they differed from each other with changed amplitude in one pattern. The participant s task was to report whether the changed pattern had higher amplitude in the first or in the second interval. The amount of amplitude change was defined with QUEST-procedure and the 75 % discrimination threshold was measured in the task. In the recall task the precision of the memory representations was measured with subjective adjustment method. First, observer was shown 1-6 patterns and after 1, 5 s ISI one location of the previously shown pattern was cued. Observer s task was to adjust amplitude of a probe pattern to match the amplitude of the pattern in working memory. In the delayed discrimination task the performance of all observes declined smoothly when the number of presented patterns was increased. The result supports the resource theory of working memory as there was no sudden fall in the performance. The amplitude threshold for one item was 0.01 0.05 and as the number of items increased from 1 to 6 there was a 4 15 -fold linear increase in the amplitude threshold (0.14 0.29). In the recall adjustment task the precision of four observers performance declined smoothly as the number of presented patterns was increased. The result also supports the resource theory. The standard deviation for one item was 0.03 0.05 and as the number of items increased from 1 to 6 there was a 2 3 -fold linear increase in the amplitude threshold (0.06 0.11). These findings show that the performance in a visual working memory task is described better according to the theory of freely allocated resources and not to the traditional slot-model. In addition, the allocation of the resources depends on the properties of the individual observer and the visual working memory task.

Visuaalisen työmuistin kapasiteetin on jo pitkään ajateltu muodostuvan 3-4 kiinteästä muistiyksiköstä. Viime aikoina tämä käsitys visuaalisen työmuistin luonteesta on haastettu teorialla, jonka mukaan visuaalisen työmuistin kokonaisuudessaan rajoitetut resurssit ovat vapaasti jaettavia. Tämän tutkimuksen tavoitteena on tuoda selvennystä siihen, kumpi teorioista sopii paremmin kuvaamaan visuaalisen työmuistin toimintaa ääriviivakuvioilla, kun mitataan sekä muistiyksiköiden lukumäärää että niiden tarkkuutta. Tutkimuksessa ärsykkeenä käytettiin radiaalifrekvenssikuvioita, jotka muodostettiin moduloimalla ympyrän sädettä sinimuotoisesti. Tutkimukseen osallistui viisi koehenkilöä ja tutkimukseen kuului kaksi koeasetelmaa. Ensimmäisessä koeasetelmassa mitattiin viivästetty erotuskynnys kahden intervallin pakkovalintatehtävällä. Koehenkilölle esitettiin ajallisesti peräkkäin kaksi kuviokollaasia, joiden välillä oli 1,5 sekunnin tauko. Kuviokollaaseihin sisältyi 1 6 kuvioita ja niitä erotti toisistaan yhden kuvion muuttunut amplitudi. Koehenkilön tehtävänä oli ilmoittaa, kummassa kuviokollaasissa muuttuneen kuvion amplitudi oli suurempi. Amplitudissa tapahtuvan muutoksen suuruus määritettiin adaptiivisella QUEST-menetelmällä, ja tehtävässä mitattiin 75 %:n erotuskynnys. Amplitudin säätökoeasetelmassa oltiin kiinnostuneita muistiedustusten tarkkuudesta, ja siinä käytettiin subjektiivista säätömenetelmää. Koehenkilölle esitettiin 1 6 kuviota sisältävä kuviokollaasi, ja 1, 5 sekunnin tauon jälkeen koehenkilön tehtävänä oli säätää yksi kuvio muistin varassa vastaamaan tiettyä aikaisemmin esitettyä kuviota. Tuloksena viivästetyn erotuskynnyksen koeasetelmassa saatiin, että kaikilla koehenkilöillä suoritus heikkeni tasaisesti muistettavien kuvioiden lukumäärää lisättäessä, mikä vastaa vapaasti jaettavien resurssien teorian mukaista ennustusta työmuistisuoriutumisesta, kun suorituksessa ei tapahdu selkeää romahdusta missään vaiheessa. Erotuskynnys oli yhdellä kuviolla 0.01 0.05 ja kasvoi lineaarisesti kuuden kuvioon tilanteeseen mennessä 4 15 -kertaiseksi (0.14 0.29). Amplitudin säädön koeasetelmassa neljällä koehenkilöllä viidestä suorituksen tarkkuus väheni muistettavien kuvioiden lukumäärän kasvaessa, mikä myös sopii vapaasti jaettavien resurssien teorian mukaiseen ennustukseen työmuistisuoriutumisesta. Vastausten hajonta oli yhdellä kuviolla 0.03 0.05 ja kasvoi lineaarisesti kuuden kuvion tilanteeseen mennessä 2 3 -kertaiseksi (0.06 0.11). Näin ollen voidaan siis todeta, että työmuistisuoriutumista visuaalisessa tehtävässä kuvaa parhaiten vapaasti jaettavat resurssit, ei niinkään kiinteät muistiyksiköt. Näiden työmuistiresurssien jakamiseen lisäksi vaikuttaa sekä yksilöön että visuaaliseen työmuistitehtävään liittyvät tekijät.