Strategia uczenia się różnie wpływa na połączenia pamięciowe u dzieci i dorosłych(1)

Abstrakcyjny

Nawet gdy dzieci potrafią dokładnie zapamiętać swoje doświadczenia, wciąż mają trudności z wykorzystaniem tych wspomnień w nowy, elastyczny sposób — na przykład podczas wyciągania wniosków. Otwarte pozostaje jednak pytanie, czy różnice rozwojowe obserwowane zarówno podczas tworzenia pamięci, jak i samego wnioskowania stanowią fundamentalne ograniczenie mechanizmów uczenia się dzieci, czy raczej zastosowanie przez nie strategii suboptymalnej. Tutaj dzieci w wieku 7–{1}} lat (N=154) i młodzi dorośli (N {4}}) najpierw utworzyli silne wspomnienia dla początkowych skojarzeń (AB), a następnie zaangażowali się w jedną z trzech form uczenia się strategii, gdy patrzyli na nakładające się (BC) pary. Odkryliśmy, że polecenie integracji – łączenia ABC podczas uczenia się – zarówno znacznie poprawiło zdolność dzieci do wyraźnego powiązania pośrednio powiązanych pozycji A i C podczas wnioskowania, jak i chroniło leżące u ich podstaw wspomnienia związane z parami przed zapomnieniem. Jednak to odkrycie kontrastowało z niejawnymi dowodami na połączenia pamięć-pamięć: zarówno dorośli, jak i dzieci tworzyli połączenia AC przed jakąkolwiek wiedzą o teście wnioskowania - jednak dla dzieci takie połączenia były najbardziej widoczne, gdy kazano im po prostu zakodować BC, nie integrować. Co więcej, dostępność takich niejawnych powiązań różniła się między dziećmi a dorosłymi, przy czym dorośli używali ich do wyciągania wyraźnych wniosków, ale dzieci robiły to tylko w przypadku ugruntowanych bezpośrednich par AB. Wyniki te sugerują, że chociaż brak strategii integracyjnej może wyjaśniać dużą część różnic rozwojowych w wyraźnym wnioskowaniu, dzieci i dorośli różnią się jednak zarówno okolicznościami, w których łączą powiązane wspomnienia, jak i zdolnością do późniejszego wykorzystania tych powiązań w celu informowania o elastycznych zachowaniach .

Ekstrakt Cistanche w proszku

Kliknij tutaj, aby wyświetlić produkty Cistanche Improve Memory

【Zapytaj o więcej】 E-mail: cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

SŁOWA KLUCZOWE

rozwój, pamięć jawna, pamięć ukryta, rozumowanie inferencyjne, integracja pamięci, torowanie,Cistanche deserticola

Cistanche w proszku

1. WSTĘP

Wspomnienia mogą być wykorzystywane nie tylko do refleksji nad przeszłością, ale także do kierowania obecnymi i przyszłymi zachowaniami (Mack i in., 2018; Schlichting i Preston, 2015; Zeithamova i in., 2012). Rzeczywiście, często odwołujemy się do wspomnień z konkretnych epizodów, aby rozwiązać nieoczekiwane problemy (Carpenter i in., 2021; Giovanello i in., 2009; Zalesak i Heckers, 2009) lub wyobrażamy sobie scenariusze, których nigdy nie doświadczyliśmy (Addis i in., 2011; Schacter i in., 2012). Ta zdolność do generowania nowych informacji poprzez integrację wielu zdarzeń jest kluczową funkcją pamięci (Sheldon i Levine, 2016; Zeidman i Maguire, 2016) – a jednak taką, która może pojawić się stosunkowo późno w rozwoju (Bauer i in., 2015; Coughlin i in., 2014; DeMaster i in., 2015; Ghetti i Coughlin, 2018; Schlichting i in., 2017, 2022; Shing i in., 2019; Varga i Bauer, 2013). W szczególności wcześniejsze prace wykazały, że dzieci mają trudności z elastycznym wykorzystywaniem swoich wspomnień, nawet pomimo pamiętania podstawowych doświadczeń (Bauer i San Souci, 2010; Schlichting i in., 2017, 2022). Z mechanicznego punktu widzenia sugerowano, że taka trudność może leżeć w momencie tworzenia się połączeń między pamięcią: podczas gdy dorośli mogą integrować się podczas uczenia się (tj. , 2015; Shohamy i Wagner, 2008; Varga i Bauer, 2017a; Varga i Manns, 2021; Zeithamova i Preston, 2010; Zeithamova, Dominick i Preston, 2012), dzieci i młodzież mogą zamiast tego czekać na wyraźne polecenie podczas testu (Bauer i in. al., 2015, 2020a; Varga i Bauer, 2013). Tendencje te skutkowałyby powstaniem różnych struktur pamięciowych z odrębnymi wymaganiami dotyczącymi późniejszego testu: podczas gdy dorośli mogą już pochwalić się powiązaniami potrzebnymi do podtrzymania nowej decyzji, dzieci zamiast tego będą musiały nawiązać takie powiązania podczas samego osądu – obciążając młodych uczniów dodatkowymi operacjami i ostatecznie utrudniając działanie.

Eksperyment Cistanche deserticola

Pomimo rosnącej liczby badań na ten temat, pozostają co najmniej dwa (nie wykluczające się wzajemnie) możliwe wyjaśnienia, dlaczego dzieci nie integrują się, dopóki nie zostaną o to poproszone. Po pierwsze, może się zdarzyć, że kodowanie integracyjne – złożony, wieloetapowy proces (Bauer i Varga, 2017; Zeithamova, Schlichting i in., 2012), wymaga najpierw reaktywacji powiązanych wspomnień podczas uczenia się, a następnie integracji po wykryciu skojarzeń nowość (Schlichting i in., 2014; van Kesteren i in., 2020; Zeithamova i Preston, 2017; Zeithamova, Dominick i in., 2012) — jest po prostu neurokognitywnie poza zasięgiem dzieci. Dzieciom nie udałoby się zintegrować, gdyby mechanizmy poznawcze wspierające którykolwiek z tych etapów były niedojrzałe – i rzeczywiście, wcześniejsze prace wykazały, że dzieci poniżej 10 roku życia nie angażują się nawet w pierwszy z tych etapów (reaktywacja; Miller-Goldwater i in. , 2021; Schlichting i in., 2022). Jednak druga możliwość polega na tym, że dorośli, ale nie dzieci, wdrażają odgórną „strategię” integracji, która mogłaby poszerzyć lukę w wynikach rozwojowych. Badania na dorosłych sugerują, że chociaż kodowanie integracyjne może być zaangażowane przy braku świadomości (Shohamy i Wagner, 2008), zarówno świadomość (Varga i Bauer, 2017b), jak i instrukcje (Burton i in., 2017) zwiększają ich prawdopodobieństwo. Ponieważ dorośli mogą być lepiej przygotowani do wykrywania związków między doświadczeniami i/lub przewidywania szerszego zakresu testów pamięci niż dzieci, mogą odpowiednio przyjąć bardziej korzystną strategię uczenia się (Shing i in., 2008, 2010). Jeśli brak strategii integracyjnej jest głównym źródłem różnic rozwojowych, wynikałoby z tego, że instruowanie dzieci, aby integrowały się podczas nauki, poprawiłoby wyniki. Jeśli jednak zamiast tego dzieci nie są jeszcze w stanie się zintegrować, zachęcanie ich do tego nie pomoże – a może nawet zaszkodzić – ich występom. Oceniamy te możliwości tutaj.

Dodatkowo argumentowaliśmy, że wiele jawnych testów pamięci i wnioskowania stawia dzieci w niekorzystnej sytuacji – niekoniecznie ze względu na samą zawartość pamięci, ale raczej na wymagania (np. kontrola, rozwiązywanie zakłóceń, selekcja) związane z formatem testu. Naszym celem było ujednoznacznienie tych dwóch możliwych źródeł zmian rozwojowych. W związku z tym przyjęliśmy zadanie torowania jako niejawną – i stosunkowo czystszą – miarę połączeń między pamięcią (Davis i in., 2021). Wcześniejsze prace wykorzystujące podobne podejścia pokazały, że torowanie (tj. ułatwione przetwarzanie elementu docelowego, gdy jest poprzedzone jego skojarzeniem) jest wrażliwe nawet na arbitralne, zdefiniowane eksperymentalnie parowanie (McKoon i Ratcliff, 1979); występuje również u małych dzieci i stosunkowo stabilnego nadmiernego rozwoju (McCauley i in., 1976; McFarland i Kellas, 1975; zob. także Hasher i Zacks, 1979; Parkin i Street, 1988). W połączeniu z typowymi ocenami jawnymi byliśmy zatem gotowi zadać pytanie, czy rozwój można przypisać głównie zróżnicowanej tendencji do tworzenia połączeń asocjacyjnych (co byłoby widoczne zarówno w testach jawnych, jak i jawnych), czy też raczej zróżnicowanej zdolności do angażowania odgórnych wpływów przy wyszukiwaniu (tylko wyraźne).

Główne składniki chemiczne Cistanche deserticola

Dzieci i młodzi dorośli uczyli się nakładających się na siebie skojarzeń (AB, BC), które stwarzały okazję do integracji (ABC). Przetestowaliśmy dzieci w wieku 7–9-, ponieważ spodziewaliśmy się, że chociaż będą w stanie wykonać to zadanie, to jednak wykonają je inaczej niż dorośli (Schlichting i in., 2017, 2022; Shing i in., 2019; Wilson i Bauer, 2021). Nasza kluczowa manipulacja polegała na instrukcjach, które uczestnicy otrzymywali przed obejrzeniem par BC: jednej trzeciej naszych uczestników kazano każdemu odzyskać (tj. przypomnieć powiązaną parę AB i zignorować BC), zakodować (skupić się na bieżącym BC) lub zintegrować (przypomnij sobie A i połącz je z BC; wskazana instrukcja zwiększania integracji wśród dorosłych; Burton i in., 2017; Richter i in., 2015). Integracja została zindeksowana jako połączenie między pozycjami A i C, które określiliśmy ilościowo najpierw w niejawnym torowaniu, a następnie w jawnych testach wnioskowania. Postawiliśmy hipotezę, że w przeciwieństwie do dorosłych, dzieci zarówno (1) nie wykazywałyby połączeń AC w ​​zadaniu torowania, ponieważ miało to miejsce przed monitem; oraz (2) działają najlepiej na jawnym wnioskowaniu, gdy są zachęcani do prostego kodowania BC ze względu na ich ograniczoną zdolność do kodowania integracyjnego. Dodatkowo przewidzieliśmy, że dzieci, którym polecono aportowanie, mogą nie być w stanie zignorować BC, a zatem mają paradoksalnie lepszą pamięć dla (nieistotnych) par BC niż dorośli.

Suplement Cistanche w pobliżu-Poprawa pamięci

2 METODA

Nasze hipotezy, wielkość próby i podejście do analizy zostały tam wstępnie zarejestrowane (https://osf.io/fmv3w/), z odchyleniami, jak zaznaczono.

2.1 Uczestnicy

Wyniki pochodzą od 130 osób dorosłych (96 kobiet, 34 mężczyzn; przedział wiekowy=25,02–35,95 lat [r], średnia=29,17, odchylenie standardowe [SD]=2,99) i 154 dzieci (80 kobiet, 74 mężczyzn; przedział wiekowy=7 0,01–9,93 lat, średnia=8 0,51, SD=0 0,85), które spełniły nasze wstępnie zarejestrowane kryteria włączenia (patrz Dodatkowe Informacje o pełnych szczegółach próbki). Pięćdziesięciu jeden dodatkowych uczestników zostało przetestowanych i wykluczonych z powodów związanych z ich wynikami: niepowodzenie w wykonaniu poinstruowanej strategii kodowania (być może z powodu słabego zrozumienia instrukcji, opisanej poniżej; 18 dzieci, siedmiu dorosłych); i pamięć podprogowa dla par początkowych (AB) (zdefiniowanych jako<80% correct on the last test round of the initial learning phase; 22 children; four adults). Our reason for requiring near-perfect memory for AB pairs was to ensure that the results are based on our manipulation during the overlapping (BC) exposure and not due to inadequate initial memory. Comparing participants who were ultimately included versus those who were excluded for performance-related reasons revealed no significant differences in working memory in either age group (two-sample t-tests; children: t(48.72) = 1.66, p = 0.102; adults: t(11.06) = 1.04, p = 0.319).

Uczestnicy zostali losowo przydzieleni do warunku instrukcji (odzyskanie, zakodowanie lub integracja), a warunki nie różniły się pod względem wieku (dzieci: F(2,151)=0,729, p=0,484; dorośli: F(2127)=0.162, p=0.850) lub pamięć robocza (Metody uzupełniające; dzieci: F(2142)=2.696, p=0 0,071; dorośli: F(2125)=00,326, p=00,723).

2.2 Bodźce

Bodźcami były zdjęcia 90 typowych przedmiotów wybranych jako prawdopodobnie znane 7--letnim dzieciom (na podstawie norm wieku nabycia; Kuperman i in., 2012). Obiekty zostały zorganizowane w 30 „triad” ABC. Każda triada składała się ze stałego zestawu obiektów A, B i C o niskim podobieństwie semantycznym, jak określono za pomocą WordNet::Similarity. Spośród 30 triad sześć było triadami „złapnymi”, a 24 triadami „eksperymentalnymi”. Triady złapania zostały uwzględnione wyłącznie w celu zapewnienia, że ​​​​uczestnicy postępowali zgodnie z instrukcjami i zostali wykluczeni ze wszystkich analiz. Przypisanie bodźców do pozycji A, B i C w triadzie było zrównoważone wśród uczestników, tak że każdy obiekt pojawiał się równie często w każdej pozycji.

2.3 Procedura

Uczestnicy wyrazili świadomą zgodę (dorośli) lub zgodę ustną (dzieci); rodzice/opiekunowie również wyrazili zgodę na dzieci. Procedury zostały zatwierdzone przez komisję etyczną w naszej instytucji, a uczestnicy otrzymali wynagrodzenie za poświęcony czas w wysokości 10 USD za godzinę.

Sesje odbywały się zdalnie za pośrednictwem wideokonferencji (Zoom), a zadanie prezentowano uczestnikom na ich komputerach osobistych za pomocą programu Inquisit (zaprogramowanego w Inquisit 5; https://www.millisecond.com). Każda sesja trwała średnio 1,5–2 h. Uczestnicy postrzegali triady ABC jako nakładające się pary AB i BC w zadaniu wnioskowania asocjacyjnego (Preston i in., 2004) z czterema fazami: uczenie się początkowe (AB), ekspozycja nakładająca się (BC), zadanie preferencji (priming) i końcowe (wnioskowanie AC) i bezpośredni) test (Rysunek 1). Ponieważ manipulowaliśmy instrukcjami zadań, a doświadczenia były poza tym identyczne u wszystkich uczestników, eksperymentatorzy byli ślepi na hipotezy i dopiero po zebraniu danych zostali odślepieni. Instrukcje dotyczące zadań i próby praktyczne zostały podane uczestnikom bezpośrednio przed każdą fazą, jak opisano poniżej. Aby uzyskać dodatkowe szczegóły proceduralne, zobacz Metody uzupełniające

2.3.1 Nauka wstępna (AB).

Podczas tej fazy uczestnicy uzyskali niemal idealną pamięć dla wszystkich 30 par AB w trzech cyklach badania-testu. Przed rozpoczęciem nauki AB uczestnikom powiedziano, że zobaczą na ekranie dwa obiekty i że powinni stworzyć historię, która pomoże im zapamiętać tę parę. Zostali również poinformowani, w jaki sposób zostaną przetestowani pod względem pamięci dla par AB i zachęceni do powrotu do historii, które wymyślili podczas nauki, aby pomóc im w zapamiętywaniu. Uczestnicy ukończyli praktykę, która była identyczna z prawdziwym uczeniem się AB, ale z mniejszą liczbą par i bodźców, które były oddzielone od tych stosowanych w głównym eksperymencie.

RYSUNEK 1 Schemat zadania przedstawiający cztery fazy eksperymentu (kolorowe pola; góra i dół) oraz ich kolejność (oś czasu; środek). Podczas uczenia się AB (lewy górny róg, żółty) uczestnicy badali skojarzenia AB (np. łóżko-arbuz) w trzech cyklach badania-testu. Następnie, podczas ekspozycji BC (prawy górny róg, granatowy), uczestnicy zobaczyli pojedynczą prezentację nakładających się skojarzeń (np. a następnie wykonałem test pamięci. Następnie uczestnicy wykonali zadanie wstępne mające na celu zmierzenie, czy istnieją połączenia między elementami A i C w pamięci (lewy dolny, zielony). Prognozy są schematyzowane dla par nienaruszonych (po lewej) i przestawionych (po prawej), gdzie prezentacja pierwszego obiektu (np. sałaty) ułatwiłaby przetwarzanie drugiego (lampy), gdyby obiekty były powiązane w pamięci (nienaruszone; oznaczone przez zielona linia łącząca i znacznik wyboru) i spowolnione, gdyby tak nie było (jajko i smoczek to zmieniona para; czerwona linia i x). Na koniec uczestnicy wzięli udział w końcowym teście (prawy dolny róg, kolor czerwony), który obejmował zarówno skojarzenia inferencyjne (po lewej), jak i bezpośrednie (po prawej).

Podczas prób badawczych uczestnicy oglądali parę AB (A po lewej, B po prawej) i zostali poproszeni o stworzenie historii odnoszącej się do tych dwóch obiektów. W przypadku większości prób (eksperymentalna; bodziec trwający 5 s z przerwą między bodźcami 1 s [ISI]) uczestnicy nie reagowali jawnie, ale wewnętrznie przećwiczyli swoją historię; jednak w przypadku niektórych prób (złapanie, tylko pierwsze powtórzenie; 14-sekundowy bodziec z 1-sekundowym ISI) uczestnicy byli zachęcani tekstem „Opowiedz mi swoją historię” pojawiającym się na ekranie, aby opowiedzieli swoją historię na głos. Historie prób połowowych zostały przepisane przez eksperymentatora, a następnie ocenione przez pierwszego autora (ZA), aby zapewnić zgodność (metody uzupełniające).

Po każdym badaniu uczestnicy wypełniali we własnym tempie test trzech alternatywnych wymuszonych wyborów (3AFC) dla wszystkich 30 par AB. Uczestnicy zostali wskazani za pomocą A i poproszeni o wybranie powiązanego B. Nieprawidłowe opcje (folie) były znanymi bodźcami B z innych triad. Co więcej, triady eksperymentalne nigdy nie zostały udaremnione triadami typu catch lub vice versa, tak że uczestnicy nie byliby w stanie wykorzystać pamięci do określenia natury swojej reakcji podczas kodowania (tj. czy historia została wyprodukowana na głos, czy przećwiczona wewnętrznie), aby wpłynąć na ich wybór. Gdy uczestnicy ukończyli trzy bloki nauki i testu, robili sobie 5-minutową przerwę, podczas której pracowali nad niepowiązanymi zagadkami.

2.3.2 Nakładanie się ekspozycji (BC).

Po utworzeniu silnych wspomnień dla początkowych par AB, uczestnikom pokazywano następnie jedno powtórzenie każdej pary BC (tj. jednorazowa nauka). Przed rozpoczęciem tej fazy wszyscy uczestnicy zostali poinformowani, że zobaczą nowe pary, ale jeden z obiektów będzie stary, ponieważ został pokazany w parze, którą widzieli w poprzedniej fazie uczenia się. Uczestnikom powiedziano również, że ich pamięć zostanie przetestowana w taki sam sposób, jak poprzednio.

W każdej próbie uczestnikom prezentowano parę BC (B po lewej; próby eksperymentalne obejmowały 5 s bodźca, 1 s ISI) i proszono o stworzenie historii, która pomoże im w zapamiętywaniu. Uczestnicy otrzymali różne instrukcje dotyczące rodzaju historii, którą powinni stworzyć, co dało warunki odzyskania, zakodowania i integracji (Richter i in., 2015; w naszym badaniu była to manipulacja między uczestnikami). Uczestnikom warunku odzyskania polecono zignorowanie bieżącej pary BC i powrót do powiązanej historii z parą AB; w warunkach kodowania, aby utworzyć historię dotyczącą dwóch nowych obiektów BC; oraz w stanie zintegrowanym, aby przywołać powiązany obiekt A i stworzyć historię dotyczącą wszystkich trzech obiektów (A, B, C). Strategie kodowania i integracji miały naśladować oddzielne kodowanie AB i BC w celu późniejszej rekombinacji (nieco podobnej do tego, co uznaliśmy za naturalistyczną tendencję dzieci) i integracji ABC (tendencja dorosłych). Warunek odzyskania został dodatkowo uwzględniony, aby ocenić, czy dzieci tworzą skojarzenia między bodźcami, które należy zignorować, dając możliwość, że dzieci mogą przewyższyć dorosłych w pamięci BC. Oceniliśmy zgodność uczestników z tymi instrukcjami poprzez włączenie prób złapania, w których głośno opowiadali swoje historie (jak w uczeniu się AB; 14 s bodziec, 1 s ISI). Uczestnicy mieli okazję przećwiczyć zadanie uczenia się w oddzielnych parach przed rozpoczęciem prawdziwej fazy uczenia się BC i otrzymywali korygującą informację zwrotną, jeśli włączyli niewłaściwe elementy do swoich historii praktycznych.

Po ekspozycji BC uczestnicy zostali przetestowani pod kątem pamięci dla wszystkich par BC za pomocą testu 3AFC we własnym tempie, który był podobny w formacie do testu AB. Obiekty B służyły jako podpowiedzi, a właściwe obiekty C zostały zaprezentowane wśród folii z innych triad tego samego typu (eksperymentalnych lub połowowych).

2.3.3 Zadanie preferencji (primingu).

Następnie uczestnicy wypełnili zadanie preferencji zaprojektowane jako pośrednia miara pamięci asocjacyjnej. Uczestnikom powiedziano, że jest to nowa gra, w której interesuje nas, jakie rzeczy lubią, a czego nie; nie odniesiono się do relacji między tym zadaniem a pozostałymi etapami zadania. Eksperymentatorzy uspokoili uczestników, że nie ma dobrych ani złych odpowiedzi, ponieważ każdy ma inne opinie. Uczestnicy zostali po prostu poproszeni o to, aby starali się jak najlepiej przemyśleć każdy przedmiot przed udzieleniem odpowiedzi w trakcie gry i używać zarówno opcji „lubię”, jak i „nie lubię”. Przed przystąpieniem do prawdziwego zadania uczestnicy wykonywali krótkie ćwiczenie z osobnymi bodźcami.

W każdej próbie uczestnicy oglądali jeden bodziec A, B lub C. Okres bodźca wynosił 1,5 s, podczas którego uczestnicy oglądali bodziec (0, 5 s) i dokonywali oceny preferencji (tj. wskazywali, czy obiekt im się podoba, czy nie; dodatkowe 1-sekundowe okienko odpowiedzi). Próby były tak roztrzęsione, że początek bodźca występował w odstępach między próbami [ITI] wynoszących 3 s, 4,5 s i 6 s (lub 1,5 s, 3 s i 4,5 s ISI) w 40 procentach, 40 procentach i 20 procentach prób , odpowiednio (czas wzorowany na Turk-Browne i in., 2012).

Naszym kluczowym pytaniem było, w jaki sposób sekwencjonowanie poszczególnych obiektów wpłynęło na czasy odpowiedzi uczestników (RT). W szczególności obiekty były poprzedzone innymi obiektami z tej samej lub innej triady (triady zostały przypisane odpowiednio do połowy każdego stanu „nienaruszone” i „przeorganizowane”). Przewidzieliśmy, że przetwarzanie byłoby ułatwione w pierwszym przypadku (a zatem dawało szybsze RT) w stosunku do drugiego przypadku, gdyby uczestnicy mieli wspomnienia dla par. W naszej sekwencji osadziliśmy pośrednie pary AC (pierwsza 1/3 sekwencji), jak również bezpośrednie AB i BC (drugie 2/3 sekwencji; przemieszane), umożliwiając nam ostatecznie wyprowadzenie oddzielnej miary torowania dla każdego typu pary (AC, AB, pne). Zadanie zostało podzielone na trzy bloki, a uczestnicy mieli możliwość krótkiego odpoczynku między blokami, jeśli chcieli.

2.3.4 Test końcowy (wnioskowania i bezpośredni).

Następnie uczestnicy zostali poinformowani o nakładającym się charakterze par AB i BC i zostali poinstruowani, że powinni wywnioskować związek między obiektami A i C, który był powiązany z tym samym obiektem B. Oznacza to, że wszyscy uczestnicy zostali nakłonieni do integracji. Eksperymentator przeprowadził uczestników przez przykład, używając bodźców z instrukcji, ale nie było oddzielnego zadania praktycznego. Postępując zgodnie z tymi instrukcjami, uczestnicy wypełniali końcowe testy 3AFC na podstawie pierwszego wnioskowania AC (A służyło jako podpowiedź), a następnie kierowali asocjacjami AB i BC (mieszane, testowane w taki sam sposób jak w testach początkowych).

2.4 Zrozumienie instrukcji

Uczestnicy opowiadali na głos swoje historie z prób złapania podczas nauki AB i BC, co pozwoliło nam określić ich zrozumienie i przestrzeganie instrukcji zadania. Konkretnie, po sesji oceniliśmy, czy historie uczestników były poprawne (tj. zgodne z instrukcjami), czy nie, i wykluczyliśmy tych, którzy nie otrzymali co najmniej 3/6 historii poprawnych w każdej fazie. Jak zauważono w Uczestnikach, kryterium to ostatecznie doprowadziło do wykluczenia 18 dzieci (pięć pobrań; 13 integracji) i siedmiu dorosłych (dwa pobrania; dwa kody; trzy integracje). Oceniliśmy, czy te wykluczenia różniły się znacząco w zależności od grupy wiekowej, stanu lub ich interakcji, używając ogólnego modelu liniowego z dwumianową funkcją łączącą. Znaleźliśmy dowody na poziomie trendu dla interakcji (grupa wiekowa × warunek: χ2(2)=5.673, p=0.059), przy czym prawdopodobieństwo wykluczenia dzieci jest większe niż dorośli w integracji (z=1,960, p=0,050), ale nie dla pozostałych dwóch warunków (oba |z| < 0,936, oba p > 0,349). Wynik ten sugeruje, że warunek integracji był szczególnie trudny dla dzieci. Podkreślamy jednak, że po tych wyłączeniach wszyscy uczestnicy ostatecznie uwzględnieni w naszych analizach zarówno rozumieli, jak i stosowali się do instrukcji zadania.

2.5 Analizy statystyczne

Nasze podejście do analizy statystycznej opisano w metodach uzupełniających. W skrócie, przeanalizowaliśmy dane w R (Team, 2018) przy użyciu modeli efektów mieszanych (Bates i in., 2015). W przypadku dokładności i RT w testach pamięci jawnej i wnioskowania oceniliśmy zarówno główne efekty, jak i interakcję warunków nauczania i grupy wiekowej. Predyktorami początkowego uczenia się AB były powtórzenia × interakcja grupy wiekowej i efekty główne, ponieważ manipulacja instrukcjami nie została jeszcze wprowadzona. Dla niejawnej miary pamięci modelowaliśmy RT na zadaniu torowania w ramach każdego warunku instrukcji oddzielnie jako funkcję interakcji grupy wiekowej (dziecko vs. dorosły) i typu sekwencji (nienaruszone vs. przeorganizowane).

3. WYNIKI

3.1 Solidna nauka AB we wszystkich warunkach instruktażowych

Pamięć AB poprawiła się w miarę uczenia się (główny efekt powtarzania; z {0}}.22, p < 0.{26}}01), stając się prawie idealna po trzecim i ostatnim powtórzeniu dla obu grup wiekowych (dzieci: średnia=97 procent, SEM=0,004; dorośli: średnia=99 procent, SEM=0,002; Ryc. S1). Wyniki dzieci były ogólnie niższe niż dorosłych (z=7,04, p < 0,001) i wykazywały statystyczną tendencję do bardziej stromych krzywych uczenia się (warunek krańcowy × interakcja powtórzeń; χ2(1)=3,242, p=0.072). Co ważne, biorąc pod uwagę wyniki pod koniec nauki AB w obrębie wieku, nie stwierdzono różnic w funkcji warunków nauczania (oba χ2(2) < 1,79, p > 0,408), podkreślając, że nasze grupy były dopasowane pod względem ogólnej zdolności pamięci przed wprowadzeniem naszej manipulacji. W kolejnych analizach bierzemy pod uwagę tylko nowe uczenie się i integrację związane z tymi parami AB, które były początkowo wyuczone – to znaczy poprawne na końcowym powtórzeniu uczenia się – chyba że zaznaczono inaczej.

3.2 Pamięć jawna i wydajność wnioskowania podkreślają sztywność u dzieci

Następnie oceniliśmy, czy otrzymanie instrukcji pobierania (AB), kodowania (BC) lub integracji (ABC) podczas ekspozycji BC w różny sposób wpłynęło na pamięć dla pojedynczych par BC i / lub późniejszego wnioskowania AC w ​​różnych grupach wiekowych.

Jeśli chodzi o uczenie się BC (tj. wykonanie testu pamięci bezpośrednio po ekspozycji na BC; ryc. 2A), wpływ warunków nauczania na dokładność (ryc. 2B) różnił się istotnie między dziećmi i dorosłymi (warunek nauczania × interakcja grupy wiekowej: χ2(2 )=12.5{{1{18}}}}3, p=0.002). Dorośli radzili sobie znacznie lepiej niż dzieci w przypadku instrukcji kodowania i integracji (oba z > 2,569, p < 0, 011). Warunek odzyskania wymagał od uczestników zignorowania interesujących nas par BC. W tym scenariuszu dorośli nie wypadli lepiej niż dzieci (z=1, 0,575, p=0, 0,115). Co więcej, wydajność BC była liczbowo najwyższa zgodnie z instrukcjami kodowania w obu grupach wiekowych: Dorośli wykazywali znaczącą przewagę kodowania nad zarówno pobieraniem (z=9, 278, p < 0,0001), jak i integracją (z=4. 500, p < 0,0001, integracja była również istotnie lepsza niż pobranie: z=5, 222, p < 0,0001). W przypadku dzieci przewaga kodowania była znacząca tylko w stosunku do pobierania (z=5,762, p < 0,0001; podobnie dla integracji, z=1,263, p=0,207) . Uzupełniający się wzorzec zaobserwowano również w RT, przy czym zarówno dzieci, jak i dorośli znacznie szybciej podejmowali dokładne decyzje BC po kodowaniu niż instrukcjach integracji (dorośli: z=3.669, p=0.0002; dzieci: z=2 0,468, s=0 0,014; Wyniki uzupełniające i ryc. 2C). Ogólnie rzecz biorąc, wyniki te sugerują, że zachęcanie do skupienia się wyłącznie na kodowaniu bieżącego doświadczenia BC było najlepsze zarówno dla dzieci, jak i dorosłych, tak że dodatkowe zadanie włączenia trzymanego obiektu A (jak w przypadku integrowania) utrudniało pamięć BC (chociaż było to istotne dla dzieci w RT, ale nie dokładność).

Następnie zapytaliśmy, w jaki sposób instrukcje podczas ekspozycji BC wpłynęły na zdolność uczestników do wyciągania nowych wniosków AC (rysunek 3A). Co ważne, ograniczyliśmy się do triad, dla których początkowo nauczono się kontrolować odpowiednie pary AB i BC pod kątem różnic w pamięci dla par bezpośrednich. Dorośli byli dokładniejsi niż dzieci we wszystkich warunkach (ryc. 3B; wszystkie z > 2,405, p < 0,017). Wystąpiła również istotna interakcja warunków nauczania i grupy wiekowej (χ2(2)=18.119, p=0.0001), która ujawniła uderzająco różne wzorce u dzieci i dorosłych.

W szczególności dzieci były dokładniejsze, wykonując instrukcje całkowania niż kodowania lub pobierania (integracja vs. kodowanie: z {{0}}, 443, p < 0.0{{20 }}01; integracja vs. pobieranie: z=4.858, p < 0,0001), podczas gdy kodowanie i pobieranie nie różniły się od siebie (z=0},537, p=0. 591). Dlatego pomimo tworzenia silnych wspomnień BC (ryc. 2B), dzieci postępując zgodnie z zakodowanymi instrukcjami, miały trudności z tworzeniem nowych połączeń między tymi wspomnieniami podczas jawnego wnioskowania AC (ryc. 3B). W rzeczywistości dzieci, którym kazano zakodować BC, wykazywały niską wydajność wnioskowania, która – choć znacznie przekraczała 33,3 procent szans (CI95 procent=[0,37, 0,52]) – nie była lepsza niż dzieci, którym polecono całkowicie ignorować BC

Dorośli natomiast byli bardziej dokładni zarówno w przypadku całkowania (z {0}}.433, p <{6}}.0001), jak i kodowania (z=5 0,844, p < 0,0001) względem warunków odzyskania; integrować i kodować nie różniły się od siebie (z=0.498, p=0.618). Innymi słowy, osiągnęli podobną dokładność we wnioskach AC opartych na pamięciach BC utworzonych na podstawie instrukcji kodowania (83 procent) lub integracji (82 procent). Jednak dorośli wykazali statystyczny trend różnicy między tymi dwoma warunkami pod względem szybkości: byli nieznacznie szybsi w wyciąganiu poprawnych wniosków, gdy kazano im całkować niż kodować podczas uczenia się ogólnie (t(225)=1.741, p=0.083; Wyniki uzupełniające i ryc. 3C). Wnioskowanie zostało znacznie przyspieszone w celu integracji w stosunku do instrukcji kodowania, gdy uwzględniono różnice w bezpośrednim BC RT (warunek instrukcji × interakcja typu pary, pomijając warunek pobierania o niskiej dokładności: χ2 (1)=37, 775, p <0, 0001; wzór był taki, że pamięć BC była znacznie wolniejsza, z=-3,596, p=0,0003, ale wnioskowanie znacznie szybsze, z=2,314, p=0. 021, dla integracji versus kodowania, nie było takiej interakcji dla dzieci: χ2(1)=1,755, p=0,185).

Podsumowując, biorąc pod uwagę pamięć BC i wnioskowanie AC ujawniło sztywność u dzieci, ponieważ najlepiej radziły sobie w teście, który najbardziej pasował do ich instrukcji BC: te, którym kazano kodować, osiągnęły najwyższą dokładność BC, podczas gdy dzieci w stanie zintegrowanym celowały w wnioskowaniu AC . Co więcej, pomimo tego, że dzieci w stanie kodowania dobrze uczyły się BC, mimo to miały trudności z elastycznym zastosowaniem tych wspomnień w nowym, „nieinstruowanym” (tj. niezgodnym z instrukcjami ekspozycji) teście. (Ta dysocjacja podkreśla również skuteczność naszej manipulacji: żadne dwa warunki nauczania nie były podobne zarówno pod względem uczenia się BC, jak i wydajności wnioskowania AC, co sugeruje, że dzieci modulowały swoje zaangażowanie w materiał, aby uzyskać unikalne profile pobierania, kodowania i integracji). dla kontrastu dorośli byli bardziej elastyczni, ponieważ byli w stanie osiągnąć podobną dokładność wnioskowania z pamięciami BC utworzonymi w ramach instrukcji kodowania i integrowania - chociaż to pierwsze zajmowało nieco więcej czasu.

Przedział wiekowy naszego dziecka obejmujący kilka lat (7–9) pozwolił nam zadać pytanie, czy w tym okresie rozwoju nastąpiło odejście od sztywności pamięci, co dałoby wgląd w to, kiedy dzieci stają się zdolne do korzystania ze swoich wspomnień w elastyczny sposób. Badanie wydajności w funkcji wieku (wyniki uzupełniające) ujawniło istotny wiek × typ próby (BC vs. AC) × interakcja warunków instrukcji (χ2 (2)=7, 828, p=0.{{ 11}}20) poparte istotnymi zależnościami z dokładnością unikalną dla testu bez instrukcji. Oznacza to, że dzieci w stanie kodowania wykazywały związane z wiekiem korzyści wnioskowania AC (AC: z=3,30, p < 0,001; brak związku dla BC: z=0,63, p {{15 }}.529), podczas gdy te w grupie zintegrowanej wykazały poprawę tylko w pamięci BC (BC: z=2.95, p=0.003; trend w AC: z=1. 69, p=0 0,091; brak takiej zależności dla odzyskania, oba |z| < 1,10, oba p > 0,277; Ryc. 4A). Ponadto zaobserwowaliśmy rosnący koszt RT charakterystyczny dla grupy kodującej (Rysunek 4B), przy czym RT 9-latków odzwierciedla to, co zaobserwowaliśmy u dorosłych (Rysunek 3C). Ogólnie rzecz biorąc, odkrycie to jest zgodne z pojawieniem się elastyczności pamięci w tym okresie w dzieciństwie, być może przynajmniej częściowo popartej dojrzewającą zdolnością do restrukturyzacji pamięci w fazie testowej.

RYSUNEK 2 Wykonanie zadania narażenia BC. (a) Oś czasu zadania (u góry) przedstawiono na rycinie 1. Uczestnicy oglądali pary BC (po lewej) i wykonywali jedno z trzech zadań (bąbelki myślowe). Następnie wykonali test 3AFC BC (po prawej), dokładność i RT, które są przedstawione na panelach B i C. (b) Dokładność BC według warunku instrukcji, ograniczona do par, dla których odpowiedni AB był poprawny podczas ostatniego powtórzenia nauki. (c) RT na prawidłowych próbach testowych BC. Zarówno dla b, jak i c, punkty reprezentują średnie uczestników. Czarne kółka i przedziały ufności reprezentują szacowane średnie krańcowe i 95-procentowe przedziały ufności z modeli efektów mieszanych. Linia przerywana przedstawia przypadkowe wyniki. Czarne znaczniki istotności oznaczają porównania parami warunków nauczania w grupach wiekowych; kolorowe znaczniki oznaczają porównania między grupami wiekowymi, w ramach warunków nauczania. * p < 0,05

3.3 Niejawne połączenia AC u dzieci i dorosłych przed jawnym wnioskowaniem

Rozumowaliśmy, że powyżej szansy na jawne wnioskowanie może być wspierane przez (a) oddzielne wspomnienia dla poszczególnych par przesłanek (AB, BC) wraz z rekombinacją podczas samego wnioskowania; lub (b) połączenia A – C utworzone podczas uczenia się. Dlatego zwróciliśmy się następnie do oceny pośredniej, która pozwoliła zadać pytanie, czy obecność takich połączeń w pamięci różniła się w zależności od etapu rozwoju (dziecko, dorosły) i/lub warunków instrukcji (odzyskanie, kodowanie, integracja). Warto zauważyć, że ocena ta miała miejsce przed poinformowaniem uczestników o związku między parami AB i BC oraz przed wyraźnym wnioskowaniem AC. Dlatego wszelkie dowody na połączenia A – C w tym momencie eksperymentu wskazywałyby na ich powstawanie przy braku jawnego popytu.

Nasze podejście polegało na ocenie, czy uczestnicy byli szybsi w podejmowaniu decyzji dotyczących obiektów C, które były poprzedzone lub „zagruntowane” przez ich pośrednio powiązany obiekt A („nienaruszone” pary) w porównaniu z niezwiązanym A („przestawionym”). (Skupiamy się na części AC zadania torowania, która miała miejsce jako pierwsza, ponieważ widzieliśmy dowody na zakłócenia pamięci — głównie u dorosłych — co może wyjaśniać brak torowania, który zaobserwowaliśmy dla bezpośrednich powiązań testowanych w dalszej części zadania; patrz Zadanie „Wpływ preferencji” na temat pamięci w wynikach uzupełniających.) Nasza logika była taka, że ​​wtedy i tylko wtedy, gdy A i C byłyby połączone w pamięci, przetwarzanie A ułatwiłoby przetwarzanie powiązanego C — nawet w przypadku niepowiązanej oceny preferencji. Dlatego porównaliśmy RT zadań torujących między celami nienaruszonymi i przestawionymi, aby zbadać, czy dowody na takie ułatwienie istniały wśród dzieci i dorosłych, którzy otrzymali instrukcje odzyskiwania, kodowania i integracji podczas ekspozycji BC. Warto zauważyć, że tutaj nieznacznie odstąpiliśmy od naszej rejestracji wstępnej, włączając próby niezależnie od późniejszego sukcesu wnioskowania AC, ponieważ stwierdziliśmy różnice rozwojowe w korespondencji między tymi dwoma zadaniami (patrz poniżej). Nasza początkowa hipoteza była taka, że ​​dorośli, ale nie dzieci, spontanicznie łączą elementy AC w ​​pamięci, przy czym różnice rozwojowe są istotne tylko w integracji. Ponadto przewidzieliśmy, że dorośli wykażą wrażliwość na instrukcje, przy czym połączenia AC będą najbardziej widoczne w integracji.

RYSUNEK 3 Wydajność wnioskowania (miara jawna). ( a ) Po ekspozycji BC (niebieski na górnej osi czasu; z manipulacją instrukcjami, po lewej) i zadaniu torowania (zielony na osi czasu), uczestnicy przeprowadzili jawny test wnioskowania (czerwony na osi czasu; po prawej). (b) Dokładność decyzji wnioskowania AC, biorąc pod uwagę tylko próby AC, dla których powiązane AB i BC były poprawne podczas uczenia się (końcowe powtórzenie dla par AB). (c) RT w prawidłowych próbach są również ograniczone do poprawnej bezpośredniej pamięci par, jak w panelu b. Dane przedstawiono na rycinie 2. * p < 0.05; ∼ p < 0,10

RYSUNEK 4 Wydajność (osie y) na parach BC (linie ciągłe) i wnioskach AC (linie przerywane) jako funkcja wieku w latach (osie x) wśród dzieci. (a) Dokładność i (b) RT. Dane są takie same jak na rysunkach 2 i 3, ale ponownie wykreślono według wieku. Dla wszystkich wykresów kolorowe punkty reprezentują indywidualne średnie uczestników dla pamięci BC (wypełnione kółka) i wnioskowania AC (otwarte kółka). Linie i 95-procentowe przedziały ufności pochodzą z modeli z efektami mieszanymi. Pełne statystyki znajdują się w Dodatkowych wynikach. * p < 0.05; ∼ p < 0,10

Wyniki były częściowo zgodne z tymi przewidywaniami (ryc. 5). W szczególności odkryliśmy, że średnio dorośli tylko w warunku integracji (z=2.262, p=0.024; a nie dwa pozostałe, oba |z| < { {7}}}, 0,989, oba p > 0, 0,322) wykazywały znaczące torowanie. Jednak w przeciwieństwie do naszej hipotezy, efekt ten nie był unikalny dla dorosłych: dzieci w kodowaniu (z=2.375, p=0.018; ale nie w integracji, z=1. 320, p=0.187 lub pobierz, z=0.939, p=0.348) również przechowuje połączenia AC w ​​pamięci. Co więcej, nie zaobserwowaliśmy istotnej interakcji grupa wiekowa × typ sekwencji (nienaruszony vs. przestawiony) w jakimkolwiek stanie instrukcji (wszystkie χ2(1) <1,140, ​​p > 0,285), co sugeruje, że dzieci i dorośli nie różnią się między sobą pod względem stopień zagruntowania. Łącznie wyniki te sugerują, że chociaż zarówno dzieci, jak i dorośli łączą pośrednio powiązane wspomnienia podczas nowych doświadczeń edukacyjnych, mogą być najbardziej skłonni do robienia tego przy różnych strategiach uczenia się.

RYSUNEK 5 Zadanie primingu A – C (miara niejawna). Ogólne efekty torowania dla par A–C według grup wiekowych (dzieci, lewa i dorośli, prawe skrzypce w każdej parze) i warunków nauczania (kolor). Kolorowe punkty to indywidualne średnie uczestników; czarne punkty reprezentują szacowane średnie krańcowe i 95-procentowe przedziały ufności z modeli efektów mieszanych. * p < 0,05 względem zera