Prior Knowledge and Recognition Memory - a Computational Modeling Approach

Abstract: Popular Abstract in Swedish Studiet av igenkänningsminne har varit centralt i minneslitteraturen under mer än ett århundrade, vilket har resulterat i ökad förståelse för hur olika minnesprocesser fungeraroch interagerar vid inkodning, lagring och framplockning av minnen. Igenkänningsminne är vanligtvis förklarat av mät-modeller och statistiska modeller vilka härstammar från tvåprocess teori och signal detektions teori. I denna avhandling jämförs de mest populära modellerna av igenkänningsminne med en ny implementering av variansteorin (Sikström, 2001), för att förklara frekvens och familjaritets effekter, och en ny modell av konfidens och responsvariabilitet, kallad MSDT (den multidimensionella signal detektions teorin). Huvudsyftet med avhandlingen är att studera effekterna av tidigare kunskap på igenkänningsminne, vilket sker med beteende-, elektrofysiologiska och modellerings metoder. I studie 1 introduceras ett nytt paradigm för att studera frekvens och familjaritetseffekter där igenkänningsminne testades på vanliga och ovanliga namn vilka varierade i celebritet. Paradigmet testades med flera tekniker som ger en detaljerad beskrivning av celebritets och frekvenseffekter på igenkänningsminne i fyra experiment. Denna studie visade att igenkänning av kända och okända namn med hög och låg frekvens är kopplat till specifik och icke-specifik kunskap. Inkodning av namn på kända personer resulterade i högre minnesprestation jämfört med okända namn, samt framplockning av mer och detaljerad kontextuell information. Resultaten tolkades i enlighet med två-process teori, där de positiva effekterna av celebritet relaterades till minnesprocessen erinring (fri översättning av ”recollection”), och de negativa effekterna av frekvens relaterades till minnesprocessen bekantskap (fri översättning av ”familiarity”). I studie 2 undersöktes effekter av tidigare kunskap på igenkänningsminne med metoden Event-Related Potentials (ERP), med vilken elektrofysiologiska signaturer av kognitiva 11 processer kan kopplas till experimentella manipulationer. Mer specifikt undersöktes huruvida de elektrofysiologiska signaturer som tidigare kopplats till processerna bekantskap och erinring, FN400 (Mecklinger, 2006) och den sena positiva komponenten (LPC, se Rugg & Yonelinas, 2003) respektive, induceras av frekvens och celebritet. I ett andra experiment undersöktes den påstådda kopplingen mellan konceptuell priming och bekantskap (Paller, Voss & Boehm, 2007). Beteenderesultaten replikerade fynden från studie 1, och ERP analysen visade att lågfrekventa namn gav upphov till FN400, emedan celebritet i högre utsträckning än frekvens inducerade den sena positiva komponenten (LPC). Experiment 2 visade att bekantskap (FN400 komponenten) inte var relaterad till konceptuell priming. I studie 3 användes namnparadigmet för att replikera fynden från studie 1, och en ny implementering av variansteorin (Sikström, 2001) användes för att förklara dessa fynd. I två experiment studerades item minne, källminne och associativt minne med namnparadigmet, och fynden från studie 1 och 2 replikerades. I VT definierades celebritet som pre-experimentell inkodning av stimulus, där framplockning av tidigare inkodade stimulus ökar input till noder i nätverket eftersom det framplockade stimulus har hög koherens med tidigare inkodning av stimulus. Frekvens påverkar standardavvikelsen för input till nätverket, men inte storleken på input, eftersom hög frekvens är implementerat som ett högre antal pre-experimentella kontexter. I Studie 4 introducerades en ny modell av konfidensdata (ROC kurvor) – MSDT. MSDT beskriver minne med tre parametrar, liknande signal detektions teori (SDT), men introducerar en icke-linjaritet i konventionell SDT, baserar sig på en binomialfördelning snarare än en normalfördelning av de underliggande distributionerna samt ger en multidimensionell förklaring av minnesfenomen. MSDT sätter upp nya prediktioner vilka testades på och bekräftades av data från personer med varierande nivå av uppmärksamhet (ADHD och friska kontroller). Modellen jämfördes med en variant av SDT i där de underliggande distributionerna antas ha olika varians, samt en två-process modell (Yonelinas, 1994). MSDT gav både en kvalitativt och kvantitativt bättre förklaring av empiriska data av ord igenkänning. Enligt modellen har uppmärksamma individer ett högre antal aktiva noder vid framplockning, och en lägre variabilitet i aktiveringströskeln jämfört med icke-uppmärksamma individer. Detta resulterade i högre minnesprestation och en lägre kvot av konfidensvariabilitet för studerade och icke studerade ord för uppmärksamma deltagare. MSDT ger även en förklaring till varför ickeuppmärksamma individer accepterar fler ostuderade stimulus som studerade jämfört med uppmärksamma individer, och föreslår att skillnader i variabilitet för studerade och ostuderade stimuli uppstår som ett resultat av variabilitet i distributionen för ostuderade stimulus, snarare än i den för studerade. Modeller ger även en enhetlig förklaring av konfidensdata och responsvariabilitet.