视觉短期记忆

在视觉研究中，视觉短期记忆 （VSTM）是三大记忆系统之一，其余系统还包括图像记忆和长期记忆。视觉短期记忆是一种短期记忆，但仅限于视觉领域内的资讯。

术语“视觉短期记忆”指的是在长时间内非永久性地储存视觉资讯的记忆。视觉空间画板是关于视觉短期记忆的子元件，巴德利在其工作记忆理论模型中提出此概念。图像记忆相当脆弱，会快速衰减，无法积极维持，与之不同的是，视觉短期记忆不易受后续刺激影响，可以持续数秒。另一方面，视觉短期记忆的容量极为有限，这点是视觉短期记忆与长期记忆的主要区别。

## 概述

在20世纪70年代早期，由于引入难以言语化且不太可能保存于长期记忆的刺激，这为VSTM的研究带来了革命性的变革。其基本实验技术要求观察者指出“在短时间分隔的两个矩阵或图形”是否相同。结果发现，观察者能够报告所发生的变化，结果为高于偶然性的显着水准，这表明他们至少能够在第二次刺激呈现之前，在纯粹的视觉储存中编码第一刺激的样貌。然而，由于所使用的刺激复杂，且变化的性质相对不受控制，因此这些实验留下了各种问题。

例如：

- 构成视觉刺激的知觉向度中，视觉短期记忆是否只储存了部分子集(例如空间频率、亮度或对比度)
- 视觉短期记忆中的知觉向度是否比其他记忆有更高的保真度
- 这些向度以怎样的性质编码（知觉向度是在单独的平行通道中编码？还是所有知觉向度都储存为视觉短期记忆中的单个绑定实体？）

## 设定尺寸效应

目前已经对VSTM的容量限制投入大量研究。在一个典型的检测变化的任务中，呈现给观察者两个由许多刺激组成的阵列。两个阵列之间分隔着短暂的时序间隔，观察者的任务是判断第一个和第二个阵列是否相同，或者两个显示中是否有一个项目不同(例如，Luck & Vogel, 1997)。性能严重依赖于阵列中的项数。虽然对于一个或两个项目的阵列来说，性能通常几乎是完美的，但是当添加更多的项目时，正确的响应总是单调地下降。已经提出了不同的理论模型来解释VSTM储存的限制，但是要区别哪个才是正确模型仍是一个活跃的研究领域。

## 心理物理模型

心理物理实验表明，信息通过多个平行通道在VSTM中编码。每个通道与特定的知觉属性相关联(Magnussen, 2000)。在这个框架中，随着设定尺寸的增加，观察者检测变化的能力会下降。这可归因于两个不同的过程

- 如果通过不同的通道进行决策，那么性能的下降程度通常很小，并且与在进行多个独立决策时，所预期的下降程度相一致(Greenlee &Thomas,1993; Vincent & Regan，1995)。
- 如果在同一通道内做多个决策，那么仅仅由于决策噪声的增加，性能下降的幅度就远远大于预期，这是由于在同一知觉通道中做多个决策所造成的干扰(Magnussen & Greenlee, 1997)。

然而，作为VSTM中设定尺寸效应(set-size effect)的模型，格林利-托马斯模型(Greenlee & Thomas, 1993)有着两个缺陷：

- 它只是透过由一两个元素组成的显示来进行经验测试。在各种不同的实验范式中已经反复表明，对于相对较少元素的显示，以及相对较多元素的显示(超过4项)，设定尺寸效应会有所不同。而格林利-托马斯(1993)模型并没有对此作出解释。
- 尽管Magnussen、格林利、托马斯(1997)能够使用该模型来预测“比起跨越不同的知觉向度做出两个决策，当两个决策是在同一个知觉向度做出时，将会发现更大的干扰”，但此预测缺乏严格的定量，无法准确预测阈值增加的大小，或对其根本原因给出详细解释。

除了格林利-托马斯模型(Greenlee & Thomas, 1993)之外，VSTM中还有两种用于描述设定尺寸效应的重要方法。这两种方法可以称为样本尺寸模型(Palmer, 1990)和瓮模型(urn models)(Pashler, 1988)。

它们与格林利-托马斯模型的不同之处在于:

- 将设定尺寸效应的根源归结于决策之前的某个阶段。
- 在相同或不同的知觉向度下做出的决定在理论上没有区别。

## 中级视觉储存

有一些证据表明中级视觉储存( Intermediate visual store )具有图像记忆和VSTM的特征。该中级储存器具有高容量（最多15个项目）和较长的储存追踪持续时间（最多4秒）。它与VSTM共存但并不相同，视觉刺激可以覆盖其视觉储存的内容（Pinto等，2013）。进一步的研究表明其过程涉及视觉区域V4的参与。

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