Семантическая память относится к общим знаниям о мире , которые люди накапливали на протяжении всей своей жизни. [1] Эти общие знания ( значения слов , концепции , факты и идеи) переплетены с опытом и зависят от культуры . Новые концепции усваиваются путем применения знаний, полученных из прошлого. [2]
Семантическая память отличается от эпизодической памяти — памяти о переживаниях и конкретных событиях, которые происходят в жизни человека и которые можно воссоздать в любой момент. [3] Например, семантическая память может содержать информацию о том, что такое кошка, тогда как эпизодическая память может содержать конкретное воспоминание о поглаживании конкретной кошки.
Семантическая память и эпизодическая память являются типами эксплицитной памяти (или декларативной памяти) , или памяти фактов или событий, которые могут быть осознанно вызваны и «декларированы». [4] Противоположностью декларативной или эксплицитной памяти является имплицитная память (также известная как недекларативная память). [5]
Идея семантической памяти была впервые представлена после конференции 1972 года между Энделом Тулвингом и У. Дональдсоном о роли организации в человеческой памяти. Тулвинг сформулировал предложение о различии между эпизодической памятью и тем, что он назвал семантической памятью. [6] На него в основном повлияли идеи Райффа и Шеерса, которые в 1959 году провели различие между двумя основными формами памяти. [7] Одна форма была названа remembrances , а другая memoria . Концепция remembrance имела дело с воспоминаниями, которые содержали опыт автобиографического индекса, тогда как концепция memoria имела дело с воспоминаниями, которые не ссылались на опыт, имеющий автобиографический индекс. [8]
Семантическая память отражает знания о мире, и термин «общие знания» используется часто. Он содержит общую информацию, которая, скорее всего, приобретается в различных контекстах и используется в различных ситуациях. Согласно Мэдигану в его книге под названием « Память» , семантическая память — это сумма всех знаний, которые человек получил — словарный запас, понимание математики или все известные ему факты. В своей книге под названием « Эпизодическая и семантическая память » Тульвинг заимствовал термин «семантический» у лингвистов для обозначения системы памяти для «слов и словесных символов, их значений и референтов, отношений между ними, а также правил, формул или алгоритмов для воздействия на них». [9]
Использование семантической памяти отличается от эпизодической памяти: семантическая память относится к общим фактам и значениям, которыми человек делится с другими, в то время как эпизодическая память относится к уникальным и конкретным личным переживаниям. Предложение Тульвинга об этом различии было широко принято, прежде всего потому, что оно позволяло отдельную концептуализацию мирового знания. [10] Тульвинг обсуждает концепции эпизодической и семантической памяти в своей книге под названием Précis of Elements of Episodic Memory , [11] в которой он утверждает, что несколько факторов различают эпизодическую память и семантическую память способами, которые включают
В 2022 году исследователи Фелипе Де Бригард, Шарда Уманат и Мьюрианн Айриш утверждали, что Тулвинг концептуализировал семантическую память как нечто отличное от эпизодической памяти, поскольку «эпизодические воспоминания рассматривались как поддерживаемые пространственно-временными отношениями, в то время как информация в семантической памяти передавалась через концептуальные, основанные на значении ассоциации» [12] .
Недавние исследования [ когда? ] были сосредоточены на идее, что когда люди получают доступ к значению слова, автоматически активируется сенсомоторная информация, которая используется для восприятия и действия с конкретным объектом, предлагаемым словом. В теории обоснованного познания значение конкретного слова основано на сенсомоторных системах. [13] Например, когда кто-то думает о груше, знания о хватании, жевании, образах, звуках и вкусах, используемые для кодирования эпизодических переживаний груши, вспоминаются посредством сенсомоторной симуляции.
Подход обоснованного моделирования относится к контекстно-специфическим повторным активациям, которые интегрируют важные особенности эпизодического опыта в текущее изображение. Такие исследования бросили вызов ранее используемым амодальным представлениям. Мозг кодирует множественные входы, такие как слова и изображения, чтобы интегрировать и создать более крупную концептуальную идею, используя амодальные представления (также известные как амодальное восприятие ). Вместо того, чтобы быть представлениями в модально-специфических системах, семантические представления памяти ранее рассматривались как переописания модально-специфических состояний. Некоторые описания категориально-специфических семантических дефицитов, которые являются амодальными, остаются, несмотря на то, что исследователи начинают находить поддержку теориям, в которых знание связано с модально-специфическими областями мозга. Концепция о том, что семантические представления основаны на модально-специфических областях мозга, может быть поддержана эпизодической и семантической памятью, которые, по-видимому, функционируют разными, но взаимозависимыми способами. Различие между семантической и эпизодической памятью стало частью более широкого научного дискурса. Например, исследователи предполагают, что семантическая память фиксирует стабильные аспекты нашей личности, в то время как эпизоды болезни могут иметь более эпизодический характер. [14]
Это исследование [15] не было создано исключительно для предоставления доказательств различия семантических и эпизодических хранилищ памяти. Однако они использовали экспериментальный метод диссоциации, который предоставляет доказательства гипотезы Тульвинга.
В первой части испытуемым было предложено в общей сложности 60 слов (по одному за раз) и заданы различные вопросы.
На втором этапе эксперимента испытуемым по одному разу предъявляли 60 «старых слов», показанных на первом этапе, и 20 «новых слов», не показанных на первом этапе.
Испытуемым было дано одно из двух заданий:
Результаты показали, что процент правильных ответов в семантической задаче (перцептивная идентификация) не менялся в зависимости от условий кодирования внешнего вида, звука или значения. Процент правильных ответов для эпизодической задачи увеличивался от условия внешнего вида (.50) к условию звука (.63) и к условию значения (.86). Эффект также был больше для кодирующих слов «да», чем для кодирующих слов «нет», что предполагает сильное различие в выполнении эпизодических и семантических задач, подтверждая гипотезу Тульвинга.
Содержание семантической памяти не привязано к какому-либо конкретному случаю опыта, как в эпизодической памяти. Вместо этого в семантической памяти хранится «суть» опыта, абстрактная структура, которая применяется к широкому спектру объектов опыта и описывает категориальные и функциональные отношения между такими объектами. Существует множество подтеорий, связанных с семантической памятью, которые были разработаны с тех пор, как Тульвинг изначально выдвинул свой аргумент о различиях между семантической и эпизодической памятью; примером является вера в иерархии семантической памяти, в которой различная информация, которую человек узнал, связана с определенными уровнями связанных знаний. Согласно этой теории, мозг способен связывать определенную информацию с другими разрозненными идеями, несмотря на то, что у него нет уникальных воспоминаний, которые соответствуют тому, когда эти знания были сохранены изначально. [16] Эта теория иерархий также применялась к эпизодической памяти, как в случае работы Уильяма Брюэра над концепцией автобиографической памяти. [17]
Сети различных видов играют неотъемлемую роль во многих теориях семантической памяти. Вообще говоря, сеть состоит из набора узлов, соединенных связями. Узлы могут представлять понятия, слова, перцептивные особенности или вообще ничего. Связи могут быть взвешены таким образом, что некоторые из них сильнее других или, что эквивалентно, иметь такую длину, что некоторые связи требуют больше времени для прохождения, чем другие. Все эти особенности сетей использовались в моделях семантической памяти.
Одним из первых примеров сетевой модели семантической памяти является обучаемый языковой компрометатор (TLC). [18] В этой модели каждый узел является словом, представляющим концепцию (например, bird ). Внутри каждого узла хранится набор свойств (например, «может летать» или «имеет крылья»), а также ссылки на другие узлы (например, chicken ). Узел напрямую связан с теми узлами, подклассом или суперклассом которых он является (т. е. bird будет связан как с chicken , так и с animal ). Свойства хранятся на самом высоком уровне категории, к которой они применяются; например, «желтый» будет храниться с canary , «имеет крылья» будет храниться с bird (на один уровень выше), а «может двигаться» будет храниться с animal (еще один уровень выше). Узлы также могут хранить отрицания свойств своих вышестоящих узлов (например, «NOT-can fly» будет храниться с «penguin»).
Обработка в TLC является формой распространения активации . [19] Когда узел становится активным, эта активация распространяется на другие узлы через связи между ними. В этом случае время ответа на вопрос «Является ли курица птицей?» является функцией того, насколько далеко должна распространяться активация между узлами для курицы и птицы , или количества связей между этими узлами.
Первоначальная версия TLC не придавала веса связям между узлами. Эта версия работала сопоставимо с людьми во многих задачах, но не смогла предсказать, что люди будут быстрее отвечать на вопросы, касающиеся более типичных случаев категории, чем те, которые включали менее типичные случаи. [20] Аллан Коллинз и Куиллиан позже обновили TLC, включив взвешенные связи для учета этого эффекта, [21] что позволило ему объяснить как эффект знакомства, так и эффект типичности. Его самое большое преимущество заключается в том, что он четко объясняет прайминг : информация из памяти с большей вероятностью будет извлечена, если связанная информация («прайм») была представлена незадолго до этого. Есть еще ряд явлений памяти, которые TLC не учитывает, включая то, почему люди способны быстро отвечать на явно ложные вопросы (например, «курица — это метеор?»), когда соответствующие узлы находятся очень далеко друг от друга в сети. [22]
TLC является примером более общего класса моделей, известных как семантические сети . В семантической сети каждый узел должен интерпретироваться как представляющий определенную концепцию, слово или функцию; каждый узел является символом. Семантические сети, как правило, не используют распределенные представления для концепций, как это можно обнаружить в нейронной сети . Определяющей особенностью семантической сети является то, что ее связи почти всегда направлены (то есть они указывают только в одном направлении, от базы к цели), и связи бывают разных типов, каждый из которых представляет определенное отношение, которое может поддерживаться между любыми двумя узлами. [23]
Семантические сети наиболее часто используются в моделях дискурса и логического понимания , а также в искусственном интеллекте . [24] В этих моделях узлы соответствуют словам или основам слов, а связи представляют синтаксические отношения между ними. [25]
Модели признаков рассматривают семантические категории как состоящие из относительно неструктурированных наборов признаков. Семантическая модель сравнения признаков описывает память как состоящую из списков признаков для различных концепций. [26] Согласно этой точке зрения, отношения между категориями не будут напрямую извлечены, а будут вычислены косвенно. Например, субъекты могут проверить предложение, сравнивая наборы признаков, которые представляют его концепции субъекта и предиката. Такие вычислительные модели сравнения признаков включают в себя модели, предложенные Мейером (1970), [27], Рипсом (1975), [28] и Смитом и др. (1974). [26]
Ранние работы по перцептивной и концептуальной категоризации предполагали, что категории имеют критические характеристики и что принадлежность к категории может быть определена логическими правилами для комбинации характеристик. Более поздние теории признали, что категории могут иметь плохо определенную или «размытую» структуру [29] и предложили вероятностные или глобальные модели подобия для проверки принадлежности к категории. [30]
Набор ассоциаций среди коллекции элементов в памяти эквивалентен связям между узлами в сети, где каждый узел соответствует уникальному элементу в памяти. Действительно, нейронные сети и семантические сети можно охарактеризовать как ассоциативные модели познания. Однако ассоциации часто более четко представляются в виде матрицы N × N , где N — количество элементов в памяти; каждая ячейка матрицы соответствует силе ассоциации между элементом строки и элементом столбца.
Обучение ассоциациям обычно считается процессом Хебба , где всякий раз, когда два элемента в памяти одновременно активны, ассоциация между ними становится сильнее, и тем больше вероятность, что один элемент активирует другой. Ниже приведены конкретные операционализации ассоциативных моделей.
Стандартная модель памяти, которая использует ассоциацию таким образом, — это модель поиска ассоциативной памяти (SAM). [31] Хотя SAM изначально была разработана для моделирования эпизодической памяти, ее механизмов достаточно для поддержки некоторых семантических представлений памяти. [32] Модель содержит краткосрочное хранилище (STS) и долгосрочное хранилище (LTS), где STS — это кратковременно активированное подмножество информации в LTS. STS имеет ограниченную емкость и влияет на процесс извлечения, ограничивая объем информации, которая может быть выбрана, и ограничивая время, в течение которого выбранное подмножество находится в активном режиме. Процесс извлечения в LTS зависит от сигнала и является вероятностным, что означает, что сигнал инициирует процесс извлечения, а выбранная из памяти информация является случайной. Вероятность быть выбранной зависит от силы ассоциации между сигналом и извлекаемым элементом, при этом более сильные ассоциации выбираются до того, как будет выбран один из них. Размер буфера определяется как r , а не как фиксированное число, и по мере того, как элементы повторяются в буфере, ассоциативная сила растет линейно как функция общего времени внутри буфера. [33] В SAM, когда любые два элемента одновременно занимают буфер рабочей памяти, сила их ассоциации увеличивается; элементы, которые встречаются вместе чаще, связаны сильнее. Элементы в SAM также связаны с определенным контекстом, где сила этой ассоциации определяется тем, как долго каждый элемент присутствует в данном контексте. В SAM воспоминания состоят из набора ассоциаций между элементами в памяти и между элементами и контекстами. Наличие набора элементов и/или контекста с большей вероятностью вызовет некоторое подмножество элементов в памяти. Степень, в которой элементы вызывают друг друга — либо в силу их общего контекста, либо в силу их совместного появления — является показателем семантической связанности элементов .
В обновленной версии SAM уже существующие семантические ассоциации учитываются с помощью семантической матрицы . Во время эксперимента семантические ассоциации остаются фиксированными, что свидетельствует о том, что на семантические ассоциации не оказывает существенного влияния эпизодический опыт одного эксперимента. Двумя мерами, используемыми для измерения семантической связанности в этой модели, являются латентный семантический анализ (LSA) и пространства словесных ассоциаций (WAS). [34] Метод LSA утверждает, что сходство между словами отражается через их совместное появление в локальном контексте. [35] WAS был разработан путем анализа базы данных норм свободных ассоциаций и заключается в том, что «слова, имеющие схожие ассоциативные структуры, размещаются в схожих областях пространства». [36]
Теория познания адаптивного контроля мышления (ACT) [37] (и позднее ACT-R (адаптивный контроль рационального мышления) [38] ) представляет декларативную память (частью которой является семантическая память) как «фрагменты», которые состоят из метки, набора определенных отношений к другим фрагментам (например, «это _» или «это имеет _») и любого количества свойств, специфичных для фрагмента. Фрагменты могут быть отображены как семантическая сеть, учитывая, что каждый узел является фрагментом со своими уникальными свойствами, а каждая связь является отношением фрагмента к другому фрагменту. В ACT активация фрагмента уменьшается в зависимости от времени с момента создания фрагмента и увеличивается с количеством раз, когда фрагмент был извлечен из памяти. Фрагменты также могут получать активацию от гауссовского шума и от их сходства с другими фрагментами. Например, если курица используется в качестве подсказки для поиска, канарейка получит активацию в силу ее сходства с подсказкой. При поиске элементов из памяти ACT смотрит на наиболее активный фрагмент в памяти; если он выше порогового значения, он извлекается; в противном случае происходит «ошибка пропуска», и элемент забывается. Существует также задержка поиска, которая изменяется обратно пропорционально величине, на которую активация извлеченного фрагмента превышает пороговое значение поиска. Эта задержка используется для измерения времени отклика модели ACT и сравнения его с производительностью человека. [39]
Некоторые модели характеризуют получение семантической информации как форму статистического вывода из набора дискретных впечатлений, распределенных по ряду контекстов . Хотя эти модели различаются по специфике, они обычно используют матрицу (Элемент × Контекст) , где каждая ячейка представляет количество раз, когда элемент в памяти встречался в данном контексте. Семантическая информация собирается путем выполнения статистического анализа этой матрицы.
Многие из этих моделей имеют сходство с алгоритмами, используемыми в поисковых системах , хотя пока не ясно, действительно ли они используют те же вычислительные механизмы. [40] [41]
Одной из наиболее популярных моделей является латентный семантический анализ (LSA). [42] В LSA матрица T × D строится из текстового корпуса , где T — количество терминов в корпусе, а D — количество документов (здесь «контекст» интерпретируется как «документ», и только слова — или словосочетания — рассматриваются как элементы в памяти). Затем каждая ячейка матрицы преобразуется в соответствии с уравнением:
где — вероятность того, что контекст активен, при условии, что элемент произошел (она получается простым делением сырой частоты на сумму вектора элементов ).
Модель гиперпространственного аналога языка (HAL) [43] [44] рассматривает контекст только как слова, которые непосредственно окружают данное слово. HAL вычисляет матрицу NxN, где N — количество слов в ее лексиконе, используя рамку чтения из 10 слов, которая постепенно перемещается по корпусу текста. Как и SAM, всякий раз, когда два слова одновременно находятся в рамке, ассоциация между ними увеличивается, то есть соответствующая ячейка в матрице NxN увеличивается. Чем больше расстояние между двумя словами, тем меньше величина, на которую увеличивается ассоциация (в частности, , где — расстояние между двумя словами в рамке).
Когнитивная нейронаука семантической памяти — спорный вопрос, по которому существуют две доминирующие точки зрения.
Многие исследователи и клиницисты полагают, что семантическая память хранится в тех же системах мозга , которые задействованы в эпизодической памяти , то есть в медиальных височных долях , включая гиппокампальную формацию . [45] В этой системе гиппокампальная формация «кодирует» воспоминания или делает возможным формирование воспоминаний вообще, а неокортекс хранит воспоминания после завершения первоначального процесса кодирования. Недавно [ когда? ] были представлены новые доказательства в поддержку более точной интерпретации этой гипотезы. Гиппокампальная формация включает в себя, среди прочих структур: сам гиппокамп, энторинальную кору и периринальную кору . Последние две составляют парагиппокампальную кору. Пациенты с амнезией и повреждением гиппокампа, но с сохранением некоторой части парагиппокампальной коры, смогли продемонстрировать некоторую степень неповрежденной семантической памяти, несмотря на полную потерю эпизодической памяти, что убедительно свидетельствует о том, что кодирование информации, приводящее к семантической памяти, не имеет своей физиологической основы в гиппокампе. [46]
Другие исследователи полагают, что гиппокамп участвует только в эпизодической памяти и пространственном познании , что поднимает вопрос о том, где может находиться семантическая память. Некоторые полагают, что семантическая память находится в височной коре , в то время как другие полагают, что она широко распространена по всем областям мозга. [ необходима цитата ]
Гиппокампальные области связывают семантическую память с декларативной памятью. Левая нижняя префронтальная кора и левые задние височные области — это другие области, участвующие в использовании семантической памяти. Повреждение височной доли, затрагивающее латеральную и медиальную кору, связано с семантическими нарушениями. Повреждения различных областей мозга по-разному влияют на семантическую память. [47]
Данные нейровизуализации свидетельствуют о том, что левые области гиппокампа демонстрируют увеличение активности во время задач семантической памяти. Во время семантического поиска две области в правой средней лобной извилине и область правой нижней височной извилины также демонстрируют увеличение активности. [47] Повреждение областей, участвующих в семантической памяти, приводит к различным дефицитам в зависимости от области и типа повреждения. Например, Ламбон Ральф, Лоу и Роджерс (2007) обнаружили, что нарушения, специфичные для категории, могут возникать, когда у пациентов наблюдается разный дефицит знаний для одной семантической категории по сравнению с другой в зависимости от местоположения и типа повреждения. [48] Нарушения, специфичные для категории, могут указывать на то, что знания могут по-разному зависеть от сенсорных и моторных свойств, закодированных в отдельных областях (Farah and McClelland, 1991). [ необходима полная цитата ]
Категориально-специфические нарушения могут затрагивать корковые области, где представлены живые и неживые вещи, а также где представлены характерные и концептуальные отношения. В зависимости от повреждения семантической системы один тип может быть предпочтительнее другого. Во многих случаях есть точка, где один домен лучше другого (например, представление живых и неживых вещей над характерными и концептуальными отношениями или наоборот). [49]
Различные заболевания и расстройства могут влиять на биологическую работу семантической памяти. Было проведено множество исследований в попытке определить влияние на различные аспекты семантической памяти. Например, Ламбон, Лоу и Роджерс изучали различные эффекты семантической деменции и герпесвирусного энцефалита на семантическую память. Они обнаружили, что семантическая деменция имеет более генерализованное семантическое нарушение. Кроме того, дефицит семантической памяти в результате герпесвирусного энцефалита, как правило, имеет более категориально-специфические нарушения. [48] Другие расстройства, которые влияют на семантическую память, такие как болезнь Альцгеймера , клинически наблюдались как ошибки в назывании, распознавании или описании объектов. В то время как исследователи приписывали такое нарушение деградации семантических знаний. [50]
Различные нейронные визуализации и исследования указывают на семантическую память и эпизодическую память , возникающие из различных областей мозга. Другие исследования предполагают, что как семантическая память, так и эпизодическая память являются частью единой декларативной системы памяти, но представляют собой различные секторы и части в пределах большего целого. Различные области мозга активируются в зависимости от того, осуществляется ли доступ к семантической или эпизодической памяти. [51]
Категориально-специфические семантические нарушения — это нейропсихологическое явление, при котором индивидуальная способность идентифицировать определенные категории объектов избирательно нарушается, в то время как другие категории остаются неповрежденными. [52] Это состояние может привести к поражению мозга, которое является распространенным, неоднородным или локализованным. Исследования показывают, что височная доля, а точнее система структурного описания, может быть ответственна за категориально-специфические нарушения расстройств семантической памяти. [52]
Теории о семантических дефицитах, специфичных для категорий, как правило, делятся на две разные группы в зависимости от их основных принципов. Теории, основанные на принципе коррелированной структуры, который гласит, что концептуальная организация знаний в мозге является отражением того, как часто встречаются свойства объекта, предполагают, что мозг отражает статистическую связь свойств объекта и то, как они соотносятся друг с другом. Теории, основанные на принципе нейронной структуры, который гласит, что концептуальная организация знаний в мозге контролируется репрезентативными ограничениями, налагаемыми самим мозгом, предполагают, что организация является внутренней. Эти теории предполагают, что естественное селективное давление привело к формированию нейронных цепей, специфичных для определенных областей, и что они предназначены для решения проблем и выживания. Животные, растения и инструменты являются примерами специфических цепей, которые будут сформированы на основе этой теории. [52]
Семантические дефициты, специфичные для категории, как правило, делятся на две разные категории, каждая из которых может быть сохранена или подчеркнута в зависимости от конкретного дефицита человека. Первая категория состоит из одушевленных объектов, причем животные являются наиболее распространенным дефицитом. Вторая категория состоит из неодушевленных объектов с двумя подкатегориями: фрукты и овощи (биологические неодушевленные объекты) и артефакты являются наиболее распространенными дефицитами. Тип дефицита не указывает на отсутствие концептуальных знаний, связанных с этой категорией, поскольку визуальная система, используемая для идентификации и описания структуры объектов, функционирует независимо от концептуальной базы знаний человека. [52]
В большинстве случаев эти две категории согласуются с данными тематических исследований. Однако есть несколько исключений из правила. Было показано, что такие категории, как еда, части тела и музыкальные инструменты, не поддаются категориальному разделению одушевленное/неодушевленное или биологическое/небиологическое. В некоторых случаях было показано, что музыкальные инструменты, как правило, нарушаются у пациентов с повреждением категории живых существ, несмотря на то, что музыкальные инструменты попадают в категорию небиологических/неодушевленных. Однако есть также случаи биологических нарушений, когда производительность музыкальных инструментов находится на нормальном уровне. Аналогичным образом было показано, что пища нарушается у людей с нарушениями биологической категории. Категория пищи в частности может представлять некоторые нарушения, хотя она может быть натуральной, но также может быть сильно обработанной, например, в исследовании случая человека, у которого были нарушения для овощей и животных, в то время как его категория для пищи осталась нетронутой. [52]
Модальность относится к семантической категории значения, которая имеет отношение к необходимости и вероятности, выраженной посредством языка. В лингвистике говорят, что некоторые выражения имеют модальные значения. Несколько примеров этого включают условные предложения , вспомогательные глаголы , наречия и существительные. При рассмотрении семантических дефицитов, специфичных для категории, есть другой вид модальности, который рассматривает отношения слов, что гораздо более актуально для этих расстройств и нарушений. [53]
Для нарушений, специфичных для категории, существуют теории, специфичные для модальности, которые основаны на нескольких общих предсказаниях. Эти теории утверждают, что повреждение визуальной модальности приведет к дефициту биологических объектов, в то время как повреждение функциональной модальности приведет к дефициту небиологических объектов (артефактов). Теории, основанные на модальности, предполагают, что если есть повреждение знания, специфичного для модальности, то все категории, которые подпадают под него, будут повреждены. В этом случае повреждение визуальной модальности приведет к дефициту для всех биологических объектов без дефицитов, ограниченных более конкретными категориями. Например, не будет никаких семантических дефицитов, специфичных для категории, только для «животных» или только для «фруктов и овощей». [52]
Семантическая деменция — это расстройство семантической памяти, при котором пациенты теряют способность сопоставлять слова или изображения с их значениями. [54] У пациентов с семантической деменцией довольно редко развиваются нарушения, специфичные для определенной категории, хотя были задокументированы такие случаи. Как правило, более генерализованное семантическое нарушение возникает из-за затемненных семантических представлений в мозге. [55]
Болезнь Альцгеймера является подкатегорией семантической деменции, которая может вызывать схожие симптомы. Главное различие между ними заключается в том, что болезнь Альцгеймера классифицируется по атрофии обеих сторон мозга, в то время как семантическая деменция классифицируется по потере мозговой ткани в передней части левой височной доли. [54] В частности, при болезни Альцгеймера взаимодействие с семантической памятью приводит к различным моделям дефицита между пациентами и категориями с течением времени, что вызвано искаженными представлениями в мозге. [56] Например, в начале болезни Альцгеймера пациенты испытывают легкие трудности с категорией артефактов. По мере прогрессирования заболевания прогрессируют также и семантические дефициты, специфичные для категории, и пациенты видят более конкретный дефицит с естественными категориями. Другими словами, дефицит, как правило, сильнее с живыми существами, чем с неживыми существами. [56]
Герпесный вирусный энцефалит (HSVE) — это неврологическое расстройство, вызывающее воспаление мозга. Ранние симптомы включают головную боль, лихорадку и сонливость, но со временем развиваются такие симптомы, как снижение способности говорить, потеря памяти и афазия. HSVE также может вызывать категориально-специфический семантический дефицит. [57] Когда это происходит, у пациентов обычно наблюдается повреждение височной доли, которое затрагивает медиальную и латеральную кору, а также лобную долю. Исследования также показали, что у пациентов с HSVE гораздо выше частота категориально-специфического семантического дефицита, чем у пациентов с семантической деменцией, хотя оба вызывают нарушение потока через височную долю. [55]
Повреждение мозга относится к любой аномальной ткани в мозге или на нем, чаще всего вызванной травмой или инфекцией. В одном исследовании случая пациент перенес операцию по удалению аневризмы, и хирургу пришлось перерезать переднюю соединительную артерию, что привело к поражению базального переднего мозга и свода. До операции этот пациент был полностью независим и не имел проблем с семантической памятью. Однако после операции и развития поражений пациент сообщил о трудностях с называнием и идентификацией объектов, задачами по распознаванию и пониманию. У пациента было гораздо больше проблем с объектами в категории живых существ, что можно было увидеть в рисунках животных, которые пациента просили сделать, и в данных из заданий на сопоставление и идентификацию. Каждое поражение отличается, но в этом исследовании случая исследователи предположили, что семантический дефицит проявился в результате отключения височной доли. Результаты привели к выводу, что любой тип поражения височной доли, в зависимости от тяжести и местоположения, может вызвать семантический дефицит. [58]
В следующей таблице суммированы выводы из журнала клинической и экспериментальной нейропсихологии . [59]
Эти результаты дают базовые данные для различий в семантических знаниях по половому признаку у здоровых субъектов. Экспериментальные данные показывают, что мужчины с категориально-специфическим семантическим дефицитом в основном испытывают затруднения с фруктами и овощами, тогда как женщины с категориально-специфическим семантическим дефицитом в основном испытывают затруднения с животными и артефактами. Был сделан вывод о том, что существуют значительные гендерные различия, когда дело доходит до категориально-специфического семантического дефицита, и что пациент будет иметь тенденцию к нарушению в категориях, которые изначально имели меньше существующих знаний. [59]
Семантическая память также обсуждается в отношении модальности . Различные компоненты представляют информацию из различных сенсомоторных каналов. Модально-специфические нарушения делятся на отдельные подсистемы на основе входной модальности. Примерами различных входных модальностей являются визуальный, слуховой и тактильный ввод. Модально-специфические нарушения также делятся на подсистемы на основе типа информации. Визуальная против вербальной и перцептивная против функциональной информации являются примерами типов информации. [60]
Расстройства семантической памяти делятся на две группы. Расстройства семантического рефрактерного доступа противопоставляются расстройствам семантического хранения по четырем факторам: временным факторам, последовательности ответов, частоте и семантической связанности. Ключевой особенностью расстройств семантического рефрактерного доступа являются временные искажения, при которых отмечается уменьшение времени реакции на определенные стимулы по сравнению с естественным временем реакции. При расстройствах доступа наблюдаются непоследовательности в понимании и реагировании на стимулы, которые предъявлялись много раз. Временные факторы влияют на последовательность реакции. При расстройствах хранения непоследовательная реакция на определенные элементы не наблюдается. Частота стимула определяет производительность на всех этапах познания. Экстремальные эффекты частоты слов распространены при расстройствах семантического хранения, тогда как при расстройствах семантического рефрактерного доступа эффекты частоты слов минимальны. Сравнение близких и далеких групп проверяет семантическую связанность. Близкие группы содержат слова, которые связаны, потому что они взяты из одной категории, например, список типов одежды. Отдаленные группировки содержат слова с широкими категориальными различиями, такие как неродственные слова. Сравнение близких и отдаленных групп показывает, что при расстройствах доступа семантическая связанность имела отрицательный эффект, который не наблюдается при расстройствах семантической памяти. Категориально-специфические и модально-специфические нарушения являются важными компонентами расстройств доступа и хранения семантической памяти. [61]
Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) позволяют когнитивным нейробиологам исследовать различные гипотезы относительно организации нейронной сети семантической памяти. Используя эти методы нейровизуализации, исследователи могут наблюдать активность мозга участников во время выполнения ими когнитивных задач. Эти задачи могут включать, но не ограничиваются, называнием объектов, решением, принадлежат ли два стимула к одной и той же категории объектов, или сопоставлением изображений с их письменными или произнесенными названиями. [62]
Развивающаяся теория заключается в том, что семантическую память, как и восприятие, можно подразделить на типы визуальной информации — цвет, размер, форму и движение. Томпсон-Шилл (2003) обнаружил, что левая или билатеральная вентральная височная кора, по-видимому, участвует в извлечении знаний о цвете и форме, левая латеральная височная кора — в знании о движении, а теменная кора — в знании о размере. [63]
Исследования нейровизуализации предполагают большую, распределенную сеть семантических представлений, которые организованы минимально по атрибуту и, возможно, дополнительно по категории. Эти сети включают «обширные регионы вентральной (знание формы и цвета) и латеральной (знание движения) височной коры, теменной коры (знание размера) и премоторной коры (знание манипуляции). Другие области, такие как более передние регионы височной коры, могут быть вовлечены в представление неперцептивных (например, вербальных) концептуальных знаний, возможно, в некоторой категориально-организованной манере». [64]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: location missing publisher (link) CS1 maint: others (link){{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь ){{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)