嗅觉语境依赖性记忆: 气味的直接表现

摘要

使用嗅觉直接呈现气味为嗅觉记忆研究人员打开了激动人心的机会。本文讨论了与先前发表的嗅觉上下文相关记忆实验相关的有关此方法的问题。

摘要

当检索发生在与首次编码信息的同一上下文中时, 将更有效地检索信息。这称为上下文相关内存 (CDM)。一种能有效产生清洁发展机制效果的线索是气味。然而, 目前还不清楚这些清洁发展机制影响的边界条件是什么。特别是, 鉴于嗅觉被称为隐性的感觉, 这是可能的气味是唯一有效的记忆提示, 当他们在背景中提出。这一断言似乎更有可能, 因为以前的研究显示气味是在配对的记忆测试中的不良线索, 其中气味作为记忆的焦点, 作为其他信息的助记线索。为了确定气味是否只是有效的上下文记忆线索时, 提出了在观察者的中心焦点之外, 进行了嗅觉清洁发展机制的实验, 其中气味直接提出, 而不是 ambiently。直接介绍是在嗅觉的帮助下完成的。嗅觉不仅允许直接介绍气味, 而且还提供其他方法方面的好处, 包括通过对气味陈述的审判操作和与此相关气味特定时间的发布来试用。无论气味是 ambiently 还是直接呈现, 在编码和检索过程中都存在同样的气味, 增强了内存性能。这一发现可以作为未来嗅觉清洁发展机制研究的基础, 可以利用直接呈现的好处。

引言

检索在与编码^1、2相同的上下文中发生时得到增强;这称为上下文相关内存 (CDM)。许多刺激已被证明是有效的上下文提示, 以提高检索³。根据这项一般性研究, 已经证明, 在存在相同气味的情况下学习和检索的信息比在不同气味⁴的情况下检索到的信息要好, 或者信息不在额外的嗅觉上下文⁵的存在中学习或检索;这被称为嗅觉上下文依赖性记忆 (OCDM)。

使用气味作为上下文记忆线索为研究人员提供了新的机会来调查与清洁发展机制和嗅觉处理有关的各种问题。事实上, 嗅觉和记忆之间的关系被证明是独一无二的^6,7,8。对气味的记忆似乎比其他刺激⁶的记忆更能抵抗遗忘 (尽管这并非总能找到⁹)。此外, 由气味暗示的自传记忆与其他刺激⁷暗示的自传记忆不同。

嗅觉和 "主要" (即视觉和听觉) 感官有其他有趣的区别。例如, 当人类看到或听到刺激时, 我们经常能够明确地识别它们, 并且我们经常有意识地根据它们所呈现的信息来调整我们的行为。然而, 我们往往无法识别气味¹⁰。此外, 虽然人类经常被恶臭物质所包围, 但我们并不总是有感知气味的自觉体验。因此, 有人建议嗅觉是一种隐含的感觉, 当我们不自觉地觉察到¹¹时, 气味主要影响我们的行为。

如果嗅觉真的是一种含蓄的感觉, 它就会提出一个问题, 即气味是否一定要超出意识的焦点, 以作为有效的上下文记忆线索。一些证据表明这是事实, 因为气味已经被证明是不太有效的线索配对的模式, 然后其他刺激^12,13。在这一点上, 所有显示了 OCDM 证据的研究都利用了气味的环境表述, 在背景中提出了气味, 并学习了其他一些目标信息^4,14。通常, 主题从来没有明确地告诉气味。

对环境气味的关注在这一点上是合乎逻辑的, 因为气味通常存在于经验的背景下, 但气味很少是我们注意力集中的中心。也就是说, 环境气味的呈现必然意味着研究人员放弃对可能感兴趣的某些方面的控制。在这些方面, 首要的是时间。与环境演示气味必须存在很长一段时间, 没有控制的时刻表示或气味知觉。然而, 直接呈现气味, 例如在嗅觉的帮助下, 研究人员可以操纵气味呈现的时间与其他刺激的起效时间有关。通过直接演示获得的控制的进一步方面包括: 在单个会话期间, 将两个或两个以上的气味交替在一起, 呈现到一个或双鼻孔, 表示 "无异味" 试验, 甚至有能力操纵气味的气味/浓度的强度。简而言之, 环境气味演示将实验者限制在主题之间或块明智的操作之间, 而直接气味演示则允许在试验基础上进行气味操纵。

这里的基本原理, 测试 OCDM 使用直接表示气味与援助的嗅觉, 提出¹⁵。嗅觉是一种机器, 它允许在精确的时间点上显示气味 (例如, 作保呈现视觉刺激的开始) 和离散的时间 (例如,一个粉扑的表现空气为 2 s)。此外, 嗅觉允许演示在鼻孔以下, 直接在一个鼻孔, 或直接在两个鼻孔。Olfactometers 在记忆研究^16,17长期被使用了。本协议建立在前人研究的基础上, 并应用于 OCDM 研究领域。

研究方案

原始实验¹⁵中的所有数据收集都是按照美国心理协会的道德准则以及世界医学协会的《赫尔辛基宣言》进行的。该实验由当地 Ethik-Kommission (相当于一个机构审查委员会) 预先批准。所有受试者都知道, 他们的参与是自愿的, 可以在任何时候和不惧怕惩罚的情况下终止。所有受试者签署知情同意书。

1. 参加者的招聘和前期学习指导

1. 招聘:
   1. 招募参加本族演讲者 (以确保对目标信息的指示和可比较的处理有类似的理解), 并对正常视力有正常或改正。此外, 无论是一个) 排除的对象谁低于平均嗅觉能力或吸烟者, 或 b) 收集有关吸烟习惯和嗅觉能力的信息, 在以后的分析中使用。
   2. 此外, 鉴于在嗅觉研究中发现的性别差异的频率¹⁸, 无论是 a) 招募平等的男性和女性人数, 允许进行比较, b) 分别进行分析, 以确保没有差异, 或 c) 侧重于单一性。最后, 鉴于嗅觉表现为年龄依赖性¹⁹或 a) 从一个队列中招募所有科目, 或 b), 具体地包括年龄作为一个兴趣变量。
      注: 目前研究中使用的最后样本包括60个科目 (56 名女性, M_岁= 22.05 岁, SD = 4.86), 他们都是 Hildesheim 大学的学生, 他们参加了部分课程学分的交换。关于样品的进一步信息可以在我们上一篇文章¹⁵中找到。
2. 提供特定的学习前指导。1) 实验开始前, 受试者不得吸烟24小时, 2) 实验开始前至少一小时不得进食或刷牙。
3. 当受试者到达实验室时, 确保他们遵循了学习前的指示。这是最好的完成通过让实验领导者明确地问他们是否遵守了指示。
4. 如果他们遵守了, 现在的主题与研究的信息和任何道德考虑。有受试者签署知情同意书。
5. 在实验室的主题。
   注: 在目前的实验对象中, 首先放置在一个机舱, 其中有一个显示器休息后, 一张桌子。
   1. 坐在舒适的椅子上的主题, 他们可以根据需要调整。有受试者将下巴放在下巴的休息处 (在其中放置气味的管子)。调整下巴的高度休息, 使座椅舒适的主题。
   2. 另外, 还可以使用另一种演示方法, 包括将管直接放在主体的鼻孔中或将管端连接到口罩上, 以确保气味物质保持在鼻子周围。

2. 实验设计

注: 在这里概述的实验 (对应于实验1从原始的文章¹⁵) 目的是确定是否存在气味上下文在编码和检索期间增强的记忆在没有额外气味的情况下上下文在两个阶段⁵期间存在。这是一种称为上下文增强内存的 CDM 效果的各种功能。原来的实验包括了更独立的变量 (气味价和词价), 这是不相关的当前报告。有关原始实验的详细信息以及所使用的口头材料的具体资料, 请参阅原文章¹⁵中的补充材料。实验分为三个不同的阶段 (见表 1 , 概述)。

前期研究	编码阶段	保留间隔	检索阶段
1. 确保预学习指示 follwed	1. 一次一词	1. 5 分钟休息在曼荼罗的主题颜色	1. 一次一词
2. 有主题标志 concsent	2. 科目完成抽象/具体的分类任务		2. 科目完成旧/新的识别测试
3. 实验室定位主体	3. 对每项试验提出气味		3. 对每项试验提出气味
4. 实施吸入试验

表 1: 实验程序概述。

1. 第一, 编码, 阶段有对象编码的目标材料 (词) 在存在的上下文材料 (气味)。
   1. 在屏幕上用单词 (一次一个) 来呈现主题。主题必须将单词归类为抽象的或具体的。学习是偶然的, 因为不知道以后的记忆测试的科目。
   2. 有科目总共分类90个单词。
   3. 每个试验都遵循相同的模式。
      1. 每一个试验都要以一股空气的形式开始。空气的粉扑或含有异味的材料, 取决于组。
      2. 在电脑屏幕上对一个十字架的表示和空气的粉扑和十字架保持2000毫秒。
      3. 替换十字架被一个目标词替换, 并且保持2000毫秒. 为每个主题随机排列 word 演示文稿。
      4. 在词的偏移, 被主题分类词作为抽象或具体按按钮按。反应触发了下一次审判的立即开始。在编码阶段对所有90项试验提出相同的气味。
   4. 气味展示。
      1. 利用嗅觉实现气味的直接呈现。Olfactometers 有几个不同的品种。购买或建立一个嗅觉, 将最符合研究人员²⁵的目标。
      2. 确保嗅觉设计适合于研究问题。
      3. 将管子切到适当的长度, 并确保它们保持到位并紧密相连。
         注: 管的长度影响信号开始 (即从程序到释放气味的信号) 和气味物质实际到达鼻孔之间的延迟。研究人员应该知道信号和实际显示时间之间的延迟, 这在个别 olfactometers 之间会有所不同。这些信息通常可以在零售商提供的信息中找到, 或者在创建新 olfactometers 的指导中得到。
      4. 了解气味演示文稿所涉及的潜在问题。
         1. 确保刺激间间隔 (ISI; 或气味演示之间的时间长短) 适合研究问题。没有标准化或建议的 ISI 适合所有的气味实验。进行试点测试, 以确定哪些 ISI 适合于所讨论的实验。
         2. 触觉刺激的控制。把管子放在支撑下巴休息的金属棒内。有管子末端大约 2 cm 在鼻孔之下。用过滤器 (如纸巾) 盖住金属棒的顶部。替换每个主题的筛选器。
         3. 听觉刺激的控制。让受试者在带耳机的降音舱内进行实验。将嗅觉本身存储在实验舱外的降音容器单元中。
   5. 对于表示控制, 请使用标准的实验控制软件程序 (参见材料表) 来控制嗅觉的气味演示文稿。
   6. 呼吸指示。
      注意: 使用嗅觉时, 受试者在适当的时刻嗅探 (例如嗅探材料) 是很有可能的。这在实验中尤其重要, 气味在试验中改变。
      1. 为了确保受试者在适当的时候取样气味, 在空气的爆发时, 呈现一个视觉提示 (固定十字架)。此外, 确保空气的粉扑足够长, 以允许受试者注册视觉提示和启动吸入 (2000 毫秒)。这里应该指出, 吸入指令可能作为第二个任务, 它可能与感兴趣的任务进行交互。
      2. 另外, 还可以使用其他几种方法来确保主题在适当的时间对气味进行取样:
         1. 现在的主题与倒计时, 所以他们可以准备吸气时倒计时完成
         2. 目前的主题与初始提示提醒他们呼气后, 第二个提示提醒他们吸入
         3. 如果这些管子直接出现在鼻孔中, 并且使用一种离散的表示嗅觉, 指示受试者在感觉到鼻孔内的触觉刺激时吸气。
      3. 无论使用哪种方法, 都要在实际实验开始前完成吸入练习试验。
      4. 对于练习试验, 当他们看到固定十字架的外观时, 指示被试者吸气。在每次试验中提供2000毫秒的固定十字和空气粉扑。有科目完成10项练习试验。
   7. 时间。
      1. 在视觉上呈现的单词出现前两秒钟呈现出恶臭物质。这样做是为了确保嗅觉上下文存在于视觉知觉中。
      2. 其他研究问题可能要求同时感知。嗅觉知觉需要长于视觉和听觉知觉从刺激开始的时间直到知觉²⁰, 至少由反应时间测量在检测任务²¹。因此, 根据操作的不同, 研究人员必须确保他们选择适当的刺激间间隔 (伊希斯)。请注意, 这也将取决于使用的嗅觉的具体情况 (见4.1。
2. 对于第二个阶段, 请使用保留间隔, 其中的主题完成与实际内存任务无关的任务。
   1. 让受试者离开测试舱, 移动到不同的区域, 远离异味材料。这是确保在检索阶段恢复上下文的重要步骤。
   2. 在与通风机或风扇保持间隔期间, 将测试舱通风。
   3. 在曼荼罗中有主题颜色5分钟。
      注意: OCDM 实验经常, 虽然不是总¹⁴, 使用长的保留时间间隔, 以避免问题的适应和适应性。直接表示离散空气喷吹的一个潜在好处是, 它可能比环境演示更耐习惯。
   4. 可以在保留间隔中实现替代的干扰任务, 以实现不同的目标。
3. 第三, 检索阶段, 让主题记住并检索目标信息。
   1. 让臣民回到实验舱再一次, 坐在下巴上的人在下颚休息。
   2. 有科目完成一个旧/新的识别测试, 总共180项试验 (90 old/90 新)。
   3. 每个试验都遵循相同的模式。
      1. 每一个试验都要以一股空气的形式开始。空气的粉扑或含有异味的材料, 取决于组。由于这是一个上下文增强实验, 提出的气味总是与在编码阶段所呈现的相同。
      2. 与在电脑屏幕上的一个十字表示的空气的粉扑;有空气的粉扑和十字架保持2000毫秒。
      3. 用单词替换十字, 并使主题响应 (按按钮按下), 以确定该单词是旧的还是新的。这个词一直保持到主语回答为止。每个主题随机确定 word 演示的顺序。
      4. 让主题的反应触发下一次审判的立即开始。在检索阶段没有时间限制。

3. 刺激选择

1. 目标刺激
   1. 选择最适合实际研究问题或实验者计划的记忆测试类型的目标刺激。对于最基本的设计, 选择来自非嗅觉方式的刺激 (例如,单词)。有关在实验中使用的目标刺激的更多信息, 请参阅原始文章¹⁵。
2. 上下文刺激
   1. 选择最适合精确研究问题的气味。需要考虑的重要属性包括 1) 价, 2) 唤醒, 3) 强度, 4) 熟悉度, 和 5) 辨识。
   2. 在选择适当的气味时, 可以使用几种方法。
      1. 在一种方法中, 选择基于试验研究的气味。在这种情况下, 有外部主题 (那些不参与主实验) 率各种各样的潜在气味在各种各样的属性。在此基础上, 选择最适合实验问题需要的气味。这是使用直接演示和 OCDM 的原始实验中使用的方法 (参见原文以了解所选气味的详细信息)¹⁵。
      2. 或者, 根据预先存在的包含评级²²的数据库选择气味。由于气味知觉的巨大潜在文化区别²³, 锻炼谨慎以这个方法。
      3. 最后, 在某些情况下, 根据主题的特殊气味等级²⁴选择刺激。
   3. 选择最适合使用的嗅觉的气味材料。
      1. 决定液体或固体材料-有些 olfactometers 只允许使用液体材料, 而其他允许使用液体或固体材料。
      2. 从商业供应商那里获取有异味的材料, 无论是专门为研究目的生产气味和化学品的公司, 还是从生产产品的公司 (例如,精油、香水、香味蜡烛等)。) 供广大市民使用。
      3. 另外, 嗅觉允许, 从周围的来源收集气味的材料 (如松针, 出汗的 t恤衫, 水果等)。该方法可能适合于一些研究问题;谨慎, 因为它使标准化 (因此与其他研究项目比较) 困难。

结果

目前的实验的主要目的之一是确定在嗅觉上下文直接呈现时是否能发现 OCDM 效应, 而不是 ambiently。有三主要相关变量 (与常见的信号检测理论分析²⁶): 命中比例, 假警报的比例, 和更正的准确度评分称为d'。鉴于这里的关注焦点, 从最初的实验¹⁵ (正面和负面气味) 的两个气味组的数据组合, 并与无气味组。在这两组中折叠数据提供了?...

讨论

这里描述的方法, 嗅觉被使用直接地呈现气味作为上下文刺激, 代表 olfactometers 的效用的扩展在嗅记忆研究^16,17。具体地说, 这种方法允许扩大 OCDM 研究领域。以前的研究已经表明, 气味确实是有效的上下文记忆线索^4,14, 但所有的研究, 这一点已经利用环境的气味的表现。通过使用这里描述的方法, 证明了当气味?...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Olfactometer	Burghart Messtechnik	OG001	Discrete presentation olfactometer
Odiferous material_Onion	Burghart Messtechnik	LA-13-00236	Liquid used in olfactometer to produce onion odor
Odiferous material_Peach	Burghart Messtechnik	LA-13-00245	Liquid used in olfactometer to produce peach odor
E-Prime 2.0	Psychology Software Tools		Experiment control software