Когнитивная карта это: Когнитивная карта — Психологос

1. Кулинич А.А. Компьютерные системы моделирования когнитивных карт: подходы и методы / А.А. Кули-нич // Проблемы управления. 2005.№ 3.

Когнитивная карта от Дмитрия Шатохина

3 ноября в СГУ им. Питирима Сорокина студенты Института социальных технологий встретились с российским государственным деятелем, членом Совета Федерации России Дмитрием Шатохиным, который поделился своим опытом и рассказал о важных, по его мнению, критериях успешного человека.

Дмитрий Шатохин родился в поселке Диасерья Усть-Куломского района. Учился в Сыктывкарском педагогическом колледже, после которого поступил в СГУ им. Питирима Сорокина. Он получил диплом специалиста по социальной работе в 2003 году, а темой его дипломной работы стало трудоустройство несовершеннолетних.

Работать Дмитрий Александрович начал в 2000 году – был воспитателем спортивно-оздоровительной базы «Белый бор». В период с 2003 по 2007 год прошел путь от педагога дополнительного образования до заведующего воспитательным отделом Коми республиканского подростково-молодежного центра управленческого резерва. В этот же период входил в состав Общественной молодежной палаты при Госдуме России. С 2007 по 2010 года Дмитрий Александрович работал в аппарате Госсовета Коми, успел поработать в должности замглавы администрации Сыктывкара, главой, как он сам отметил, сложного, национального муниципалитета – Усть-Куломского района. Перед тем, как уехать в столицу и представлять Республику Коми в Совете Федерации, Дмитрий Шатохин поработал в законодательной власти региона – Госсовете, где руководил комитетом по бюджету, налогам и экономической политике. Рассказывая о своем трудовом пути, сенатор подчеркнул, что базовое и довольно многопрофильное образование, полученное в Сыктывкарском университете, помогало ему без труда разбираться как в социальных вопросах и молодежной политике, так и в не гуманитарных вопросах, касающихся бюджета.

— В течение первых двух курсов я спал на первых партах, — признался гость. — Осознание того, что социальная работа – это очень важно для меня, пришло к четвертому курсу. А учиться по-настоящему я стал уже к третьему курсу. И не зря, потому что знания, полученные в рамках моих учебных дисциплин, мне пригождались на каждой должности.

Дмитрий Александрович решил начать свою речь с небольшого поучительного рассказа, о миллиардере Уоррене Баффетте, которого однажды попросили выступить перед студентами коммерческого американского университета. Вопреки ожиданиям организаторов встречи, бизнесмен был краток и за три минуты обозвал студентов неудачниками, так как им приобрели дорогие машины и трудоустроили собственные родители. Баффет же, не имея поддержки, заработал свой первый миллион в 30 лет. За такую лекцию на выступающего даже подали в суд, однако через десяток лет в статистике вуза резко увеличилось число успешных руководителей. Выяснилось, что все эти люди присутствовали на встрече с Баффетом и после его слов не захотели быть неудачниками.

— К чему я веду? К тому, что в жизни случаются люди, истории, благодаря которым что-то переосмысливаешь. В жизни есть так называемые когнитивные карты, которые определяют этот мир и делят его на что-то для нас понятное, за что мы потом цепляемся. К примеру, карта, по которой мы определяем добро и зло. И весь наш мир действует по подобным картам. Я сейчас вам предложу несколько элементов, по которым я строю свою работу. Первое, с чего всегда следует начинать, — это цель. У всего – у человека, семьи, организации должна быть цель. Будет ли она конкретной? Не обязательно. Моя технология – нарисовать образ. Я всегда это делаю, когда прихожу на новую работу. думаю, кто сейчас на первом курсе, уже должны нарисовать для себя образ, что будет у вас к четвертому курсу. Например: учиться не меньше чем на четыре, быть активным в студенческом самоуправлении, иметь какое-то хобби. А вот на этот образ уже легко будет нанизать задачи, которые должны быть конкретными, — поделился со студентами Дмитрий Шатохин.

Важным моментом, по мнению спикера, является команда и окружение, ценности которых нужно понимать. Кроме того, необходимо поддерживать связи и контакты со всеми на разных уровнях, так как это всегда может пригодиться.

— Я не очень понимаю людей, которые, уходя на новую работу, сжигают все мосты, уходят с конфликтами, а впоследствии не общаются. Я всегда поддерживаю связи с бывшими коллегами. У меня есть определенный образ команды – это люди, с которыми мы держимся до сих пор, работаем, взаимодействуем и сотрудничаем, — делится опытом Дмитрий Шатохин.

В наше время образование играет важную роль в жизни каждого человека. Ведь оно не только помогает нам в карьере, но и дает возможность развиваться как личности. Дмитрий Александрович признался, что довольно часто посещает разного рода тренинги, а в свободное от работы время читает книги, тем самым развивает себя и не останавливается на достигнутом уровне образования, однако ученой степени пока не получил. Но будет к этому стремиться.

— Образование сейчас для вас является самым главным ресурсом. И это в целом один из ключевых ресурсов. Сколько нужно иметь образований? Если говорить о высшем, то я считаю, что двух вполне достаточно. Хотя есть люди, которые не имеют высшего образования, но являются компетентными в своем деле. Но и им иногда приходится получать диплом, просто чтобы он был. Поэтому держитесь в университете из последних сил, даже если у вас трудности с учебой и долги. Учиться чему-то в любом случае нужно постоянно, освежать свои знания каждые два года, так как сегодня запросы очень быстро меняются, — пояснил он.

Важными составляющими любой современной персоны Дмитрий Шатохин назвал имидж и пиар. Рассуждая о современных трендах и цветных волосах, политик заверил, что в его гардеробе тоже есть рваные джинсы, а в юности он даже делал мелирование, однако отметил, образ и имидж всегда должны соответствовать ситуации. Окинув взглядом аудиторию, сенатор похвалил за деловой стиль нескольких молодых людей в костюмах. Кроме того, Дмитрий Александрович порассуждал об образе в социальных сетях, пояснив, что странички в интернете сегодня также являются важным инструментом пиара.

— Еще один важный момент – семья. Семейные отношения для руководителя достаточно важны, по-моему, мнению. Мое видение, что люди успешнее в работе, если у них все хорошо в семье. Несомненно, это связано с помощью. Я со своей супругой уже 17 лет вместе, и лучшей помощи, чем от нее, я не получал,- завершил свою речь Дмитрий Шатохин.

В конце встречи студенты задавали Дмитрию Александровичу самые разнообразные вопросы – о любимых книгах, присутствии в мессенджере Telegram, тайм-менеджменте и даже госдолге Республики Коми. Спикер беседовал со студентами с большим интересом и хвалил ребят за правильно составленные и важные вопросы.

Преподаватели Института социальных технологий по случаю визита почетного выпускника ввели традицию – книгу с автографами и пожеланиями гостей, первым из которых стал Дмитрий Шатохин, оставивший свои пожелания для студентов и их преподавателей.

Ольга КАРБИНА, медиацентр Verbum
Фото Арины ШАТРОВОЙ

— обзор

3.13.3.2.1 Когнитивная карта

Концепция когнитивной карты была очень спорной в течение многих десятилетий: отчасти проблема заключалась в том, что эксперименты, на которых она изначально была основана, не проводились должным образом. стандарты сегодняшнего дня и не были убедительно воспроизведены. Несмотря на это, в настоящее время прочно укоренилось убеждение, что даже такие животные, как крысы, могут обращаться к изображению в виде карты, чтобы планировать навигационное поведение.

Толмен представил идею когнитивной карты после серии экспериментов по обучению лабиринту на крысах (рис.1), которую он подробно изложил в известной статье с (теперь уже устаревшим) названием «Когнитивные карты у крыс и людей» (Tolman and Honzik, 1948). В нем он описал решение проблем, которое, казалось, выходит за рамки простого обучения реакции на стимулы — действительно, Толмен и Хонзик приписывают это «проницательности» (Tolman and Honzik, 1930). В одном эксперименте Толмен и Хонзик обучили крыс выбирать кратчайший путь к цели, а затем заблокировали путь, оставив два альтернативных маршрута, один из которых достигнет цели, а другой — нет: крысы с большей вероятностью выберут путь. маршрут, который приведет к цели, предполагая, что они знали об общей структуре лабиринта и могли гибко адаптировать свое поведение, когда что-то изменилось.Этот тип вывода нельзя объяснить обучением «стимул-реакция». В самом известном эксперименте, лабиринте с солнечными лучами (Tolman et al., 1946), Толмен обучал крыс проложить путь к цели, а затем блокировал путь и предлагал несколько альтернатив: крысы с большей вероятностью выбирали путь к цели. альтернатива, которая привела к цели, снова предполагая, что они знали о местонахождении цели в комнате, а не просто слепо выполняли последовательность выученных действий. Эти эксперименты привели Толмена к выводу: «Мы считаем, что в процессе обучения в мозгу устанавливается что-то вроде полевой карты окружающей среды.»(Толман и Хонзик, 1948).

Рис. 1. Эксперименты по обучению линейному лабиринту. (A) Эксперимент Толмана и Хонзика в лабиринте с солнечными лучами (1948 г.) — перерисован с оригинала. Крыс приучали обходить путь от старта до цели. На тестовом этапе тренировочный маршрут был заблокирован и предложены альтернативы. Крысы имели тенденцию брать прямую руку к цели, предполагая знание ее пространственного положения. (B) Объездной лабиринт Толмена и Хонзика (1930) — перерисовано с оригинала.Крысы обучались по прямому маршруту, Пути 1, к цели. Когда они впоследствии сталкивались с препятствием на этом маршруте в Блоке А, они, как правило, выбирали Путь 2, следующий по кратчайшему маршруту. Однако, когда они столкнулись с препятствием в Блоке B, они выбрали Путь 3, единственный путь, который обошел препятствие. Это предполагало знание схемы лабиринта, а не обучение методом проб и ошибок. (C) Лабиринт с радиальными рукавами Олтона и Самуэльсона (1976) — перерисован с оригинала. Крысы стартуют с центральной платформы и берут пищу из каждой из восьми рук, постоянно отслеживая, какие из них они посетили и, таким образом, истощили, а какие еще остаются наживкой.

Как отмечалось ранее, теория когнитивной карты Толмена встретила сопротивление, потому что она бросила вызов бихевиористскому взгляду на обучение как на зависящее от опыта и включающее простые отношения стимул-стимул. Однако, когда О’Киф обнаружил клетки места в гиппокампе крысы, как описано в разделе Клетки места, идеи Толмена были пробуждены, и исследователи поведения снова начали серьезно относиться к идее о том, что животные могут иметь какую-то внутреннюю карту. Затем последовали десятилетия исследований и дебатов, пока исследователи пытались решить, что такое карта и есть ли данные, свидетельствующие о том, что она есть у животных.

Практически все исследователи согласны с тем, что карта кодирует некоторую информацию о взаимоотношениях между объектами окружающей среды — поэтому она является «аллоцентрической» (мироцентрической), а не «эгоцентрической» (эгоцентричной). Вопрос о том, являются ли эти отношения метрическими (определяемыми расстоянием и направлением) или просто топологическими (только отношения смежности), остается открытым и, вероятно, варьируется между видами и ситуациями (Geva-Sagiv et al., 2015). Кроме того, два важных последствия наличия карты оставались неоспоримыми на протяжении всего этого времени: это были те, которые определил сам Толмен, а именно сокращение пути и объездные пути.Если у животных есть внутренние карты пространства, они должны иметь возможность использовать их для пересчета путей, если они обнаруживают, что их обычный маршрут затруднен, как, например, в эксперименте Толмена и Хонзика. Действительно, именно такое гибкое использование является причиной того, что карта считается выгодной.

Некоторые из наиболее впечатляющих и противоречивых утверждений относительно способности когнитивного картирования исходят из мира насекомых и, в частности, из исследований навигации медоносных пчел. В известном примере, который на самом деле никогда не был опубликован, собирателей медоносных пчел приучали к еде на лодке посреди озера (Gould, 1990) — товарищи по улью отказались следовать вектору, указанному их танцем, предполагая, что они внутреннее представление местоположения озера вместе с представлением низкой вероятности найти там пищу.Этот эксперимент широко цитировался в поддержку концепции когнитивных карт у насекомых, но литературы, сообщающей о таких подвигах, немного (Wehner and Menzel, 1990), и отдельные эксперименты могут быть опровергнуты: например, эксперимент с озером не был воспроизведен ( Wray et al., 2008) — см. Bennett (1996) для подробной критики некоторых из более старых литературных источников по когнитивному картированию. Задача сторонников когнитивного картирования всегда состоит в том, чтобы показать, что животные не могли решить задачу более простым методом «стимул-реакция» — например, нюхая пищу или следуя изученному обонятельному градиенту.

Тем не менее, эксперимент был тщательно спланирован и оказался очень полезным для иллюстрации типов поведения, которые животные могли бы демонстрировать, если бы у них действительно была карта. Однако такие эксперименты сложно проводить. Поиск подходящих средств контроля ограничен способностью экспериментаторов-людей и их ограниченными сенсорными способностями определять, что контролировать на — исследователи редко ценят, например, изысканное обоняние таких животных, как крысы, голуби и собаки, или такое количество животных. чувствительны к ультразвуку и инфразвуку, электрическим или геомагнитным сигналам.

Чтобы избежать трудностей с контролем над естественной средой, исследователи в значительной степени полагались на лабораторные эксперименты, пытаясь открыть репрезентативные возможности навигации животных. На протяжении большей части прошлого века стандартными протоколами были линейные лабиринты (рис. 1), такие как лабиринты объездных и солнечных лучей Толмена и его коллег, а также радиальный лабиринт Олтона (Olton and Samuelson, 1976). Лабиринт Олтона (рис. 1C) был разработан, чтобы проверить способности памяти животных, преследуя задачу, которая могла бы показать такую ​​же чувствительность к повреждению гиппокампа, что и знаменитый случай H.М. недавно был обнаружен у людей (Scoville, Milner, 1957). Это лабиринт в форме спиц, обычно имеющий 8 или 12 рукавов, расходящихся от центральной платформы, и крысы должны извлекать пищу из всех или некоторых частей рукавов, используя управляемые экспериментатором реплики, чтобы различать руки. Olton et al. (1978) использовали его, чтобы продемонстрировать потребность гиппокампа для решения пространственных задач, но с линейными лабиринтами трудно исключить использование алгоритмических решений задачи, основанных на памяти для сигналов и связанных с ними действий.Действительно, сам Олтон утверждал, что крысы решали задачу, используя рабочую память в виде списка, без необходимости пространственного кодирования (Olton and Samuelson, 1976). Важный эксперимент Сузуки и др. (1980), однако, поставили под сомнение эту интерпретацию, показав, что, хотя крысы могли бы выполнять задачу одинаково хорошо, если бы реплики, окружающие лабиринт, были повернуты на en bloc , они не смогли бы этого сделать, если бы они были перемещены, предполагая, что животные не мог использовать реплики в простой форме, похожей на список.

Однако можно утверждать, что крысы могли вместо этого использовать списки визуальных снимков, предоставленные комбинациями реплик, и что эти снимки были разбиты транспозициями реплик. Решающим решением в споре о противопоставлении списка и карты стало введение Морриса (1984) нового типа «лабиринта», водного лабиринта, в котором крысы должны плыть к немаркированной спасательной платформе, спрятанной прямо под поверхностью воды во время плавания. бассейн. Моррис (1981) использовал эту задачу, чтобы показать, что крысы могут перемещаться в определенное место, основываясь только на дистальных сигналах, что подразумевает некое реляционное кодирование сигналов.Вскоре было показано, что поражения гиппокампа вызывают серьезное нарушение этой задачи (Morris et al., 1982), обеспечивая лучшее подтверждение гипотезы гиппокампа / когнитивной карты.

Толмен — Скрытое обучение | Просто Психология

1. Когнитивная психология
2. Обработка информации
3. Скрытое обучение

Толмен — Скрытое обучение

Автор: доктор Сол МакЛеод, обновлено 2018

Скрытое обучение — это тип обучения, который не проявляется в поведение учащегося во время обучения, но которое проявляется позже, когда появляются подходящая мотивация и обстоятельства.Это показывает, что обучение может происходить без какого-либо подкрепления поведения. .

Идея латентного обучения не была оригинальной для Толмена, но он развил ее дальше. Эдвард Толмен утверждал, что люди участвуют в этом типе обучения каждый день, когда мы едем или ходим по одному и тому же маршруту каждый день и изучаем расположение различных зданий и объектов. Только когда нам нужно найти здание или объект, обучение становится очевидным.

Толмен проводил эксперименты с крысами и лабиринтами, чтобы изучить роль подкрепления в том, как крысы учатся проходить через сложные лабиринты.Эти эксперименты в конечном итоге привели к теории скрытого обучения

Когнитивные карты как пример скрытого обучения у крыс

Когнитивные карты как пример скрытого обучения у крыс

Толмен ввел термин когнитивная карта, которая является внутренним представлением ( или изображение) внешнего объекта окружающей среды или ориентира. Он думал, что люди получают большое количество реплик (то есть сигналов) из окружающей среды и могут использовать их для построения мысленного образа окружающей среды (т.е. когнитивная карта).

Используя это внутреннее представление физического пространства, они могли достичь цели, зная, где оно находится в комплексе характеристик окружающей среды. С этой моделью возможны короткие пути и изменяемые маршруты.

В своих знаменитых экспериментах Толмен и Хонзик (1930) построили лабиринт для исследования скрытого обучения у крыс. Исследование также показывает, что крысы активно обрабатывают информацию, а не действуют в соответствии с отношениями «стимул-реакция».

В своем исследовании 3 группы крыс должны были ориентироваться в сложном лабиринте. В конце лабиринта был ящик с едой. Некоторым группам крыс нужно было есть пищу, некоторым — нет, а для некоторых крыс пища была доступна только через 10 дней.

Группа 1 : Вознаграждение

• День 1-17: Каждый раз, когда они заканчивали игру, давали еду (то есть подкрепляли).

Группа 2 : Отсроченная награда

• День 1-10: Каждый раз, когда они заканчиваются, вынимаются.
• День 11-17: Каждый раз, когда им приходилось заканчиваться, давали пищу (то есть подкрепляли).

Группа 3 : Без награды

• День 1-17: Каждый раз, когда они заканчиваются, их вынимают.

Группа отложенного вознаграждения изучила маршрут с 1 по 10 дни и сформировала когнитивную карту лабиринта. Им потребовалось больше времени, чтобы добраться до конца лабиринта, потому что у них не было мотивации для выступления.

Начиная с 11 дня у них появилась мотивация выступать (т.е. еда) и дошли до конца перед группой наград.

Это показывает, что между стимулом (лабиринт) и реакцией (достижением конца лабиринта) происходил посреднический процесс, крысы активно обрабатывали информацию в своем мозгу, мысленно используя свою когнитивную карту (которую они узнали латентно) .

Бихевиористы заявили, что психология должна изучать реальное наблюдаемое поведение и что ничего не происходит между стимулом и реакцией (т.е. когнитивные процессы не происходят).

Эдвард Толман (1948) оспорил эти предположения, предположив, что люди и животные являются активными информационными процессами, а не пассивными учениками, как предполагал бихевиоризм. Толмен разработал когнитивный взгляд на обучение, ставший популярным в современной психологии.

Толмен считал, что люди не просто реагируют на раздражители; они действуют в соответствии с убеждениями, взглядами, изменяющимися условиями и стремятся к достижению целей. Толмен — фактически единственный бихевиорист, который считал теорию «стимул-реакция» неприемлемой, потому что для того, чтобы научиться происходить, не было необходимости в подкреплении.Он чувствовал, что поведение в основном когнитивное.

Толман, Э. К., и Хонзик, К. Х. (1930). Введение и снятие награды и выполнение лабиринта у крыс. Публикации по психологии Калифорнийского университета .

Толмен, Э. К. (1948). Когнитивные карты у крыс и людей. Психологический обзор , 55 (4), 189.

McLeod, S.А. (31 октября 2018 г.). Толман — латентное обучение . Просто психология. https://www.simplypsychology.org/tolman.html

% PDF-1.2 % 844 0 объект > эндобдж xref 844 82 0000000016 00000 н. 0000001991 00000 н. 0000002091 00000 н. 0000002605 00000 н. 0000002944 00000 н. 0000003425 00000 н. 0000003711 00000 н. 0000004826 00000 н. 0000004849 00000 н. 0000005148 00000 п. 0000006274 00000 н. 0000006397 00000 н. 0000006517 00000 н. 0000008251 00000 н. 0000008274 00000 н. 0000009865 00000 н. 0000009888 00000 н. 0000011486 00000 п. 0000011509 00000 п. 0000011789 00000 п. 0000012904 00000 п. 0000014419 00000 п. 0000014442 00000 п. 0000015989 00000 п. 0000016012 00000 п. 0000017530 00000 п. 0000017553 00000 п. 0000017818 00000 п. 0000018103 00000 п. 0000019657 00000 п. 0000019680 00000 п. 0000019701 00000 п. 0000019722 00000 п. 0000021226 00000 п. 0000021249 00000 н. 0000022980 00000 п. 0000023002 00000 п. 0000023431 00000 п. 0000023454 00000 п. 0000025202 00000 п. 0000025224 00000 п. 0000026415 00000 п. 0000026438 00000 п. 0000027732 00000 н. 0000027755 00000 п. 0000031850 00000 п. 0000031873 00000 п. 0000036586 00000 п. 0000036609 00000 п. 0000040686 00000 п. 0000040709 00000 п. 0000043301 00000 п. 0000043324 00000 п. 0000045982 00000 п. 0000046005 00000 п. 0000050337 00000 п. 0000050360 00000 п. 0000054661 00000 п. 0000054684 00000 п. 0000059112 00000 п. 0000059135 00000 п. 0000063660 00000 п. 0000063683 00000 п. 0000066761 00000 п. 0000066784 00000 п. 0000071194 00000 п. 0000071217 00000 п. 0000075572 00000 п. 0000075595 00000 п. 0000080198 00000 п. 0000080221 00000 п. 0000083535 00000 п. 0000083558 00000 п. 0000085787 00000 п. 0000085810 00000 п. 0000089983 00000 н. 00000

00000 п. 0000093675 00000 п. 0000093697 00000 п. 0000094614 00000 п. 0000002155 00000 н. 0000002583 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 845 0 объект > эндобдж 846 0 объект > эндобдж 924 0 объект > поток Hc«`f`c`dd @

Что такое когнитивные карты и работают ли они с дворцами памяти?

Подкаст: Скачать

Подписка: Apple Podcasts | Подкасты Google | Брошюровщик | RSS

Когда Джеймс позвонил мне сегодня утром из кафе, я смог дать ему точных направлений к моему блокноту благодаря сильным когнитивным картам.

Мне не пришлось думать о маршруте. Мне не пришлось искать его в Google Maps.

Путь от любимого кафе до квартиры четко проложен в моем мозгу. Каждый поворот, каждая переулок четко обозначены в моей памяти.

Как я могу это сделать?

Это моя суперсила. Вуаля!

Ладно, это не так. Это не моя суперсила . У нас все обладают этой суперсилой.

Мы все используем когнитивные карты или ментальные карты каждый день, чтобы перемещаться по незнакомой территории, давать указания, изучать или вспоминать информацию.

В этом посте я объясню, что такое когнитивные карты, как они работают и как использовать их в упражнениях на укрепление памяти, таких как дворцы памяти.

Вот что я расскажу:

Yours Free: частный курс со шпаргалками для того, чтобы стать мастером запоминания, начиная с нуля.

>>> Нажмите здесь, чтобы увидеть специальное бесплатное предложение .

Короче говоря, они являются мысленными репрезентациями или образами структуры физического окружения человека.Это пространственное представление может включать точную специфику местоположения и общую площадь местоположения.

Взаимодействуя с нашим окружением, мы интерпретируем и кодируем их в ментальные карты или узлы знания. Затем мы используем эти ментальные карты или пространственную информацию, чтобы отправиться в наш любимый ресторан, ближайшую больницу или просто добраться до офиса.

Мы также можем использовать ментальные карты для создания мощных дворцов памяти и запоминания чего угодно. Я расскажу вам об этом позже.

Эдвард Толман ввел термин «когнитивные карты» в 1948 году.

Когнитивные карты, созданные в 1940-х годах американским психологом Эдвардом Толменом, представляют собой внутреннее пространственное представление или ментальную модель ландшафта, по которому мы путешествуем.

Термин и концепция были введены Толманом в статье в журнале Psychological Review в 1948 году.

Когнитивные карты также известны как ментальные карты, интеллектуальные карты, схемы и системы координат. Они — небольшая часть пространственного познания человека.

Раздел когнитивной психологии, изучающий, как вы получаете и используете знания об окружающей среде, чтобы определить, где вы находитесь, как получить ресурсы и как найти дорогу домой, называется пространственным познанием.

По данным Д. Монтелло, в Международной энциклопедии социальных и поведенческих наук, 2001:

«Когнитивная (или мысленная) карта включает в себя информацию об ориентирах, маршрутах и ​​отношениях расстояния и направления; Также сохраняются непространственные атрибуты и эмоциональные ассоциации.

Однако во многих отношениях когнитивная карта не похожа на картографическую «карту в голове». Это не единое интегрированное представление, а состоит из сохраненных дискретных частей, включая ориентиры, сегменты маршрута и регионы. Отдельные части частично связаны или часто связаны, чтобы представлять иерархию, такую ​​как расположение места внутри более крупного региона ».

Когнитивное картирование выполняет определенную функцию.Это важный навык для многих живых организмов, и это причина, по которой мы не теряемся в тех местах, где бывали раньше.

Толмен считал когнитивное картирование типом латентного обучения, при котором люди получают большое количество сигналов или реплик из окружающей среды и используют их для построения мысленного образа своего окружения или когнитивной карты.

Самое интересное?

Когда вы едете или идете по одному и тому же маршруту каждый день, вы изучаете расположение различных объектов и зданий и строите мысленные модели этих маршрутов.Познавательные процессы происходят автоматически. Обычно вы не замечаете этого скрытого обучения.

Теперь, когда вам нужно найти здание или объект на этом конкретном маршруте, в игру вступает ваше когнитивное отображение этого маршрута. Ваши познавательные процессы используют существующие знания об окружающей среде, чтобы генерировать новые знания или пути для поиска здания или объекта.

Обычно у вас нет проблем с поиском знакомого места, даже если у вас есть доступ к широкому спектру ментальных моделей.

Эксперименты Эдварда Толмена с крысами и лабиринтами помогли ему понять важность когнитивного картирования в человеческом мозгу.

Толмен поместил крысу в крестообразный лабиринт и позволил ей исследовать лабиринт.

После того, как крыса немного исследовала лабиринт, ее поместили в одно плечо креста, а пищу держали в следующем рукаве справа.

Поскольку крыса была знакома с планировкой, она научилась на перекрестке повернуть направо, чтобы добраться до еды.

Затем крысу поместили в другое плечо поперечного лабиринта. Толмену было интересно посмотреть, изменилось ли поведение.

Неужели потерялась?

Нет, крыса все еще могла двигаться в направлении корма независимо от того, в каком месте лабиринта ее поместили. Различия в положении крысы значения не имели. Толмен заявил, что это произошло из-за первоначальной когнитивной карты, созданной им для лабиринта.

Эксперименты Толмена с крысами укоренили идею когнитивной карты в когнитивной психологии.

Каков процесс создания когнитивных карт в вашем мозгу?

Ваш мозг создает когнитивную карту, используя несколько источников. Он использует визуальные стимулы и другие сигналы, такие как обоняние и слух, чтобы определить ваше местоположение в среде, когда вы перемещаетесь в ней.

Используя эти сигналы, создается вектор, который представляет ваше положение и направление в окружающей среде. Затем вектор передается в клетки места гиппокампа, где он интерпретируется, и мозг получает больше информации об окружающей среде и ваших относительных местоположениях в контексте когнитивной карты.

Вся деятельность может показаться сложной, но это происходит почти автоматически.

Интересно, что и птицы, и млекопитающие формируют когнитивные карты, используя гиппокамп мозга.

В статье Гиппокамп как когнитивная карта (1978) нейробиолог Джон О’Киф и нейропсихолог Линн Надел говорят, что нейроны в гиппокампе формируют память об окружающей среде животного. Затем, когда животное идет в это конкретное место, этим нейронам напоминают об этом месте, как если бы они читали с карты.

В книге представлена ​​более аллоцентрическая интерпретация когнитивной карты.

Другие исследования, проведенные Торкелем Хафтингом и Марианн Файн — частью группы, возглавляемой Эдвардом и Мэй-Бритт Мозер из Норвежского университета науки и технологий, — обнаружили существование ячеек сетки в мозге. Они использовали методы, освоенные О’Кифом, для изучения входов в гиппокамп.

Исследователи обнаружили новый тип пространственных клеток энторинальной коры. Энторинальная кора — это часть мозга, которая отправляет в гиппокамп больше информации, чем где-либо еще.Удивительно, но исследователи обнаружили, что эти клетки срабатывали только тогда, когда крыса заходила в определенные места в окружающей среде, и что они стреляли во многих местах.

Что еще более интересно, эти клетки образовывали шестиугольную структуру, в которой каждое огневое место находилось на одинаковом расстоянии от всех соседних.

Исследование привело исследователей к открытию, что метрическая информация присуща мозгу, подключена к ячейкам сетки, независимо от его предыдущего опыта.

Открытие оказалось неожиданным и драматическим открытием. Ученые сделали важный вывод. Теперь они поняли, что гиппокамп — это и карта, и система памяти.

Когнитивное картирование использует пространственную память, но это нечто большее.

Пространственная память записывает информацию об окружающей среде и пространственной ориентации.

А теперь самое важное, что нужно понять:

Тот факт, что вы можете сохранить последовательность улиц по направлению к вашему дому, является пространственной памятью.

Однако, когда вы видите эти улицы «мысленным взором», когда указываете направление — это когнитивное картирование.

Yours Free: частный курс со шпаргалками для того, чтобы стать мастером запоминания, начиная с нуля.

>>> Нажмите здесь, чтобы увидеть специальное бесплатное предложение .

Когнитивные карты не совсем точны.

Когда вы создаете когнитивную карту, ваш мозг пропускает информацию, не имеющую отношения к поставленной задаче.

Например, вы и ваш коллега, который живет в одном многоквартирном доме, каждый день едете домой по одному и тому же маршруту. Однако пока вы сидите за рулем, у вашего коллеги есть водитель.

Итак, хотя вы можете точно описать маршрут от офиса до дома, ваш коллега может иметь более общее представление о дороге и объектах в пути.

Почему?

Потому что ему не нужно концентрироваться на дороге во время езды, а вам это необходимо.

Следовательно, вы оба по-разному рисуете карты одного и того же маршрута. Пример также показывает, что способы передвижения могут влиять на когнитивное картирование.

То, как люди путешествуют, оказывает огромное влияние на ваше когнитивное картирование, особенно если они регулярно используют нейробики.

Понимание того, как мозг обрабатывает и создает когнитивные карты, имеет важное значение для планировщиков транспорта и планирования доступности в городах.

Это также означает, что когнитивная карта может отличаться от реальной среды, которую человек отображает, из-за отношений человека со стимулами окружающей среды.

Кроме того, способ представления пространственных знаний в вашем уме приводит к определенным моделям искажений. Пространственные знания в человеческом мозгу не так хорошо моделируются, как евклидова геометрия математики средней школы. Например, люди часто думают, что расстояние от точки A до точки B отличается от расстояния от точки B до точки A.

Более того, когнитивные карты обычно искажаются из-за упрощения предположений, убеждений и предубеждений. Например, на ваших когнитивных картах все дороги могут соединяться под прямым углом или прямыми линиями, даже если в реальном мире это не так.

Когда дело доходит до реальности идей, интеллект-карты действительно связаны. Вы можете думать о них как о наиболее упрощенном и понятном типе когнитивных карт.

Они быстро создаются и имеют четкую иерархию и структуру. Ментальная карта похожа на дерево с ветвями, где кора представляет центральную тему, а ветви обозначают подтемы.

Быстрая интеллектуальная карта для изучения немецкого словаря, связанного с кулинарией (отсюда и рыба).

В мент-мэппинге карта представляет информацию и идеи, связанные друг с другом. Такие связи позволяют быстро и легко запоминать и узнавать новое.

«Связи» интеллектуальных карт обычно «динамически пассивны» — они не представляют собой ничего, кроме связи, используемой для творчества и улучшения памяти. Чтобы стать действительно хорошим, я предлагаю вам проверить Mind Map Mastery Тони Бьюзена.

В когнитивном картировании модель мира создается с использованием ссылок, а также концепций.Более того, когнитивное картирование также использует ссылки более активно, чем отображение разума. Но более важный вопрос связан со стратегией, о которой мы поговорим дальше.

Могут ли эти специальные карты в вашем мозгу помочь вам находить и строить дворцы памяти?

Совершенно верно!

Вот как:

По мере того, как вы формируете новые когнитивные карты мест, которые вы посещаете или вспоминаете о своем доме детства, общежитии колледжа, первой любимой квартире или вашем текущем месте жительства, попробуйте использовать их как несколько Дворцов памяти.

Посмотрели новый фильм или прочитали новый роман?

Используйте планировку дома или окружающей среды вымышленного персонажа, чтобы создать свой собственный дворец разума.

Вспомните крошечный дом Фродо Бэггинса из «Властелина колец» или культовые нью-йоркские апартаменты Моники на улице Друзья.

Итого:

Просто используйте свою природную способность составлять мысленные карты, чтобы построить крепкие дворцы памяти, и вы сможете запомнить все, что захотите.

Готовы начать? Если нет, дайте мне знать свои вопросы, и мы дадим вам больше ясности, чтобы вы могли это сделать!

Восприятие маленького ребенка в JSTOR

Необходимо оспорить мнение о том, что картографическая работа с детьми младшего возраста либо не нужна, либо выходит за рамки их возможностей.Отмечено развитие у детей в возрасте до 11 лет навыков картографирования, которые включают как когнитивное картографирование, так и навыки чтения карт. Исследования показывают, что в то время как дети в возрасте 3 лет способны демонстрировать элементарное поведение, связанное с картами, дети в 11 лет могут рисовать полезные когнитивные карты и демонстрировать практические навыки чтения карт, хотя в этом возрасте они только учатся этому. видеть закономерности и делать выводы из карт. Обсуждаются как перцепционные, так и концептуальные ограничения на развитие у детей картографических способностей, и подчеркивается важность использования карт in situ.Указывается значение смещения акцента в исследовании способностей к картированию среди детей младшего возраста с тестирования бумаги и карандаша на активное манипулирование.

География — академический журнал Географической ассоциации. Он издается три раза в год и направлен на то, чтобы вдохнуть новую жизнь в предмет на всех уровнях образования, стимулируя диалог и дискуссии о существенном характере и значении предмета. Содержание актуально для географов и педагогов в школах, колледжах и университетах по всему миру, а также для тех, кто занимается преподаванием, разработкой учебных программ, углубленным изучением и исследованиями.Статьи содержат научное резюме и интерпретацию текущих исследований и дискуссий, исследуют последствия и последствия изменений в предмете и способствуют критическому и аналитическому подходу к предмету.

Географическая ассоциация — это предметная ассоциация, цель которой — способствовать изучению, изучению и преподаванию географии. Это активное сообщество практиков, за которым стоит более века инноваций и непревзойденное понимание преподавания географии.GA развивает лидерские качества по предметам географии на всех уровнях, от новых учителей во время их начальной подготовки до координаторов по географии в начальных школах и заведующих отделениями средних школ. GA публикует широкий спектр ресурсов. Ежегодно ГА проводит обширную программу мероприятий НПР по всей стране. ГА взаимодействует с политиками и министрами, чтобы постоянно отстаивать географию

Память и пространство: на пути к пониманию когнитивной карты

Abstract

Более чем 50-летние исследования привели к общему согласию, что гиппокамп способствует памяти, но между теориями функции гиппокампа по этому поводу наблюдается серьезный раскол. время.Некоторые исследователи утверждают, что гиппокамп играет широкую роль в эпизодической и декларативной памяти, тогда как другие утверждают, что конкретная роль в создании пространственных когнитивных карт и навигации. Хотя обе точки зрения заслуживают внимания, ни одна из них не дает полного описания функции гиппокампа. Руководствуясь недавними обзорами, которые пытаются связать эти взгляды, мы предполагаем, что согласование может быть достигнуто путем изучения функции гиппокампа с точки зрения оригинальной концепции когнитивной карты Толмена (1948) как организации опыта и направления поведения во всех областях познания.Мы подчеркиваем недавние исследования на животных и людях, показывающие, что сети гиппокампа поддерживают широкий спектр областей когнитивных карт, что эти сети организуют определенные переживания в рамках контекстуально релевантной карты и что паттерны сетевой активности отражают поведение, управляемое с помощью когнитивных карт. Эти результаты согласуются с структурой, которая объединяет теории функции гиппокампа, концептуализируя гиппокамп как организацию поступающей информации в контексте многомерной когнитивной карты пространственного, временного и ассоциативного контекста.

ЗАЯВЛЕНИЕ О ЗНАЧЕНИИ В исследовании функции гиппокампа доминируют две основные точки зрения. Пространственный взгляд утверждает, что гиппокамп отслеживает маршруты в пространстве, тогда как взгляд памяти предполагает широкую роль в декларативной памяти. Обе точки зрения основаны на значительных доказательствах, но ни одна из них не дает полного описания функции гиппокампа. Здесь мы рассматриваем доказательства того, что, помимо пространственного контекста, гиппокамп кодирует широкий спектр информации о временном и ситуативном контексте, о систематической организации событий в абстрактном пространстве и о маршрутах через карты познания и пространства.Мы утверждаем, что эти открытия выходят за рамки памяти и пространственных представлений и предлагают новое понимание функции гиппокампа как системы, поддерживающей широкий спектр когнитивных карт.

Введение

Исторически сложилось два основных взгляда на роль гиппокампа. Согласно одной точке зрения, гиппокамп критически важен для памяти: нашей способности извлекать как конкретные переживания, так и общие знания, полученные от них. Другой рассматривает гиппокамп как центр навигационной системы, поддерживающий способность мозга вычислять маршруты для пересечения физического пространства.Эти взгляды возникли в основном в результате независимых исследований. Связь между гиппокампом и декларативной памятью началась со знаменитого случая пациента H.M., у которого была сильная амнезия после удаления гиппокампа и соседних областей (Scoville and Milner, 1957). Последующие исследования на крысах, приматах и ​​людях продемонстрировали сильную амнезию после повреждения медиальных структур височной доли (Cohen and Squire, 1980; Eichenbaum, 2004). Пространственный взгляд на функцию гиппокампа родился в результате открытия «клеток места» — нейронов гиппокампа, которые активируются, когда животное перемещается через определенные места в окружающей среде (O’Keefe and Dostrovsky, 1971).Последующие исследования выявили другие типы пространственных паттернов возбуждения нейронов в соседней энторинальной коре и других областях, что подтверждает точку зрения о том, что гиппокампальная система создает карты физического пространства и выполняет навигационные вычисления (Moser et al., 2008; Hartley et al., 2014). Консенсус между памятью и пространственными представлениями был трудным из-за различий в видах и используемых подходах — большинство экспериментов с памятью включают исследование декларативной памяти у людей, тогда как большинство экспериментов по пространственному познанию включают поведение лабиринта у животных.Однако в последнее время несколько исследований расширили эти подходы на людях и животных, что привело к сближению пространственных взглядов и взглядов на память.

Это совпадение было сформулировано в недавно появившихся прекрасных теоретических обзорах, каждый из которых предлагает преодолеть разрыв между этими разрозненными взглядами. Бужаки и Мозер (2013), например, предположили, что память — это форма навигации в ментальном пространстве, которая возникла из нейронных алгоритмов навигации в реальном мире и опирается на них.В том же духе Миливоевич и Доеллер (2013) предположили, что память и пространственная навигация полагаются на нейронный механизм, который представляет пространство как мысленную карту взаимосвязанных мест; и Магуайр и Маллалли (2013) предположили, что основная роль гиппокампа заключается в построении пространственно согласованных сцен, что имеет решающее значение и является общим для пространственной навигации, памяти, планирования и воображения. Эйхенбаум и Коэн (2014) обсудили эти взгляды с точки зрения своей теории, согласно которой гиппокамп формирует «пространство памяти», в котором события и эпизоды интегрированы в реляционные сети (Eichenbaum et al., 1999).

Здесь мы утверждаем, что общие черты в этих обзорах являются элементами оригинальной концепции Толмена (1948) о когнитивной карте как инструменте для систематической организации информации во многих сферах жизни, поддерживающей гибкое выражение приобретенных знаний в целенаправленном поведении. Модель О’Киф и Надел (1978) представила идею о том, что когнитивные карты поддерживаются гиппокампом, но последующая работа была сосредоточена на том, как гиппокамп конкретно поддерживает географические карты, когда они используются для навигации в физической среде.Тем не менее, концептуализация Толмена обеспечивает основу для исследований, которые позволят раскрыть более полное понимание функции гиппокампа в когнитивных картах, которые организуют воспоминания в более общем плане. В частности, если более широкий взгляд Толмена на когнитивные карты верен и гиппокамп поддерживает когнитивные карты, по его мнению, мы должны быть в состоянии продемонстрировать три фундаментальных процесса в функции гиппокампа: (1) мы должны быть в состоянии идентифицировать когнитивные карты, которые включают память для областей знания, отличных от физического пространства; (2) мы должны уметь определять организацию воспоминаний в значимых измерениях когнитивной карты в соответствующей области; и (3) мы должны быть в состоянии показать, что сетевая активность гиппокампа отражает целенаправленное поведение как движение по когнитивной карте.Здесь мы сосредоточимся на новых доказательствах, подтверждающих эти прогнозы. Мы утверждаем, что эти исследования выходят за рамки памяти и пространственных представлений и предлагают новое понимание того, как область гиппокампа представляет воспоминания на многомерной когнитивной карте.

Когнитивные карты абстрактных пространств в гиппокампе

Временной контекст

Самый простой пример абстрактного «пространства», поддерживаемого гиппокампом, параллельным организации физического пространства, — это организация воспоминаний во времени.Теории эпизодической памяти подчеркивают идею о том, что воспоминания представлены в определенном временном, а также пространственном контексте (Tulving, 1983). В соответствии с ключевой ролью гиппокампа во временной организации эпизодических воспоминаний, многочисленные исследования показали, что гиппокамп играет решающую роль в запоминании порядка событий в конкретных переживаниях (Eichenbaum, 2014). В частности, недавние исследования на людях с использованием функциональной нейровизуализации (фМРТ) использовали подходы многомерного анализа для характеристики того, как человеческий гиппокамп различает и интегрирует воспоминания, которые организованы во времени.Эти исследования показали, что различие в образцах вокселей гиппокампа между двумя событиями было связано с успешным различением временного порядка событий в воспоминаниях (Ezzyat and Davachi, 2014; Davachi and DuBrow, 2015), тогда как статистическое изучение временных ассоциаций между двумя элементами было связано с повышенным сходством паттернов гиппокампа (Schapiro et al., 2012). В другом недавнем исследовании (Copara et al., 2014) сообщалось, что во время распознавания объекта паттерны активности гиппокампа, связанные с успешным извлечением временного контекста исследуемого события, отличались от паттернов, связанных с успешным извлечением пространственного контекста, в котором объект был встречен, предполагая, что временные и пространственные представления могут быть в некоторой степени отделимы.

Кроме того, в двух исследованиях более непосредственно изучалось кодирование гиппокампа временной информации во время обучения или поиска последовательностей элементов. Kalm et al. (2013) исследовали паттерны активности во время обучения перекрывающимся буквенным последовательностям. Их исследование показало, что в процессе обучения паттерны активности гиппокампа кодируют информацию о конкретных последовательностях букв, несмотря на то, что все последовательности содержат одни и те же буквы. Hsieh et al. (2104) исследовали паттерны активности гиппокампа во время неявного поиска последовательностей объектов.Используя анализ, который позволил им изучить активность, возникающую во время обработки каждого элемента, они обнаружили, что образцы вокселей гиппокампа сильно коррелировали между повторениями одного и того же объекта в изученных последовательностях, но корреляции были контекстно-зависимыми, так что представления одного и того же объекта в разной последовательности контексты не коррелировали. Результаты также показали, что участники, которые продемонстрировали больший эффект репрезентации последовательности гиппокампа, были лучше способны использовать знание последовательности для оптимизации решений.Результаты этих исследований убедительно свидетельствуют о том, что гиппокамп кодирует объекты контекстно-зависимым образом, так что разные представления будут назначены для последовательных встреч с одним и тем же предметом в разных временных контекстах.

В исследованиях на животных надежное наблюдение за местными клетками гиппокампа долгое время использовалось для продвижения идеи о том, что нейронные сети в гиппокампе анализируют пространственный контекст в представления мест в пространстве. Однако недавние исследования показали, что в соответствии с его ключевой ролью во временной организации памяти (Fortin et al., 2002), гиппокамп также анализирует структурированные во времени переживания на представления моментов времени. В этих исследованиях местоположение животного остается постоянным во время выполнения задания на память. Например, в промежутках между переходами через лабиринт животное может быть вынуждено бежать на месте на беговом колесе или беговой дорожке. Во время бега в определенные периоды нейроны гиппокампа активируются на короткие моменты в последовательностях, которые надежно отражают период бега (Пасталкова и др., 2008; Kraus et al., 2013). Свойства этих «ячеек времени» аналогичны свойствам ячеек места, но во временном измерении, а не в пространственном измерении. Кроме того, представления ячеек места меняются в течение длительных периодов времени, предлагая код, когда происходят последовательные события (Mankin et al., 2012). Недавние данные также позволили выделить определенные аспекты нейронного кодирования временного и пространственного контекста в гиппокампе (Mankin et al., 2015; Wang et al., 2015). Представительство во времени нейронами гиппокампа также наблюдается у обезьян (Naya and Suzuki, 2011) и людей (Paz et al., 2010). Эти наблюдения идентифицируют временное кодирование нейронов гиппокампа как параллельное их кодированию пространства, что согласуется с широко распространенным представлением о том, что эпизодические воспоминания воплощаются в виде событий в пространственно-временном контексте (Tulving, 1983), и с идеей, что когнитивные карты охватывают временные и пространственные измерения опыта.

Визуально центрированное пространство

Когнитивная карта, поддерживаемая ячейками мест, обычно задумана как евклидова карта из мировоцентрированного (аллоцентрического) представления, в отличие от перспективы визуальной системы в человекоцентричном (эгоцентрическом) пространстве.Однако, если когнитивные карты, поддерживаемые гиппокампом, обобщаются на все соответствующие измерения жизненного опыта, можно ожидать, что гиппокампальное отображение познания будет происходить как в эгоцентрическом, так и в аллоцентрическом пространстве. Многие исследования амнезии показали, что гиппокамп человека имеет решающее значение для запоминания местоположений на экране (Voss et al., 2011; Watson et al., 2013), а исследования с использованием фМРТ показали, что активация гиппокампа связана с памятью для положение объектов на экране (Piekema et al., 2006; Ханнула и Ранганат, 2008; Поч и др., 2011; Libby et al., 2014).

Дополнительные исследования нейрональной активности в гиппокампе и соседней медиальной энторинальной коре у обезьян также предполагают, что когнитивное картирование распространяется на эгоцентрическую пространственную организацию. Активность нейронов гиппокампа у обезьян была сильно связана с эгоцентрическим пространственным представлением, а не с расположением в аллоцентрическом пространстве (Rolls and Xiang, 2006). Кроме того, обычно считается, что представление пространства в гиппокампе зависит от информации об аллоцентрическом пространстве из медиальной энторинальной коры (Moser et al., 2008; Hartley et al., 2014; но см. Brandon et al., 2014). Однако недавние исследования записи на обезьянах показали существование ячеек сетки в медиальной энторинальной коре головного мозга, которые активируются, связанные с расположением объектов на экране (Killian et al., 2012), указывая на то, что пространственное представление в этой системе у приматов, а также человек относится к визуально центрированному пространству, а не к положению тела в пространстве или в дополнение к нему.

Эти данные согласуются с идеей о том, что различия в репрезентациях гиппокампа у грызунов и приматов могут отражать различные способы взаимодействия этих видов с окружающей средой и получения информации о внешнем мире.Грызуны обычно собирают информацию, перемещаясь, чтобы посетить различные места в окружающей среде, принюхиваясь и взбивая. В отличие от них, приматы в основном используют движения глаз для визуального изучения окружающей среды, а наша зрительная система позволяет исследовать окружающую среду на расстоянии. Соответственно, исследование космоса грызуном может использовать те же механизмы нейронного кодирования, что и визуальное исследование приматов. Хотя сигналы, используемые для исследования пространства, могут различаться у приматов и грызунов, результаты, полученные на обезьянах, предполагают, что вычисления, выполняемые ячейками сетки, не привязаны к ориентации тела или перемещению в пространстве, а, скорее, отражают когнитивную обработку динамики для навигации в ментальном пространстве. .Более четкое понимание того, как клетки сетки участвуют в пространственном представлении и памяти в гиппокампе, остается ключевой проблемой в этой области.

Музыкальные и другие области умений «пространство»

Несколько исследований на людях показывают, как структура и функция гиппокампа меняются в зависимости от опыта в модальностях, которые преимущественно регулируются измерениями, выходящими за рамки простого отображения во времени или пространстве. Teki et al. (2012) обнаружили более крупное серое вещество гиппокампа у профессиональных настройщиков фортепиано, ориентирующихся в сложной звуковой среде.Настройка фортепиано — это последовательный процесс, в котором настройка текущей ноты зависит от ранее настроенной ноты. Таким образом, тюнеры пианино используют метки высоты звука и частоту ударов в качестве ориентиров при навигации по хорошо изученным «маршрутам» различных алгоритмов настройки. Teki et al. (2012) обнаружили больший объем серого вещества в гиппокампе в зависимости от многолетней настройки фортепиано, независимо от уровня музыкальности или возраста, что указывает на роль гиппокампа в поддержке зависимой от опыта умственной навигации в концептуальных звуковых сценах.Другие исследования дополнительно иллюстрируют изменение структуры и функции гиппокампа с опытом в дополнительных измерениях, включая обучение слуховым навыкам у студентов музыкальной академии (Herdener et al., 2010).

Эти исследования параллельны работе Магуайра и его коллег (Maguire et al., 2000; Woollett and Maguire, 2012), которые показали, что гиппокамп больше у лондонских таксистов, которые развивают «знание» планировки Лондона и могут использовать эти знания для навигации в этом географическом пространстве, а также в других работах, демонстрирующих структурные изменения в гиппокампе, связанные с обучением студентов-медиков перед медицинским обследованием (Draganski et al., 2006). Хотя эти исследования не информируют нас о конкретных вычислениях, которые выполняет гиппокамп, они, тем не менее, указывают на то, что обширное приобретение абстрактных знаний во многих областях включает структурные изменения в сером веществе гиппокампа.

Социальное пространство

Tavares et al. (2015) показали, что когнитивные карты в гиппокампе человека распространяются на социальное пространство. Подобно физическому пространству, социальное пространство включает в себя ряд непрерывных измерений, таких как власть (иерархия, доминирование и т. Д.).) и принадлежности (близость, теплота и т. д.), которые указывают на социальную «дистанцию». Tavares et al. (2015) исследовали, отображает ли гиппокамп социальное пространство, используя геометрическую модель, которая количественно оценивает динамический образец реакции людей, взаимодействующих с вымышленными персонажами в абстрактном двумерном социальном пространстве, ограниченном властью и принадлежностью. В частности, эти авторы использовали социальную ролевую игру, в которой участники представляли, что они прибыли в новый город, где им нужно было найти работу и место для жизни, общаясь с жителями города во время фМРТ.Выбор участников во время взаимодействия позиционировал игровых персонажей по параметрам власти и принадлежности. Результаты показали, что активация гиппокампа отслеживала векторную метрику, указывающую расположение персонажей в социальном пространстве относительно участника. Кроме того, гиппокампальное отслеживание траекторий отношений было сильнее у участников, которые сообщили о лучших социальных навыках, как будто отслеживание результатов социальных встреч с высокой точностью способствует адаптивному социальному поведению в реальных встречах.Эти результаты показывают, что гиппокамп поддерживает социальную «навигацию» с представлением социальной когнитивной карты.

Ассоциативное пространство

Дополнительные исследования как на животных, так и на людях показали, что гиппокамп необходим для способности связывать и организовывать воспоминания, которые связаны общими элементами (Bunsey and Eichenbaum, 1996; Zeithamova et al. 2012) или формировать иерархическая организация (Dusek and Eichenbaum, 1997; Heckers et al., 2004), предполагающая фундаментальную функцию гиппокампа в связывании воспоминаний в произвольных измерениях.Например, в недавнем исследовании (Zeithamova et al., 2012) изучалась способность людей изучать перекрывающиеся ассоциации (AB и BC) и впоследствии выводить новые отношения на основе предыдущего опыта (A относится к C). Используя фМРТ, Zeithamova et al. (2012) определили паттерны активации гиппокампа во время события, совпадающие с предыдущим опытом, связанные с успешным выводом, предполагая уникальную роль в быстрой интеграции косвенно связанных событий. Примечательно, что эти организации не полагаются на пространственные и временные измерения, расширяя диапазон когнитивных карт до полностью абстрактных измерений ассоциации.

Гиппокамп. Организация событий во многих измерениях

Помимо общей роли в когнитивном картировании в непространственных, а также пространственных измерениях, если взгляд Толмена на когнитивное картирование верен, мы должны быть в состоянии идентифицировать точную организацию связанных воспоминаний в соответствующих когнитивная карта. Недавние исследования действительно показали, что воспоминания представлены в определенных пространственных контекстах, а соответствующие пространственные и непространственные измерения опыта организуют связанные воспоминания.

Гиппокамп отображает воспоминания об объектах и ​​событиях в пространственном контексте

Многочисленные исследования с использованием фМРТ показали, что человеческий гиппокамп задействован в памяти для определенных мест, где были испытаны определенные объекты (для обзора см. Davachi, 2006; Diana et al. , 2007; Eichenbaum et al., 2007). Кроме того, недавняя работа продемонстрировала, что в задаче рабочей памяти поддержание паттернов активности гиппокампа во время кодирования специфических ассоциаций объект-местоположение предсказывает успешное сохранение этих ассоциаций через задержку (Libby et al., 2014). Кроме того, несколько исследований показали, что паттерны активности гиппокампа также несут информацию о непространственных контекстных переменных, включая контекст задачи (Aly and Turk-Browne, 2015) и временной контекст (Naya and Suzuki, 2011). В совокупности эти результаты предполагают, что гиппокамп играет весьма специфическую роль в эпизодической памяти, формируя контекстно-зависимые представления, которые связывают непрерывные во времени, но совершенно разные входные данные (Hannula et al., 2013; Copara et al., 2014; Libby et al., 2014).

Параллельные записи одиночных нейронов у животных показали, что нейроны гиппокампа активируются, когда животные изучают определенные объекты в определенных местах пространственной среды, включая тоны (Moita et al., 2003; Itskov et al., 2012), тактильные сигналы, ( Itskov et al., 2011), запахи (Komorowski et al., 2009) и сложные объекты (Manns, Eichenbaum, 2009). Когда животные узнают значение этих объектов, нейроны гиппокампа начинаются как клетки места, но их возбуждение становится модулированным специфическими объектами в их полях места (Moita et al., 2003; Коморовский и др., 2009). Записи одиночных нейронов у пациентов с эпилепсией сходятся с этими данными, показывая, что клетки места гиппокампа проявляют повышенную активность во время распознавания объектов, которые ранее встречались в полях места клеток (Miller et al., 2013), и что клетки гиппокампа могут кодируют комбинацию конкретных объектов и мест, с которыми они связаны (Ison et al., 2015).

Гиппокамп организует связанные воспоминания в схемы

В дополнение к кодированию определенных событий в пространственном и непространственном контексте, недавние данные показывают, что гиппокамп поддерживает способность создавать и изменять «схемы», сети знаний, которые объединяют и организуют несколько связанных воспоминаний. как у людей, так и у животных.Например, в исследовании Tse et al. (2007), крысы были обучены находить определенные объекты в определенных местах в окружающей среде и обнаружили, что крысы легко включали местоположения новых конкретных объектов в установленную пространственную организацию ранее изученных объектов. И новое обучение, и быстрое объединение новых воспоминаний в рамках существующей схемы зависели от гиппокампа. Параллельные исследования фМРТ на людях показали активацию гиппокампа, связанную со связыванием определенных ассоциаций через общие элементы, и последующее понимание косвенно связанных ассоциаций, включая ассоциации событий с общим пространственным контекстом (Milivojevic et al.2015) и / или общими непространственными элементами (Heckers et al., 2004; Zeithamova et al. 2012). Сходным образом, как было сказано выше, гиппокамп критически важен для связывания специфических объектных ассоциаций и ведения выводов между косвенно связанными элементами у животных (Bunsey and Eichenbaum, 1996; Dusek and Eichenbaum, 1997).

Кроме того, недавние исследования популяционного кодирования нейронами гиппокампа показывают, что нейронные ансамбли гиппокампа представляют собой высокосистемную организацию пространственных и непространственных измерений стимулов, с помощью которых связаны определенные воспоминания (McKenzie et al., 2014). В этом исследовании крысы узнали большое количество ассоциаций вознаграждения с множеством объектов, испытанных в разных местах и ​​пространственных контекстах. Популяционный анализ выявил иерархическую организацию этих воспоминаний в гиппокампе, где объекты со схожими ассоциациями вознаграждения были наиболее тесно связаны и отделены от объектов в тех же местах, но с разными ассоциациями вознаграждения, места, где произошли одни и те же события, были связаны в пространственных контекстах и ​​события с противоположным вознаграждением ассоциации были сильно разделены в зависимости от контекста.Эта схематическая организация предполагает, что гиппокамп создает систематическую сетевую организацию, которая отражает пространственные и непространственные ассоциации, которые могут определять поведение выбора и ассоциации между воспоминаниями, пережитыми в разное время.

Масштабирование карты и разрешение вдоль передне-задней оси гиппокампа

Если действительно фундаментальная функция гиппокампа состоит в организации воспоминаний во многих измерениях, то можно ожидать, что карта гиппокампа организована не только по конкретным измерениям, которые имеют значение к конкретной ситуации, но также и с помощью мета-измерений, которые отражают организацию любой области воспоминаний.Недавние данные свидетельствуют о том, что такое мета-измерение может быть разрешением деталей в воспоминаниях.

В пространственных когнитивных картах разрешение деталей, вероятно, отражается в размере полей мест. Действительно, у грызунов размер пространственных клеток, запускающих поля, увеличивается вдоль оси гиппокампа от дорсальной до вентральной, так что дорсальный гиппокамп представляет более короткие пространственные и временные масштабы, тогда как вентральный гиппокамп представляет более длинные чешуйки (Kjelstrup et al. 2008; Стрэндж и др., 2014). Некоторые данные указывают на то, что у людей задний гиппокамп (человеческий аналог дорсального гиппокампа грызунов) кодирует мелкозернистые пространственные представления, тогда как передний гиппокамп (аналог вентрального гиппокампа грызунов) представляет крупномасштабный пространственный контекст (Nadel et al. , 2013). Роль разрешения пространственного контекста в памяти была недавно выявлена ​​в исследовании, которое выявило преобладание нейронов в дорсальном гиппокампе грызунов, которые активировались, связанные с высоким разрешением для определенных объектов в определенных местах, по сравнению с преобладанием нейронов в вентральном гиппокампе, которое обобщало между объектами и локациями в пространственно и значимо отличном контексте и различаются между событиями в разных контекстах (Komorowski et al., 2013).

Этот организационный принцип может применяться к иерархическому мнемоническому представлению, так что мелкомасштабные сегменты памяти (конкретные события) и более масштабные концепции (которые абстрагируются от конкретных эпизодов, таких как конкретные объекты, люди, места, действия и т. Д.) организованы вдоль продольной оси гиппокампа, где также может быть обнаружен аналогичный градиент временного разрешения (теоретические обсуждения см. в Fanselow and Dong, 2010; Ranganath and Ritchey, 2012; Milivojevic and Doeller, 2013; Poppenk et al., 2013). В соответствии с этими идеями недавнее исследование (Nielson et al., 2015) выявило представления о пространственных и временных измерениях реальных запоминаемых переживаний в левом переднем гиппокампе. В частности, участники носили смартфоны с программным обеспечением для регистрации жизни и глобальной системой позиционирования, которая фиксировала изображения, координаты и временные метки во время навигации в своей среде в течение 2 недель. Результаты показали пространственно-временную организацию для расстояний от 100 м до 30 км и от 15 часов до 1 месяца.Активность переднего гиппокампа коррелировала с пространственным расстоянием, временным расстоянием и их корреляцией. Эти результаты дополняют предыдущие исследования, которые установили участие заднего гиппокампа человека в памяти на более короткое пространственное расстояние (Hirshhorn et al., 2012; Poppenk et al., 2013), и исследования, показывающие временную репрезентативность гиппокампа в меньших масштабах (Manns et al. , 2007; Barnett et al., 2014; Ezzyat, Davachi, 2014). Вместе эти исследования подтверждают взгляд на гиппокамп как на инструмент систематической организации воспоминаний в соответствии с пространственно-временными масштабами.

Навигация в гиппокампе через память для путей через когнитивную карту

Ключевым принципом взглядов Толмена на когнитивные карты является то, что они поддерживают ожидания событий и планирование маршрутов для получения этих ожиданий. Основываясь на этом свойстве когнитивных карт, нейроны гиппокампа должны отражать общую траекторию движения в пространстве, а не только текущее местоположение, как во время выполнения маршрутов в пространстве, так и во время планирования маршрутов, которые необходимо пройти. В настоящее время есть убедительные доказательства обоих этих явлений.

Сети гиппокампа представляют пространственно-временные последовательности воспоминаний

Существование клеток места гиппокампа долгое время использовалось для продвижения идеи о том, что гиппокамп представляет пространственный контекст, но стало ясно, что эти клетки не только сигнализируют о местонахождении человека в статическом евклидовом пространстве. Координатная карта географического пространства. Одно из ключевых открытий было получено в результате исследований, посвященных изучению характеристик последовательного срабатывания клеток места у крыс, выполняющих задачи лабиринта. В этих экспериментах крысы проходят общий сегмент альтернативных путей через лабиринт, по которому можно различать нейроны, активность которых отражает исключительно местоположение животного в окружающей среде, независимо от текущего пути, как и ожидалось, если активность клетки отражает только «место, »И нейроны, активность которых отражает местоположение животного на определенном пути иначе, чем на других путях, как и ожидалось, если активность клетки отражает последовательный элемент памяти в пределах каждого отдельного пути.

В соответствии с последним ожиданием, несколько исследований теперь показали, что, когда крысы пересекают сегмент лабиринта, который является общим для нескольких путей, активируется отдельная последовательность клеток места в зависимости от того, по какому пути следует животное (Frank et al. , 2000; Wood et al., 2000, Shapiro et al., 2006, Ainge et al., 2007). Более того, когда клетки в нормальной последовательности срабатывают меньше или совсем не срабатывают, животные совершают ошибки (Robitsek et al. 2013). Эти наблюдения показывают, что временная организация — это не просто отражение перемещения по местам, которые оказываются в определенном порядке, но, скорее, что пространственные представления активно организованы своей временной последовательностью в представление конкретной пространственной памяти.

Автономная реактивация последовательностей возбуждения гиппокампа отражает обучение и последующее выражение памяти

Последовательности возбуждения гиппокампа, которые соответствуют ранее пройденному пути, также могут быть «воспроизведены» во время сна и автономного отдыха, дополнительно расширяя связь между временным и пространственным кодированием в гиппокамп. В этих исследованиях проводится первоначальная регистрация клеток места, когда крысы неоднократно проходят постоянный путь через окружающую среду. Затем во время последующего сна или коротких периодов, когда животное не двигается, снова производятся записи и анализируются схемы срабатывания, чтобы определить степень, в которой клетки, которые ранее сработали в порядке, соответствующем последовательности мест, также срабатывают в том же порядке когда крыса спит или занимает место далеко от полей клеток.Эти эксперименты показали, что последовательности клеток места воспроизводятся во время сна и спокойного бодрствования и делают это примерно в 20 раз быстрее, чем реальный опыт (для обзора см. Carr et al., 2011).

Дальнейшие исследования показывают, что воспроизведение не только отражает механическую реактивацию пройденных путей. Например, повторы последовательностей клеток места, которые заканчиваются наградой, часто происходят в обратном порядке, что согласуется с возможностью механизмов обучения с подкреплением, создающих последовательности клеток места (Foster and Wilson, 2006).Кроме того, повторы могут включать конкатенацию индивидуально пережитого поведения в новые траектории (Gupta et al., 2010). Более того, повторы происходят, когда крысы находятся в точке выбора в лабиринте, и выполнение типа «заместительного метода проб и ошибок», о котором говорил Толмен, происходит во время целенаправленного планирования (Johnson and Redish, 2007). Точно так же во время поиска пищи в открытом грунте повторы могут отражать новую последовательность мест, которые животное собирается пересечь на пути к запомненной цели (Pfeiffer and Foster, 2013).Исследования человека с помощью фМРТ показывают, что гиппокамп максимально активируется, когда субъекты планируют новые маршруты в начале промежуточных точек выбора маршрута (Spiers and Maguire, 2006). Эти результаты напоминают виды конструктивных процессов восстановления памяти, которые можно использовать для представления сценариев будущего (Hassabis et al., 2007; Addis et al., 2011).

До недавнего времени связь между воспроизведением и памятью была предположительной. Однако недавние исследования показали, что нарушение воспроизведения событий, когда животные изучают лабиринт, ухудшает последующую память (Girardeau et al., 2009; Эго-Стенгель и Уилсон, 2010; Джадхав и др., 2012; Nokia et al., 2012). Более того, внешняя активация нейронных сигналов вознаграждения (посредством стимуляции медиального переднего мозга) во время автономного воспроизведения привела к развитию последующего предпочтения реактивированного пространственного положения (de Lavilléon et al., 2015). Эти наблюдения предполагают, что события воспроизведения играют причинную роль в пространственной памяти.

Исследования на людях выявили параллели с событиями автономной реактивации, которые наблюдались у грызунов.Например, было показано, что изменения функциональной связности гиппокампа после обучения коррелируют с индивидуальными различиями в памяти (Tambini et al., 2010). Используя многомерный анализ данных фМРТ, исследования обнаружили доказательства автономной реактивации недавно полученной информации в энторинальной и ретросплениальной коре (Staresina et al., 2013) и в зрительных корковых областях (Deuker et al., 2013), хотя активация гиппокампа имеет не сообщалось. Некоторые предварительные данные, однако, предполагают, что реактивация в гиппокампе происходит для контекстов, которые были связаны с вознаграждением, а степень реактивации предсказывает последующую память для предметов, изученных в этом контексте (М.Дж. Грубер, М. Ричи, С. Ф. Ван, М. К. Досс и К. Ранганат, неопубликованное наблюдение).

Выводы и движение вперед

Недавняя точка зрения спросила, можем ли мы согласовать память и пространственные представления о функции гиппокампа (Eichenbaum and Cohen, 2014). Здесь наш краткий обзор выделяет значительные свидетельства, которые поддерживают согласование этих взглядов путем принятия точки зрения когнитивных карт, как это было первоначально задумано Толменом (1948). Несмотря на то, что его эксперименты были сосредоточены на изучении лабиринта, Толмен задумал когнитивные карты как расширенные в целом для отображения жизненного опыта в любой области, имеющей отношение к поведению.Он задумал функцию этих карт как систематическую организацию определенных событий, соответствующих измерениям соответствующего контекста, и он решительно утверждал, что функция когнитивных карт заключается в поддержке ожиданий и планировании поведения для достижения поставленных целей. Обсуждаемые здесь эксперименты подтверждают идею о том, что функция гиппокампа воплощает каждое из этих свойств, показывая, что, помимо пространственного контекста, гиппокамп кодирует широкий спектр информации о временном и ситуационном контексте, что он создает систематическую организацию информации об объектах. в отношении пространственно-временного контекста, в котором они были встречены, и эта сетевая активность гиппокампа отражает планирование и выполнение поведенческих последовательностей, ведущих к целям.Эти недавние наблюдения показывают, что наше понимание того, как гиппокамп поддерживает память и навигацию, может быть лучше всего улучшено путем продолжения исследований механизмов когнитивных карт Толмена в разных областях памяти.

mercercognitivepsychology [лицензия только для некоммерческого использования] / Cognitive Mapping

Когнитивные карты

Когнитивное картирование — это когнитивный процесс, в ходе которого люди могут мысленно представлять свое окружение.Это представление может включать точную специфику местоположения и общую площадь местоположения. Когнитивные карты — это небольшая часть пространственного познания человека. Когнитивные карты очень зависят от поворотов, размеров, которые мы даем каждому местоположению, и от ориентации. Когнитивное картирование — это навык, который регулярно используется в нашем когнитивном процессе. Однако способности к когнитивному картированию были обнаружены и у животных. В 1940-х годах психолог Эдвард Толман начал исследование крыс, чтобы определить, помним ли мы места и их особенности, методом проб за ошибкой.Он обнаружил, что крысы лучше знакомились с его курсом по мере того, как они больше проходили по нему, о чем свидетельствовал тот факт, что крысы заканчивали курс быстрее. Это подтвердило, что крысы должны были придумать мысленное представление о курсе, потому что в противном случае им потребовалось бы такое же количество времени, чтобы закончить курс (независимо от того, сколько раз курс проходил). В ходе исследований было обнаружено, что когнитивное картирование не страдает, если условия вокруг карты, которая была мысленно представлена, изменились.Например, крысы в ​​экспериментах Толмена все еще могли найти свой путь через трассу, даже если лабиринт был заполнен водой. Когнитивное картирование — жизненно важный навык для многих живых организмов, и это причина, по которой мы не теряемся в тех местах, где были раньше.

Ссылки

1. Что такое когнитивное картирование

Небольшое описание того, что такое когнитивное картирование и как родилась эта концепция

2.Начало исследований по когнитивному картированию

Описывает первые исследования когнитивного картирования и многих методов когнитивного картирования.

3. Информационные системы и когнитивные карты

Статья, в которой исследуется, как методы когнитивного картирования использовались при разработке информационных систем.

4. Красота когнитивных карт

Обсуждает когнитивное картирование с точки зрения эстетики (понимание красоты) и Google Планета Земля

5.Эксперимент в крысином лабиринте (копия)

Крыса, демонстрирующая способность когнитивной обработки в лабиринте

6. Скрытое обучение и когнитивное картирование

Это видео показывает, насколько тесно связаны «латентное обучение» и когнитивное картирование.

7. Познавательные карты и GPS

Исследование о влиянии навигационных систем на способности когнитивного картирования

8. Возможные заявления для других мест

Показывает несколько возможностей того, как мы когнитивно представляем временные структуры (напр.Дни недели)

9. Архитектура и когнитивные карты

В данной статье исследуется важность когнитивных карт в архитектуре

10. Когнитивное картирование и слепые

В этой статье обсуждаются возможности когнитивного картирования у слепых

Эта веб-страница была создана Сэмюэлем Данхэмом.