Pszichológia Doktori Iskola (Kognitív Tudomány) 

BME Természettudományi Kar, Kognitív Tudományi Tanszék

Témavezető: Dr. Racsmány Mihály

Az előhívás automatikus és kontrollált gátlása a Stop Thinking feladatban

 

A kutatási téma néhány soros bemutatása

A kéretlen emlékek akaratlan előhívásának megakadályozása szuppresszión, vagyis a nem kívánt tartalom aktív elnyomásán keresztül valósul meg, az emlékezet- és felejtéskutatás azonban eddig egységes folyamatként tekintett az előhívási gátlásra. A jelenség vizsgálatának egyik legismertebb paradigmája a Think/No think („Gondolj/Ne gondolj”) feladat, melyben megközelítésünk szerint az előhívás automatikus gátlása valósul meg. Az általunk módosított paradigmában azt vizsgáltuk, miként hat a későbbi felidézésre a már elindított előhívás sikeres és sikertelen leállítása. Eredményeink közelebb vihetnek a felejtés elméleti keretének árnyalásához és a stresszhatások, traumatikus események emlékezetre gyakorolt hatásának mélyebb megértéséhez.

 

A kutatóhely rövid bemutatása

A kutatás a BME Kognitív Tudományi Tanszékén található Emlékezet és Tanulás Kutatócsoport munkájának keretében, a Nemzeti Agykutatási Program (KTIA NAP 13-2-2014-0020) támogatásával zajlott. A labor széles körben foglalkozik az előhívás és emlékezeti konszolidáció vizsgálatával, a tesztelés rövid- és hosszútávú hatásaival, az emlékezeti gátlás jelenségével, valamint az emlékezet és a kontrollfunkciók kapcsolatának vizsgálatával pszichiátriai és neurológiai betegcsoportok körében a kísérleti pszichológia lehető legtágabb eszköztárát (viselkedéses paradigmák, szemmozgáskövetés, EEG, fMRI, neuropszichológiai tesztek) felhasználva.

 

A kutatás történetének, tágabb kontextusának bemutatása

A felejtés és az emlékek elnyomásának vizsgálata az egyik legjelentősebb pillér annak megértéséhez, hogy valamilyen külső hatás, vagy neurológiai, neuropszichológiai kórkép esetén milyen okból szenved károsodást az emlékezet működése. Erre talán az egyik legélesebb példa a poszttraumás stressz szindróma, ahol a beteg egy traumatikus élmény hatására annak emlékétől olyannyira nem tud szabadulni, hogy az visszatér rémálmok, visszaemlékezések, vagy akaratlan emlékbetörések (flashback-ek) formájában. Ezen esetekben a fő kérdés, hogy miért képtelenek felejteni a betegek, mi az a folyamat, ami nem engedi, visszaveti a kellemetlen emlékek elnyomását.

Ahhoz, hogy ezt megértsük, fontos megtudnunk, mi áll a felejtés hátterében. Az interferencia-alapú megközelítésekben mindig a hívóinger-célinger kapcsolatokra helyeződik a hangsúly. A célinger az az emlék, amelyet fel szeretnénk idézni, a hívóinger pedig a kulcs, emlékeztető, ami alapján ez sikerülhet (például egy név esetén a monogram, vagy a kezdőbetűk). Azt feltételezték, hogy a felejtés első sorban ezen hívóinger-célinger kapcsolatok gyengüléséből fakad, és a felidézés sikerességét a hívóingernek a célingerhez, illetve más célingerekhez fűződő kapcsolata, ezek aránya határozza meg [4,5,6]. Mindazonáltal, több olyan jelenséggel, kapcsolódó eredménnyel találkozunk, amelynek magyarázatára a fenti elméletek csak nagy nehézségek árán nyújtanak kielégítő magyarázatot, ezért feltételeznünk kell a kontrollfolyamatok aktív közreműködését, gátlás jelenlétét [1]. Ez az előhívás során fellépő folyamat hasonlatos ahhoz a szuppresszióhoz, ahogyan a reflexes motoros válaszainkat előzzük meg és írjuk felül valamely más viselkedéssel (például amikor vezetés közben egy váratlan eseménynél hirtelen kormánymozdulattal előzünk meg egy karambolt, megszakítva ezzel a rutinmozdulatokat).

Annak vizsgálatára, hogy miként hat az előhívás hasonlóképpen történő megakadályozása a későbbi felidézésre és vezet felejtéshez, Anderson és Green kidolgozták a Think/No think feladatot, amely az előhívási gyakorlás paradigma^[1] és a válaszgátlás tanulmányozására széles körben használt Go/No go feladatok^[2] (2. ábra, bal oldal) ötvözete [2,3]. A feladatban a résztvevők hívóinger-célinger párokat (pl. gőz-vonat) tanulnak, ezt követően pedig több körben fel kell idézniük a hívóinger segítségével a célingert. Bizonyos esetben azonban (itt: a célinger piros színnel jelenik meg) meg kell gátolniuk a felidézést, és nem gondolni a célingerre (No think párok). A feladatot az 1. ábra szemlélteti. Eredményeik alapján ez az instrukció a későbbiekben jelentős visszaeséshez vezet a No think célingerek felidézésében, aminek oka, hogy ezek az elemek a gyakorlás során aktív gátlás alá kerülnek, és ennek hatását látjuk a végső felidézés során.

 

1. ábra: A Think/No think feladat

 

A kutatás célja, a megválaszolandó kérdések.

A kontrollfolyamatok irodalmában megkülönböztetünk automatikus és kontrollált gátlást annak függvényében, hogy a feladat során történik-e asszociatív tanulás az inger-válasz kapcsolatok viszonylatában [7]. Míg a Go/No go esetében (2. ábra, bal oldal) a válaszok gátlása automatikus, hiszen minden inger megjelenésekor azonnal tudjuk, mi a teendő, addig a jelenség vizsgálatára széles körben használt másik feladat, a Stop Signal (2. ábra, jobb oldal) végrehajtása során kontrollált gátlás valósul meg. Ebben az esetben a válasz leállítását jelentő jelzés éles hang formájában, késleltetéssel követi az inger megjelenését. A Think/No think feladat esetén, a paradigma sajátosságaiból adódóan, a gyakorlás során a résztvevők soha nem kezdik meg a No think elemek előhívását, így bekövetkezhet a válasz asszociatív tanulása és a gátlás automatizációja. Ahhoz, hogy ugyanezt a jelenséget megvizsgáljuk egy kontrollált, erőfeszítést igénylő gátlás során a fentiekből következően a Go/No go helyett a Stop Signal feladattal ötvöztük az előhívási gyakorlást a Stop Thinking paradigmában. Ennek eredményeképpen a résztvevők nem a hívóinger megjelenésével egyidejűleg, hanem azt követően, késleltetéssel, éles hangjelzés formájában kapnak instrukciót arra vonatkozóan, hogy előhívják-e a kapcsolódó célingert. Feltételezzük, hogy ebben az esetben is megvalósul az emlékezeti szuppresszió, és felejtést tapasztalunk annak ellenére, hogy itt a gyakorlás során az elindított előhívás leállítása történik, ami  nem tesz lehetővé olyan konzisztens inger-válasz leképzést és asszociatív tanulást, mint a Go/No go feladatra épülő Think/No think esetében. A fentiekből adódóan a késleltetés mértékének függvényében az instrukció ellenére történő véletlen előhívások emelkedett számát várjuk, ami ráadásképpen lehetőséget nyit arra, hogy megvizsgáljuk a téves riasztások hatását a későbbi felidézésre.

 

2. ábra: A Go/No go és Stop Signal feladatok bemutatása

 

Módszerek

A kísérletben a résztvevőknek először ötven, egyesével bemutatott szuahéli-magyar szópárt (például mbwa – kutya) kell megtanulniuk öt tanulási körön keresztül. Egy szópár öt másodpercig szerepel a képernyőn, két bemutatás között 500 msec telik el (tanulási szakasz). Ezt követi a Stop Thinking szakasz, 16 körön keresztül. Itt a korábban tanult ötven szópárból 40 szerepel. Az instrukció szerint a képernyő bal oldalán megjelenik a párból a hívóinger (például mbwa-?), a résztvevőnek pedig magában fel kell idéznie a hozzá tartozó célingert, és a sikeres felidézést gombnyomással jeleznie. Ha azonban a hívóinger megjelenése után egy éles hangot hall, meg kell szakítania az előhívást, tartózkodnia kell a gombnyomástól, nem gondolkodni tovább a szuahéli szó magyar megfelelőjén, és készülni kell a következő bemutatásra. A negyven szóból összesen 10 szóra (Stop párok) érkezik hangjelzés valamennyi körben, így a résztvevőknek a szavak 75%-át kell a gyakorlás során ténylegesen előhívni (Go párok). A kísérleti személyek egy részénél a Stop párok hívóingerének megjelenése után 250 msec-mal (rövid késleltetésű csoport), másik részüknél pedig 1000 msec-mal (hosszú késleltetésű csoport) érkezik az előhívás leállítását jelentő éles hang. Ezt a részt öt perces figyelemelterelő feladat (számtani példák megoldása) követi, majd a végső kikérdezés. Itt ismét egyesével mutatjuk be a résztvevőnek mind az ötven hívóingert, és fel kell idéznie a hozzá tartozó célingert. Amennyiben ez sikeres, gombnyomással jelzi, majd begépeli a pár hiányzó részét. A feladatot a 3. ábra szemlélteti.

 

3. ábra: A Stop Thinking feladat

Megvizsgáltuk a felidézések találati arányát (válaszok száma a Go ingerekre / 16 kör), illetve a téves riasztások arányát (válaszok száma a Stop ingerekre / 16 kör) az előhívási gyakorlás során. A végső felidézés esetén mértük helyes válaszokhoz tartozó gombnyomások medián reakcióidejét, továbbá a sikeres felidézések száma alapján felidézési arányt kalkuláltunk.

A kísérletben 50 egészséges egyetemi hallgató vett részt, akiket az ELTE kísérlet részvétel kurzusáról toboroztunk. A résztvevőket véletlenszerűen soroltuk a rövid, illetve hosszú késleltetésű csoportokba, melyekbe így 25-25 fő került, átlagos életkoruk 20-22 év.

 

Eddigi eredmények

Az összteljesítményben (feltételfüggetlen végső felidézési arány, reakcióidő) és a kihagyások számában (1-találati arány) nem tapasztaltunk jelentős különbséget a rövid illetve a hosszú késleltetésű csoportok között, ezzel szemben a téves riasztások száma jelentősen magasabb a hosszú késleltetésű csoportban, ezt szemlélteti a 4. ábra. Ez az eredmény mutatja, hogy a feladat ténylegesen a Stop Signal paradigmának megfelelően működik, hiszen a hangjelzés késleltetése kulcsfontosságú indikátor a gátlás nehézségére és eredményességére vonatkozóan, míg más különbség nem észlelhető a csoportok között.

 

4. ábra: Hibaarányok a Stop Thinking feladatban a késleltetés függvényében

 

Ezt követően feltételekre bontva vizsgáltuk a végső felidézés sikerességét és reakcióidejét. Ilyen módon összevetjük a Stop, Go, illetve Baseline^[3] párokon mutatott teljesítményt. Az 5. ábrán láthatjuk, hogy jelentősen csak a Go és Baseline elemek felidézése tér el egymástól mindkét csoportban, a Stop szavak teljesítménye a kettő között helyezkedik el és nem mutat eltérést egyik ingercsoporthoz képest sem (5. ábra, bal oldal). A reakcióidő adatokat szemrevételezve a Stop Thinking szakaszban megjelenő valamennyi ingerre erős előfeszítési hatást (gyorsabb reakcióidő az alapszinthez képest) tapasztalunk függetlenül a kapott instrukciótól, ám a rövid késleltetés csoportban ez az előfeszítés valamivel gyengébb a Stop szópárokra (5. ábra, jobb oldal). Így tehát a Stop szavak gyakorlása az előhívás leállítására tett kísérlet dacára erős erőfeszítést eredményez, és látszólag nem vezet felejtéshez, míg a Go elemek végső felidézésére a gyakorlókörök hatására sikeresebb.

 

5. ábra: A végső felidézés eredménye feltétel szerinti bontásban, csoportonként

 

A fentieket előzetesen értelmezve felmerül a kérdés, vajon miért nem tapasztaltuk az elvárt szuppressziós hatást és gátlást a Stop szópárok esetén. Ennek oka a téves riasztások megjelenésével magyarázható. A Think/No think paradigmában ezek hatása elhanyagolható volt, míg A Stop thinking feladatban meghatározó elemei, indikátorai lehetnek a végső felidézésnek és a felejtésnek. Ennek érdekében a következőkben azt vizsgáltuk meg, hogy az egyes elemek sikeres felidézésének valószínűségét hogyan befolyásolja a gyakorlási körök során tapasztalt téves riasztás, illetve találati arány. A logisztikus regressziós elemzés eltérő összefüggést (béta és Odds Ratio) mutatott a Stop (6. ábra, alsó sor) és Go szavak esetén (6. ábra, felső sor), ami közelebb vihet minket a látszólagos ellentmondás feloldásához.

 

6. ábra: A sikeres felidézés valószínűsége a találati arány és a téves riasztások függvényében

 

A fentiek alapján elkülöníthettük azokat a Stop elemeket, amelyek előhívását a résztvevők a gyakorlás során tökéletesen leállították (16/16 kör, STOP100 feltétel), továbbá ennek kontrollálására azokat a Go elemeket, amelyeket a résztvevők egyáltalán nem sikerült előhívniuk (0/16 kör, GO0 feltétel). A két feltételben közös momentum, hogy azon ingereket tartalmazza, amelyekre a gyakorlás során egyáltalán nem érkezett válasz (gombnyomás). A továbbiakban e csoportosítás mentén vizsgáltuk a későbbi sikeres felidézés valószínűségét. A GO0 feltételbe tartozó ingerek közül a résztvevők egyik csoportban sem idéztek fel később egyetlen szópárt sem (0%-os teljesítmény), ezért nem szerepelnek a 7.  ábrán. Az eredmények alapján a tökéletes gátlás (STOP100 oszlop) jelentős, alapszinthez közeli szuppresszióhoz, felejtéshez vezet a rövid késleltetésű csoportban, míg ennél is  markánsabb, alapszint alatti teljesítményhez a hosszú késleltetésű csoportban, továbbá, a részben sikertelen gátlás (STOP oszlop) pedig a – gyakorlás során legalább egyszer sikeresen előhívott – Go ingerek esetén tapasztalt végső felidézéshez hasonlatos (hosszú késleltetésű csoport), vagy azt meghaladó (rövid késleltetésű csoport) facilitációt, magasabb felidézési teljesítményt eredményez (7. ábra, bal oldal). A reakcióidők elemzése alapján megállapíthatjuk azt is, hogy a tökéletesen gátolt elemek esetén tapasztalt előfeszítés mértéke lényegesen alacsonyabb, mint a Go, illetve részlegesen gátolt Stop elemeknél (7. ábra, jobb oldal). Így tehát levonhatjuk azt a következtetést, hogy szuppresszióhoz csak a tökéletesen sikeres gátlás vezet, míg azokban az esetekben, ahol a résztvevő az instrukció ellenére véletlenül mégis felidézi a leállítási instrukciót kapott Stop elemet, annak elérhetősége és későbbi sikeres felidézésének valószínűsége olyan szinten növekszik, mintha a 16 gyakorlókörben át magát az előhívást gyakorolta volna.

 

7. ábra: A sikeres és részben sikertelen gátlás eltérő hatása a felidézésre

 

Várható impakt, további kutatás

Tudomásunk szerint az emlékezeti gátlás eddigi megközelítéseiben nem választották szét az automatikus és kontrollált gátlás szuppressziós hatását, így nem is került sor a leállított előhívás következményeinek vizsgálatára. Ebből adódóan eredményeink jelentős mértékben megerősítik és tágítják az emlékezeti gátlás fogalmi kereteit, összhangot biztosítanak a kontrollfunkciók kutatási hagyományaival és eredményeivel, továbbá szélesebb körben alkalmazhatóvá teszik a mindennapi jelenségekre nézve a bevezetőben tárgyalt paradigmákat.

A Stop Thinking paradigma új mérföldkő lehet a poszttraumás stressz szindróma (PTSD) során tapasztalt maladaptív emlékezeti jelenségek megértéséhez is. A bevezetőben említett Flashback jelenségének is alapja a kellemetlen emlék felidézésének gátlására tett sikertelen kísérlet, amely – összhangban a fenti eredményekkel – tovább növeli az akaratlan felidézés valószínűségét. Mindemellett a fenti megállapítások hozzásegíthetnek az esetspecifikus pszichogén amnéziás tünetek tanulmányozásához, ahol a traumatikus eseményeket övező időszak történések felidézésére való képtelenség áll fenn. Eredményeink alapján a tökéletesen sikeres gátlás nagymértékű felejtéshez vezet, ami megerősíti, hogy a jelenség mögött a gátló mechanizmusok fokozott működése állhat.

 

Kapcsolódó saját publikációk listája, konferencia-előadások, poszterek:

Kárpáti J., Markója Á., Kónya A., Király I. (2016): A tér-idői emlékezeti integráció hátterében álló kontrollfolyamatok vizsgálata gyermekeknél. Megjelent: Múlt és jelen összeér, A Magyar Pszichológiai Társaság XXV. Országos Tudományos Nagygyűlése; Kivonatkötet, 2016. június 2-4., Poszter 13, 348 o.

 

Markója Á., Kárpáti J., Kónya A. (2016): A Stroop paradigma és a Trail making teszt: a végrehajtó funkciók vizsgálata. Megjelent: Múlt és jelen összeér, A Magyar Pszichológiai Társaság XXV. Országos Tudományos Nagygyűlése; Kivonatkötet, 2016. június 2-4., Poszterműhely 06, 334 o.

 

Markója Á., Szőllősi Á., Racsmány M. (2017): Előhívás, felejtés és gátlás. Megjelent: Személyes tér – közös világ, A Magyar Pszichológiai Társaság XXVI. Országos Tudományos Nagygyűlése; Kivonatkötet, 2017. július 1-3., Szimpózium 39, 163 o.

 

 

Linkgyűjtemény:

http://cogsci.bme.hu/

www.cogsci.bme.hu/~ktkuser/learningmemory/

http://www.agykutatas.com/

 

Hivatkozások listája:

1. Anderson, M. C., Bjork, R. A., & Bjork, E. L. (1994). Remembering can cause forgetting: retrieval dynamics in long-term memory. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 20(5), 1063.

2. Anderson, M. C., & Green, C. (2001). Suppressing unwanted memories by executive control. Nature, 410(6826), 366-369.

3. Anderson, M. C., & Levy, B. J. (2009). Suppressing unwanted memories. Current Directions in Psychological Science, 18(4), 189-194.

4. McGeoch, J. A. (1942). The Psychology of Human Learning, an Introduction New York: Longman

5. Melton, A. W., & Irwin, J. M. (1940). The influence of degree of interpolated learning on retroactive inhibition and the overt transfer of specific responses. The American Journal of Psychology, 53(2), 173-203.

6. Rundus, D. (1973). Negative effects of using list items as recall cues. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 12(1), 43-50.

7. Verbruggen, F., & Logan, G. D. (2008). Automatic and controlled response inhibition: associative learning in the go/no-go and stop-signal paradigms. Journal of Experimental Psychology: General, 137(4), 649.