Constructing and updating spatial representations : a developmental approach

Abstract

Η εργασία στόχευε στην πειραματική αξιολόγηση της ικανότητας παιδιών διαφόρων ηλικιών (6 έως 11 ετών), καθώς και ενηλίκων (19-, 35-, 60-χρονων), να διαμορφώνουν και να ανανεώνουν νοερά χωρικές αναπαραστάσεις για διατάξεις αποτελούμενες από πολλαπλά αντικείμενα. Συγκεκριμένα, η μελέτη εξετάζει: (1) την ακρίβεια της χωρικής μνήμης για διατάξεις που περιέχουν πολλαπλά αντικείμενα σε διάφορες ηλικιακές ομάδες, (2) την αποτελεσματικότητα νοερής ανανέωσης των προϋπάρχουσων αναπαραστάσεων λόγω της μετακίνησης των συμμετεχόντων στο χώρο, και (3) την ανθεκτικότητά των αναπαραστάσεων μετά από μια διαδικασία αποπροσανατολισμού. Οι συμμετέχοντες μελέτησαν μια διάταξη 4 αντικειμένων τοποθετημένων σε προκαθορισμένες θέσεις στην περιφέρεια ενός στρογγυλού χαλιού (3 μέτρων). Μόλις απομνημόνευαν τη χωρική διάταξη, και ενώ βρίσκονταν στην αρχική θέση μελέτης των αντικειμένων (συνθήκη προσανατολισμού), ο ερευνητής τοποθετούσε στα μάτια τους μια καλύπτρα και τους ζητούσε να δείξουν τα διάφορα αντικείμενα. Εν συνεχεία, στη συνθήκη ανανέωσης, ο ερευνητής περιέστρεφε τους συμμετέχοντες 45ο δεξιόστροφα και τους ζητούσε να δείξουν τα αντικείμενα από τη νέα τους θέση. Τέλος, στη συνθήκη του αποπροσανατολισμού, οι συμμετέχοντες κλήθηκαν να δείξουν τα 4 αντικείμενα μετά από 30 δευτερόλεπτα συνεχόμενης υποβοηθούμενης περιστροφής, η οποία είχε αποτέλεσμα τον αποπροσανατολισμό τους. Για τη στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων χρησιμοποιήθηκαν διάφορες μετρήσεις. Η ηλικία των συμμετεχόντων (9 ηλικιακές ομάδες), το φύλο (άντρας, γυναίκα), η χωρική βραχύχρονή τους μνήμη (χαμηλή, μέτρια, ψηλή) και το προτιμώμενο χέρι εκτέλεσης διαφόρων δραστηριοτήτων (δεξιόχειρες, αριστερόχειρες, αμφίχειρες) συμπεριλήφθηκαν ως μεταβλητές πρόβλεψης της ακρίβειας και της ταχύτητας δείξης των αντικειμένων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι παρόλο που όλοι οι συμμετέχοντες παρέμειναν προσανατολισμένοι και μπόρεσαν να δείξουν με ακρίβεια τα διάφορα αντικείμενα, τα μικρά παιδιά και οι πιο ηλικιωμένοι συμμετέχοντες ήταν λιγότερο ακριβείς σε σύγκριση με τις υπόλοιπες ηλικιακές ομάδες. Στη συνθήκη ανανέωσης, οι συμμετέχοντες μπορούσαν να δείξουν με ακρίβεια τα διάφορα αντικείμενα, γεγονός που υποδεικνύει ότι οι διάφορες ιδιοθετικές πληροφορίες είναι αρκετές για την ανανέωση και επικαιροποίηση των αποθηκευμένων χωρικών αναπαραστάσεων. Ωστόσο, το γεγονός ότι κάποιοι συμμετέχοντες (σε διάφορες ηλικιακές ομάδες) δεν μπόρεσαν να ανανεώσουν τόσο αποτελεσματικά τις αναπαραστάσεις τους όσο άλλοι, δείχνει ότι η διαδικασία πιθανόν να παραμένει μια πιθανή πηγή προβλημάτων καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής. Στη συνθήκη του αποπροσανατολισμού, για να μπορέσουν οι συμμετέχοντες να δείξουν τα αντικείμενα, έπρεπε πρώτα να υιοθετήσουν ένα υποκειμενικό προσανατολισμό. Όσοι υιοθέτησαν έναν από τους δύο προσανατολισμούς από τους οποίους προηγουμένως είχαν δείξει τα αντικείμενα (συνθήκη προσανατολισμού-ανανέωσης), ήταν ταχύτεροι και ακριβέστεροι, συγκρινόμενοι με τους συμμετέχοντες που υιοθέτησαν άλλους τυχαίους προσανατολισμούς. Είναι ενδιαφέρον ότι οι δύο προσανατολισμοί με τους οποίους οι συμμετέχοντες είχαν προηγούμενη εμπειρία, επιλέχθηκαν κυρίως από την πλειοψηφία των 19-χρονων και 35-χρονων. Το φύλο και το προτιμώμενο χέρι των συμμετεχόντων δεν διαφοροποίησαν σημαντικά τις επιδόσεις στη δείξη των αντικειμένων. Αυτό που φαίνεται ότι επηρέασε την ικανότητά τους να δείχνουν με ακρίβεια τα αντικείμενα είναι η χωρητικότητα της βραχύχρονης χωρικής τους μνήμης. Οι συμμετέχοντες της ομάδας χαμηλής χωρικής μνήμης ήταν λιγότερο ακριβείς από εκείνους που βρίσκονταν στην ομάδα υψηλής χωρικής μνήμης, τόσο στη συνθήκη ανανέωσης όσο και στη συνθήκη αποπροσανατολισμού. Η μελέτη ολοκληρώνεται με την ανάλυση των ευρημάτων σε σχέση με ευρήματα άλλων ερευνών και τις θεωρίες χωρικής νόησης.

The primary goal of the current study was to experimentally assess the ability of children at various ages (6-, 7-, 8-, 9-, 10-, 11-year olds), as well as young and older adults (19-, 35-, 60-year old), to construct and update spatial representations of multiple objects. Specifically, the study aimed to examine at different ages: (1) how accurate are spatial memories for layouts containing multiple objects, (2) how well the existing spatial memories are updated with participants’ self-movement, and (3) how resilient spatial memories are to disorientation. Participants studied an array of 4 objects placed at predetermined locations on the circumference of a 3m-round carpet. Once they memorized it, and while blindfolded, in the orientation phase, they were asked to repeatedly point to the different objects from the initial learning orientation. Subsequently, in the updating phase, they were again asked to point to the objects after a 45o physical rotation. Finally, in the disorientation phase, participants were asked to point to the 4 objects after a 30 seconds disorienting rotation. Analyses were conducted on different directional error measures (i.e., constant, pointing and variable error) and pointing latency, for the 3 experimental phases and the 9 age-groups. The gender, the spatial short-term working memory capacity (measured with the Corsi Blocks tapping task), and the hand-preference of participants were also included as predictor variables in separate analyses. Results showed that although all participants remained oriented while blindfolded and were able to point accurately to the different objects, young children and older adults were less accurate than the other age-groups. In the updating phase, participants were able to point to the different objects accurately, indicating that idiothetic cues were sufficient to update their orientation relative to the stable environment. However, not all participants were able to update their spatial representation efficiently, indicating that the updating process remains a possible source of error throughout the lifespan. The disorientation phase entailed that participants adopt a subjective orientation in order to point to the different objects. Participants who adopted one of the two previously experienced orientations (e.g., the learning or the updating orientation) were faster and more accurate than those who adopted other random orientations. Interestingly, these experienced orientations were mostly selected by the majority of 19- and 35-year old adults, and only by a smaller number of children. Finally, although the analyses on gender and handedness did not reveal any significant differences in participant performance, spatial short-term memory capacity influenced performance. Participants in the low spatial memory group were less accurate than those in the high group in both the updating and the disorientation phase. The implications of the findings for theories in spatial cognition are discussed.