From Cue to Recall : The Temporal Dynamics of Long-Term Memory Retrieval

Abstract

A fundamental function of long-term memory is the ability to retrieve a specific memory when encountering a retrieval cue. The purpose of this dissertation was to further our understanding of such cued recall by investigating the temporal dynamics from the presentation of the retrieval cue until the target memory is recalled. Retrieval cues are often related with several memories. When such a retrieval cue is presented, the associated memories will compete for retrieval and this retrieval competition needs to be handled in order to retrieve the sought after target memory. Study 1 and Study 2 investigated the temporal dynamics of such competitive semantic cued recall. Interestingly, previous research has shown that the ability to retrieve the currently relevant target memory comes with a cost, namely retrieval-induced forgetting of the competing memories. These studies also investigated the role of competitor activation and target retrieval in this forgetting phenomenon.

Study 1 investigated the electrophysiological correlates of reactivation of competing currently irrelevant memories and the role of such competitor activation in retrieval-induced forgetting. Competitor activation was related to an FN400 event-related potential (ERP) effect and this effect predicted increased levels of retrieval-induced forgetting, indicating that this forgetting effect is dependent on competitor activation.

Study 2 examined processes involved in target retrieval in a similar competitive semantic cued recall task. The main finding in this study was that attempts to retrieve the target memory were related to a late posterior negativity ERP effect. Another important finding was that behavioural and ERP measures of target retrieval were unrelated to retrieval-induced forgetting.

Retrieval cues can sometimes elicit involuntary retrieval of unwanted memories. Such memory intrusions are a core symptom of post-traumatic stress disorder. Study 3 investigated the temporal dynamics of such memory intrusions. One of the key findings was that memory intrusions were related to a negative slow wave ERP effect possibly reflecting the activation of the intruding memory in working memory.

Taken together the findings in the dissertation indicate that cued recall involves several cognitive processes ranging from early automatic memory reactivation to conscious processes such as working memory activation and recollection. The findings have implications for cognitive theories of memory and have relevance for several clinical conditions including depression and post-traumatic stress disorder.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

En av de mest fundamentala funktionerna för vårt långtidsminne är funktionen att kunna plocka fram ett specifikt minne när vi stöter på en ledtråd som är relaterad till detta minne. Ett vardagsexempel på sådan ledtrådsstödd långtidsminnesframplockning är om en vän frågar dig hur långt ett maraton är (en ledtråd som sökningen i långtidsminnet kan baseras på) och du lyckas plocka fram att ett maraton är 42195 meter långt. Syftet med den här avhandlingen var att undersöka den temporala dynamiken vid ledtrådstödd framplockning ur långtidsminnet, från presentationen av ledtråden till dess att minnet är framplockat. Eftersom deltagarna i studierna inte är medvetna om alla processer som är involverade vid minnesframplockning, så är det nödvändigt att mäta deras hjärnaktivitet för att kunna undersöka tidsförloppet vid minnesframplockning. I samtliga studier i den här avhandlingen mättes deltagarnas hjärnaktivitet med en metod som kallas för elektroencefalografi som något förenklat innebär att hjärnaktivitet mäts med hjälp av elektroder som appliceras på deltagarnas skalp/hårbotten. När denna metod mäter hjärnaktivitet tidslåst till en viss händelse kallas den för händelserelaterade potentialer som förkortas som ERP på engelska.

Ledtrådar är ofta relaterade med flera ledtrådar. Om någon till exempel frågar dig om vad du fick i julklapp av din mamma förra julen kan minnen av vad du fick i julklappar av andra släktingar samma år samt minnen av vad du fick i julklapp av din mamma tidigare år aktiveras. Dessa minnen tävlar då om framplockning och för att kunna plocka fram att du fick strumpor i julklapp av din mamma den här julen behöver du kunna hantera tävlan från andra irrelevanta minnen. Tidigare forskning har visat att framplockning av det eftersökta minnet (strumporna) kommer med en kostnad, nämligen glömska av de tävlande minnena. Detta fenomen kallas för framplockningsinducerad glömska.

Den första studien i den här avhandlingen studerade aktivering av tävlande minnen vid ledtrådsstödd minnesframplockning och vilken roll aktivering av tävlande minnen spelar i framplockningsinducerad glömska. Huvudfyndet i den studien var att en ERP-effekt som kallas för FN400 var relaterad till aktivering av tävlande minnen. Denna ERP-effekt var även relaterad till senare glömska av de dessa minnen. Ju större FN400-effekt desto fler tävlande minnen glömde deltagarna. Detta resultat tyder på att aktivering av tävlande minnen är en förutsättning för framplockningsrelaterad glömska och är förenligt med den så kallade inhibitionsteorin av framplockningsinducerad glömska. Enligt denna teori rekryteras kognitiva kontrollmekanismer för att dämpa tillgängligheten till tävlande minnen för att på så sätt underlätta framplockning efter det relevanta minnet. Denna inhibition/dämpning leder till minskad tillgänglighet för de tävlande minnena, vilket i sin tur resulterar i att vi tillfälligt har svårt att plocka fram dessa minnen.

I Studie2 undersöktes istället processer relaterade till försök att plocka fram det relevanta eftersökta minnet. Målet med den här studien var att separera processer relaterade till framplockningsförsök och processer relaterade till framgångsrik framplockning av det eftersökta minnet. ERP resultaten visade att en sen negativering över posteriora elektroder (en så kallad LPN-effekt) var relaterad till misslyckade framplockningsförsök. I Studie 1 och 2 fick deltagarna en ledtråd som bestod av en kategori och en ordstam (till exempel Frukt – Ki___) och uppgiften gick ut på att plocka fram ett ord ur det semantiska långtidsminnet som passade in på ledtråden (Kiwi). LPN-effekten är sannolikt relaterad till generering av ord som passar in på ledtråden och/eller till att övervaka framplockningen och testa om framplockade ord passar in på ledtråden. Framgångsrik framplockning av det eftersökta minnet (Kiwi) var istället relaterad till en anterior positivering. Ett viktigt fynd i den här studien var att varken beteendemått eller ERP-mått på framplockning av det eftersökta minnet var relaterat till framplockningsinducerad glömska av tävlande minnen. Detta fynd tyder på att denna glömskeeffekt är oberoende av framplockning av det eftersökta minnet och är förenligt med inhibitionsteorin.

I den tredje och sista studien i avhandlingen undersöktes den temporala dynamiken vid ofrivillig minnesframplockning. Motiveringen till att göra denna studie var att ofrivillig minnesframplockning är vanligt i flera kliniska tillstånd som till exempel depression och post-traumatiskt stressyndrom. I denna studie fick deltagarna först memorera orelaterade ordpar (dinosaurie - stol). Sedan visades det vänstra ordet i grön eller röd färg. Om ordet visades i grönt skulle deltagarna tänka på det ord som de hade lärt sig att associera med det presenterade ordet. Om ordet visades i rött skulle deltagarna däremot försöka att inte tänka på ordet som de lärt sig att associera med det presenterade ordet. Efter varje uppgift fick deltagarna skatta i vilken utsträckning de hade tänkt på det associerade ordet i föregående uppgift. Vi använde dessa skattningar för att dela in ERP-datan från den röda uppgiften i lyckade försök att undvika att tänka på ordet och ofrivillig framplockning av ordet som de skulle undvika att tänka på. Ett av huvudfynden i den här studien var att ofrivillig framplockning var relaterat till en negativ ERP-effekt som var utsträckt i tiden. Denna effekt är sannolikt relaterad till aktivering av minnet som plockats fram ofrivilligt i arbetsminnet.

Sammantaget belyser avhandlingen den temporala dynamiken från presentation av ledtråd till minnesframplockning. Resultaten tyder på att flera kognitiva processer är involverade i ledtrådsstödd framplockning ur långtidsminnet. Tidigt i tidsförloppet fann vi ERP effekter som är relaterade till riktning av visuell uppmärksamhet till ledtråden. Dessa processer följdes av automatisk aktivering av associerade minnen som i sin tur följdes av medvetna kontrollerade processer som arbetsminnesaktivering och framplockning av information från instuderingstillfället. Resultaten har relevans för kognitiva teorier om långtidsminnesframplockning och har relevans för kliniska tillstånd som till exempel post-traumatiskt stress syndrom.

• author: Hellerstedt, Robin
• supervisor: Mikael Johansson; Susanna Vestberg
• opponent: professor Wilding, Edward, University of Nottingham
• organization: Department of Psychology
• publishing date: 2015
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Psychology
• keywords: think/no-think, memory intrusion, retrieval-induced forgetting, ERP, long-term memory, cued recall
• pages: 87 pages
• defense location: Segerfalksalen, Sölvegatan 19, Lund
• defense date: 2015-10-09 10:00:00
• ISBN: 978-91-7623-432-7
• ISBN: 978-91-7623-433-4
• language: English
• LU publication?: yes
• id: 8c3515d1-c05c-4798-a46c-03e43ed7255b (old id 7864280)
• date added to LUP: 2016-04-04 13:01:13
• date last changed: 2021-03-08 09:10:43