Memória semântica - Semantic memory

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Língua Linguística
v t e

A memória semântica se refere ao conhecimento geral do mundo que acumulamos ao longo de nossas vidas. Este conhecimento geral (fatos, ideias, significados e conceitos) está entrelaçado na experiência e dependente da cultura .

A memória semântica é distinta da memória episódica , que é a nossa memória de experiências e eventos específicos que ocorrem durante nossas vidas, a partir dos quais podemos recriar em qualquer momento. Por exemplo, a memória semântica pode conter informações sobre o que é um gato, enquanto a memória episódica pode conter uma memória específica de acariciar um determinado gato. Podemos aprender sobre novos conceitos aplicando nosso conhecimento aprendido com coisas do passado. A memória semântica e a memória episódica são ambos tipos de memória explícita (ou memória declarativa) , isto é, memória de fatos ou eventos que podem ser conscientemente relembrados e "declarados". A contrapartida da memória declarativa ou explícita é a memória não declarativa ou a memória implícita .

História

A ideia de memória semântica foi introduzida pela primeira vez após uma conferência em 1972 entre Endel Tulving , da Universidade de Toronto , e W. Donaldson sobre o papel da organização na memória humana. Tulving construiu uma proposta para distinguir entre memória episódica e o que ele chamou de memória semântica. Ele foi influenciado principalmente pelas idéias de Reiff e Scheers, que em 1959 fizeram a distinção entre duas formas primárias de memória. Um formulário foi intitulado "lembranças", o outro "memoria". O conceito de lembrança tratou de memórias que continham experiências de um índice autobiográfico, enquanto o conceito de memória tratou daquelas memórias que não referiram experiências com índice autobiográfico. A memória semântica reflete nosso conhecimento do mundo ao nosso redor, por isso o termo 'conhecimento geral' é freqüentemente usado. Ele contém informações genéricas que são provavelmente adquiridas em vários contextos e são usadas em diferentes situações. De acordo com Madigan em seu livro intitulado Memory , a memória semântica é a soma de todo o conhecimento que alguém obteve - seja vocabulário, compreensão de matemática ou todos os fatos que se conhece. Em seu livro intitulado "Memória episódica e semântica", Endel Tulving adotou o termo "semântica" dos linguistas para se referir a um sistema de memória para "palavras e símbolos verbais, seus significados e referentes, as relações entre eles e as regras, fórmulas ou algoritmos para influenciá-los. " O uso da memória semântica é bastante diferente daquele da memória episódica. A memória semântica se refere a fatos e significados gerais que uma pessoa compartilha com os outros, enquanto a memória episódica se refere a experiências pessoais únicas e concretas. A proposta de Tulving dessa distinção entre memória semântica e episódica foi amplamente aceita, principalmente porque permitiu a conceituação separada do conhecimento do mundo. Tulving discute as concepções de memória episódica e semântica em seu livro intitulado Elements of Episodic Memory, no qual ele afirma que vários fatores diferenciam entre memória episódica e memória semântica de maneiras que incluem

1. as características de suas operações,
2. o tipo de informação que processam,
3. sua aplicação ao mundo real, bem como ao laboratório de memória.

Antes da proposta de Tulving, essa área da memória humana havia sido negligenciada por psicólogos experimentais . Desde o início dessas distinções por Tulving, vários experimentadores conduziram testes para determinar a validade de suas diferenças hipotéticas entre a memória episódica e a semântica.

Pesquisas recentes têm se concentrado na ideia de que, quando as pessoas acessam o significado de uma palavra, a informação sensório-motora usada para perceber e agir sobre o objeto concreto que a palavra sugere é automaticamente ativada. Na teoria da cognição fundamentada , o significado de uma palavra específica é fundamentado nos sistemas sensório-motores. Por exemplo, quando se pensa em uma pêra, o conhecimento de como agarrar, mastigar, imagens, sons e sabores usados ​​para codificar experiências episódicas de uma pêra são lembrados por meio de simulação sensório-motora. Uma abordagem de simulação fundamentada refere-se a reativações específicas do contexto que integram as características importantes da experiência episódica em uma representação atual. Essa pesquisa desafiou as visões modais anteriormente utilizadas. O cérebro codifica várias entradas, como palavras e imagens, para integrar e criar uma ideia conceitual mais ampla usando visualizações amodais (também conhecidas como percepção amodal ). Em vez de serem representações em sistemas específicos de modalidade, as representações da memória semântica foram vistas anteriormente como redescrições de estados específicos de modalidade. Alguns relatos de déficits semânticos específicos de categoria que são amodais permanecem, embora os pesquisadores estejam começando a encontrar suporte para teorias nas quais o conhecimento está vinculado a regiões cerebrais de modalidades específicas. Esta pesquisa define uma ligação clara entre experiências episódicas e memória semântica. O conceito de que as representações semânticas são baseadas em regiões cerebrais de modalidades específicas pode ser apoiado pelo fato de que a memória episódica e a semântica parecem funcionar de maneiras diferentes, embora mutuamente dependentes. A distinção entre memória semântica e episódica tornou-se parte do discurso científico mais amplo. Por exemplo, especula-se que a memória semântica captura os aspectos estáveis ​​de nossa personalidade, enquanto os episódios de doença podem ter uma natureza mais episódica.

Evidência empírica

Jacoby e Dallas (1981)

Este estudo não foi criado apenas para fornecer evidências para a distinção dos armazenamentos de memória semântica e episódica. No entanto, eles usaram o método de dissociação experimental que fornece evidências para a hipótese de Tulving.

Parte um

Os sujeitos foram apresentados a 60 palavras (uma de cada vez) e foram feitas perguntas diferentes.

• Algumas perguntas foram feitas para fazer com que o sujeito prestasse atenção à aparência visual : A palavra está digitada em negrito?
• Algumas questões fizeram com que os participantes prestassem atenção ao som da palavra: A palavra rima com bola?
• Algumas questões levaram os sujeitos a atentarem para o significado da palavra: A palavra se refere a uma forma de comunicação?
• Metade das perguntas eram respostas "não" e a outra metade "sim"

Parte dois

Na segunda fase do experimento, 60 "palavras antigas" vistas na fase um e "20 palavras novas" não mostradas na fase um foram apresentadas aos sujeitos, uma de cada vez.

Os sujeitos receberam uma de duas tarefas:

• Tarefa de Identificação Perceptual (semântica) : As palavras foram mostradas em uma tela de vídeo por 35ms e os sujeitos foram solicitados a dizer o que a palavra era.
• Tarefa de reconhecimento episódico : os sujeitos foram apresentados a cada palavra e tiveram que decidir se haviam visto a palavra no estágio anterior do experimento.

Resultados:

• As porcentagens corretas na tarefa semântica (identificação perceptual) não mudaram com as condições de codificação de aparência, som ou significado.
• As porcentagens para a tarefa episódica aumentaram da condição de aparência (0,50), para a condição de som (0,63), para a condição de significado (0,86). - O efeito também foi maior para as palavras de codificação "sim" do que para as palavras de codificação "não". (veja o estágio um)

Conclusão:

Ele exibe uma forte distinção de desempenho de tarefas episódicas e semânticas, apoiando assim a hipótese de Tulving.

Modelos

A essência da memória semântica é que seu conteúdo não está vinculado a nenhuma instância particular de experiência, como na memória episódica. Em vez disso, o que é armazenado na memória semântica é a "essência" da experiência, uma estrutura abstrata que se aplica a uma ampla variedade de objetos experienciais e delineia relações categóricas e funcionais entre esses objetos. Assim, uma teoria completa da memória semântica deve levar em conta não apenas a estrutura representacional de tais "essências", mas também como eles podem ser extraídos da experiência. Vários modelos de memória semântica foram propostos; eles estão resumidos abaixo.

Modelos de rede

Redes de vários tipos são parte integrante de muitas teorias da memória semântica. De um modo geral, uma rede é composta por um conjunto de nós conectados por links. Os nós podem representar conceitos, palavras, características perceptivas ou nada. Os links podem ser pesados ​​de forma que alguns sejam mais fortes do que outros ou, equivalentemente, ter um comprimento tal que alguns links demorem mais para atravessar do que outros. Todas essas características das redes têm sido empregadas em modelos de memória semântica, cujos exemplos são encontrados a seguir.

Aprendiz de linguagem ensinável (TLC)

Um dos primeiros exemplos de um modelo de rede de memória semântica é o Teachable Language Comprehender (TLC). Neste modelo, cada nó é uma palavra, representando um conceito (como "Pássaro"). Com cada nó é armazenado um conjunto de propriedades (como "pode ​​voar" ou "tem asas"), bem como ponteiros (ou seja, links) para outros nós (como "Galinha"). Um nó está diretamente vinculado aos nós dos quais é uma subclasse ou superclasse (ou seja, "Pássaro" seria conectado a "Galinha" e "Animal"). Assim, TLC é uma representação de conhecimento hierárquica em que os nós de alto nível que representam grandes categorias estão conectados (direta ou indiretamente, por meio dos nós de subclasses) a muitas instâncias dessas categorias, enquanto os nós que representam instâncias específicas estão em um nível inferior, conectados apenas para suas superclasses. Além disso, as propriedades são armazenadas no nível de categoria mais alto ao qual se aplicam. Por exemplo, "é amarelo" seria armazenado com "Canário", "tem asas" seria armazenado com "Pássaro" (um nível acima) e "pode ​​mover" seria armazenado com "Animal" (outro nível acima). Os nós também podem armazenar negações das propriedades de seus nós superiores (ou seja, "NÃO-pode voar" seria armazenado com "pinguim"). Isso fornece uma economia de representação, pois as propriedades são armazenadas apenas no nível da categoria em que se tornam essenciais, ou seja, em cujo ponto se tornam características críticas (veja abaixo).

O processamento em TLC é uma forma de ativação de propagação . Ou seja, quando um nó se torna ativo, essa ativação se espalha para outros nós por meio dos links entre eles. Nesse caso, é hora de responder à pergunta "Será que uma galinha é um pássaro?" é uma função de quão longe deve se espalhar a ativação entre os nós de "Galinha" e "Pássaro", ou seja, o número de ligações entre os nós "Galinha" e "Pássaro".

A versão original do TLC não colocou pesos nos links entre os nós. Esta versão teve um desempenho comparável ao de humanos em muitas tarefas, mas falhou em prever que as pessoas responderiam mais rápido a perguntas sobre instâncias de categoria mais típicas do que aquelas envolvendo instâncias menos típicas. Collins e Quillian atualizaram posteriormente o TLC para incluir conexões ponderadas para compensar esse efeito. Este TLC atualizado é capaz de explicar o efeito de familiaridade e o efeito de tipicidade . Sua maior vantagem é que ele explica claramente o priming : é mais provável que você recupere informações da memória se informações relacionadas (o "primo") tiverem sido apresentadas pouco tempo antes. Ainda há uma série de fenômenos de memória para os quais o TLC não tem conta, incluindo por que as pessoas são capazes de responder rapidamente a perguntas obviamente falsas (como "uma galinha é um meteoro?"), Quando os nós relevantes estão muito distantes na rede .

Redes semânticas

TLC é uma instância de uma classe mais geral de modelos conhecidos como redes semânticas . Em uma rede semântica, cada nó deve ser interpretado como representando um conceito, palavra ou recurso específico. Ou seja, cada nó é um símbolo. As redes semânticas geralmente não empregam representações distribuídas para conceitos, como pode ser encontrado em uma rede neural . A característica definidora de uma rede semântica é que seus links são quase sempre direcionados (ou seja, eles apontam apenas em uma direção, de uma base para um destino) e os links vêm em muitos tipos diferentes, cada um representando uma relação particular que pode conter entre quaisquer dois nós. O processamento em uma rede semântica geralmente assume a forma de ativação de propagação (veja acima).

As redes semânticas são mais utilizadas em modelos de discurso e compreensão lógica , bem como em Inteligência Artificial . Nestes modelos, os nós correspondem a palavras ou radicais de palavras e os links representam relações sintáticas entre eles. Para um exemplo de implementação computacional de redes semânticas na representação do conhecimento, ver Cravo e Martins (1993).

Modelos de recursos

Os modelos de recursos visualizam as categorias semânticas como sendo compostas de conjuntos de recursos relativamente não estruturados. O modelo de comparação de características semânticas , proposto por Smith, Shoben e Rips (1974), descreve a memória como sendo composta de listas de características para diferentes conceitos. De acordo com essa visão, as relações entre as categorias não seriam recuperadas diretamente, mas indiretamente calculadas. Por exemplo, os sujeitos podem verificar uma frase comparando os conjuntos de recursos que representam seus conceitos de sujeito e predicado. Esses modelos computacionais de comparação de características incluem os propostos por Meyer (1970), Rips (1975), Smith, et al. (1974).

Os primeiros trabalhos de categorização perceptiva e conceitual assumiram que as categorias tinham características críticas e que a associação à categoria poderia ser determinada por regras lógicas para a combinação de características. Teorias mais recentes aceitaram que as categorias podem ter uma estrutura mal definida ou "nebulosa" e propuseram modelos probabilísticos ou de similaridade global para a verificação de pertencimento à categoria.

Modelos associativos

A " associação " - uma relação entre duas informações - é um conceito fundamental em psicologia, e associações em vários níveis de representação mental são essenciais para modelos de memória e cognição em geral. O conjunto de associações entre uma coleção de itens na memória é equivalente aos links entre nós em uma rede, onde cada nó corresponde a um único item na memória. Na verdade, as redes neurais e as redes semânticas podem ser caracterizadas como modelos associativos de cognição. No entanto, as associações são muitas vezes mais claramente representado como um N × N matriz, onde N é o número de itens na memória. Assim, cada célula da matriz corresponde à força da associação entre o item da linha e o item da coluna.

Em geral, acredita-se que o aprendizado de associações seja um processo Hebbian ; isto é, sempre que dois itens na memória estão ativos simultaneamente, a associação entre eles fica mais forte e mais provável que um dos itens ative o outro. Veja abaixo as operacionalizações específicas dos modelos associativos.

Pesquisa de memória associativa (SAM)

Um modelo padrão de memória que emprega associação dessa maneira é o modelo Search of Associative Memory (SAM). Embora o SAM tenha sido originalmente projetado para modelar a memória episódica, seus mecanismos também são suficientes para oferecer suporte a algumas representações da memória semântica. O modelo SAM contém um armazenamento de curto prazo (STS) e um armazenamento de longo prazo (LTS), onde STS é um subconjunto brevemente ativado das informações no LTS. O STS tem capacidade limitada e afeta o processo de recuperação, limitando a quantidade de informações que podem ser amostradas e limitando o tempo em que o subconjunto amostrado está em um modo ativo. O processo de recuperação no LTS é dependente da sugestão e probabilístico, o que significa que uma sugestão inicia o processo de recuperação e a informação selecionada da memória é aleatória. A probabilidade de ser amostrado depende da força da associação entre a sugestão e o item que está sendo recuperado, com associações mais fortes sendo amostradas e, finalmente, uma é escolhida. O tamanho do buffer é definido como r, e não como um número fixo, e conforme os itens são ensaiados no buffer, as forças associativas crescem linearmente em função do tempo total dentro do buffer. No SAM, quando quaisquer dois itens simultaneamente ocupam um buffer de memória de trabalho, a força de sua associação é incrementada. Assim, os itens que coocorrem com mais frequência estão mais fortemente associados. Os itens no SAM também estão associados a um contexto específico, onde a força dessa associação é determinada por quanto tempo cada item está presente em um determinado contexto. No SAM, então, as memórias consistem em um conjunto de associações entre itens na memória e entre itens e contextos. A presença de um conjunto de itens e / ou contexto tem mais probabilidade de evocar, então, algum subconjunto dos itens na memória. O grau em que os itens evocam uns aos outros - seja em virtude de seu contexto compartilhado ou de sua coocorrência - é uma indicação da relação semântica dos itens .

Em uma versão atualizada do SAM, as associações semânticas pré-existentes são contabilizadas usando uma matriz semântica . Durante o experimento, as associações semânticas permanecem fixas, mostrando a suposição de que as associações semânticas não são significativamente afetadas pela experiência episódica de um experimento. As duas medidas usadas para medir a relação semântica neste modelo são a análise semântica latente (LSA) e os espaços de associação de palavras (WAS). O método LSA afirma que a semelhança entre as palavras é refletida por meio de sua coocorrência em um contexto local. O WAS foi desenvolvido por meio da análise de um banco de dados de normas de associação livre. No WAS, "palavras com estruturas associativas semelhantes são colocadas em regiões semelhantes do espaço".

ACT-R: um modelo de sistema de produção

A teoria da cognição ACT (Controle Adaptativo do Pensamento) (e mais tarde ACT-R (Controle Adaptativo do Pensamento-Racional) representa a memória declarativa (da qual a memória semântica faz parte) com "pedaços", que consistem em um rótulo, um conjunto de relacionamentos definidos com outros blocos (ou seja, "este é um _" ou "este tem um _") e qualquer número de propriedades específicas do bloco. Os pedaços, então, podem ser mapeados como uma rede semântica, visto que cada nó é um pedaço com suas propriedades únicas, e cada link é o relacionamento do pedaço com outro pedaço. No ACT, a ativação de um bloco diminui em função do tempo desde que o bloco foi criado e aumenta com o número de vezes que o bloco foi recuperado da memória. Os pedaços também podem receber ativação do ruído gaussiano e de sua semelhança com outros pedaços. Por exemplo, se "galinha" for usado como uma dica de recuperação, "canário" receberá ativação em virtude de sua semelhança com a dica (ou seja, ambos são pássaros, etc.). Ao recuperar itens da memória, o ACT examina o bloco mais ativo da memória; se estiver acima do limite, é recuperado, caso contrário, ocorreu um "erro de omissão", ou seja, o item foi esquecido. Além disso, há uma latência de recuperação, que varia inversamente com o valor pelo qual a ativação do fragmento recuperado excede o limite de recuperação. Essa latência é usada para medir o tempo de resposta do modelo ACT, para compará-lo ao desempenho humano.

Embora o ACT seja um modelo de cognição em geral, e não de memória em particular, ele, no entanto, postula certas características da estrutura da memória, conforme descrito acima. Em particular, o ACT modela a memória como um conjunto de blocos simbólicos relacionados que podem ser acessados ​​por dicas de recuperação. Embora o modelo de memória empregado no ACT seja semelhante em alguns aspectos a uma rede semântica, o processamento envolvido é mais semelhante a um modelo associativo.

Modelos estatísticos

Alguns modelos caracterizam a aquisição de informação semântica como uma forma de inferência estatística a partir de um conjunto de experiências discretas, distribuídas em vários " contextos ". Embora esses modelos difiram em termos específicos, eles geralmente empregam uma matriz (Item × Contexto) em que cada célula representa o número de vezes que um item na memória ocorreu em um determinado contexto. As informações semânticas são obtidas por meio de uma análise estatística dessa matriz.

Muitos desses modelos têm semelhanças com os algoritmos usados ​​nos motores de busca (por exemplo, ver Griffiths, et al. , 2007 e Anderson, 1990), embora ainda não esteja claro se eles realmente usam os mesmos mecanismos computacionais.

Análise Semântica Latente (LSA)

Talvez o mais popular desses modelos seja a Análise Semântica Latente (LSA). No LSA, uma matriz T × D é construída a partir de um corpus de texto em que T é o número de termos no corpus e D é o número de documentos (aqui "contexto" é interpretado como "documento" e apenas palavras - ou frases de palavras - são considerados itens na memória). Cada célula da matriz é então transformada de acordo com a equação:

${\ displaystyle \ mathbf {M} _ {t, d} '= {\ frac {\ ln {(1+ \ mathbf {M} _ {t, d})}} {- \ sum _ {i = 0} ^ {D} P (i | t) \ ln {P (i | t)}}}}$

onde é a probabilidade de que o contexto esteja ativo, dado que o item ocorreu (isso é obtido simplesmente dividindo a frequência bruta, pelo total do vetor do item, ). Esta transformação - aplicando o logaritmo e , em seguida, dividindo pela entropia de informação do item em todos os contextos - fornece uma maior diferenciação entre os itens e pondera efetivamente os itens por sua capacidade de prever o contexto, e vice-versa (ou seja, itens que aparecem em muitos contextos , como "o" ou "e", terão menos peso, refletindo sua falta de informação semântica). Uma Decomposição de Valor Singular (SVD) é então realizada na matriz , o que permite que o número de dimensões na matriz seja reduzido, assim, agrupando as representações semânticas do LSA e fornecendo uma associação indireta entre os itens. Por exemplo, "gato" e "cachorro" podem nunca aparecer juntos no mesmo contexto, portanto, sua relação semântica próxima pode não ser bem capturada pela matriz original do LSA . No entanto, ao realizar o SVD e reduzir o número de dimensões na matriz, os vetores de contexto de "gato" e "cachorro" - que seriam muito semelhantes - migrariam um em direção ao outro e talvez se fundissem, permitindo assim "gato" e " cão "para atuar como pistas de recuperação um para o outro, embora possam nunca ter ocorrido simultaneamente. O grau de relação semântica de itens na memória é dado pelo cosseno do ângulo entre os vetores de contexto dos itens (variando de 1 para sinônimos perfeitos a 0 para nenhum relacionamento). Essencialmente, então, duas palavras estão intimamente relacionadas semanticamente se aparecem em tipos de documentos semelhantes. ${\ displaystyle P (i | t)}$${\ displaystyle i}$${\ displaystyle t}$${\ displaystyle \ mathbf {M} _ {t, d}}$${\ displaystyle \ sum _ {i = 0} ^ {D} \ mathbf {M} _ {t, i}}$${\ displaystyle \ mathbf {M} '}$${\ displaystyle \ mathbf {M}}$

Hiperespaço analógico para linguagem (HAL)

O modelo Hyperspace Analogue to Language (HAL) considera o contexto apenas como as palavras que imediatamente circundam uma determinada palavra. HAL calcula uma matriz NxN, onde N é o número de palavras em seu léxico, usando um quadro de leitura de 10 palavras que se move incrementalmente através de um corpus de texto. Como no SAM (veja acima), sempre que duas palavras estiverem simultaneamente no quadro, a associação entre elas aumenta, ou seja, a célula correspondente na matriz NxN é incrementada. Quanto maior for a distância entre as duas palavras, menor será o valor pelo qual a associação é incrementada (especificamente,, onde é a distância entre as duas palavras no quadro). Como em LSA (veja acima), a similaridade semântica entre duas palavras é dada pelo cosseno do ângulo entre seus vetores (a redução de dimensão também pode ser realizada nesta matriz). Em HAL, então, duas palavras são semanticamente relacionadas se tendem a aparecer com as mesmas palavras. Observe que isso pode ser verdadeiro mesmo quando as palavras que estão sendo comparadas nunca realmente ocorrerem simultaneamente (ou seja, "galinha" e "canário"). ${\ displaystyle \ Delta = 11-d}$${\ displaystyle d}$

Outros modelos estatísticos de memória semântica

O sucesso de LSA e HAL deu origem a todo um campo de modelos estatísticos da linguagem. Uma lista mais atualizada de tais modelos pode ser encontrada no tópico Medidas de relação semântica .

Localização da memória semântica no cérebro

A neurociência cognitiva da memória semântica é um assunto um tanto controverso com duas visões dominantes.

Por outro lado, muitos pesquisadores e clínicos acreditam que a memória semântica é armazenada pelos mesmos sistemas cerebrais envolvidos na memória episódica , ou seja, os lobos temporais mediais (MTL), incluindo a formação do hipocampo . Nesse sistema, a formação do hipocampo "codifica" as memórias, ou possibilita que as memórias se formem, e o neocórtex armazena as memórias após o processo inicial de codificação ser concluído.

Recentemente, novas evidências foram apresentadas para apoiar uma interpretação mais precisa dessa hipótese. A formação do hipocampo inclui, entre outras estruturas: o próprio hipocampo, o córtex entorrinal e o córtex perirrinal. Estes dois últimos constituem os "córtices parahipocampais". Amnésicos com danos ao hipocampo, mas alguns poupados do córtex para-hipocampal foram capazes de demonstrar algum grau de memória semântica intacta, apesar de uma perda total da memória episódica. Isso sugere fortemente que a codificação de informações que levam à memória semântica não tem sua base fisiológica no hipocampo.

Outros pesquisadores acreditam que o hipocampo está envolvido apenas na memória episódica e na cognição espacial . Isso, então, levanta a questão de onde a memória semântica pode estar localizada. Alguns acreditam que a memória semântica vive no córtex temporal . Outros acreditam que o conhecimento semântico é amplamente distribuído por todas as áreas do cérebro. Para ilustrar essa última visão, considere seu conhecimento sobre cães. Os pesquisadores que sustentam a visão do 'conhecimento semântico distribuído' acreditam que o seu conhecimento do som que um cão faz existe em seu córtex auditivo , enquanto sua capacidade de reconhecer e imaginar as características visuais de um cão reside em seu córtex visual . Evidências recentes apóiam a ideia de que o pólo temporal bilateralmente é a zona de convergência para representações semânticas unimodais em uma representação multimodal. Essas regiões são particularmente vulneráveis ​​a danos na demência semântica , que é caracterizada por um déficit semântico global.

Correlatos neurais e funcionamento biológico

As áreas do hipocampo são importantes para o envolvimento da memória semântica com a memória declarativa. O córtex pré-frontal inferior esquerdo (PFC) e as áreas temporais posteriores esquerdas são outras áreas envolvidas no uso da memória semântica. Lesões do lobo temporal que afetam os córtex lateral e medial têm sido relacionadas a deficiências semânticas. Danos em diferentes áreas do cérebro afetam a memória semântica de maneiras diferentes.

Evidências de neuroimagem sugerem que as áreas do hipocampo esquerdo mostram um aumento na atividade durante as tarefas de memória semântica. Durante a recuperação semântica, duas regiões no giro frontal médio direito e a área do giro temporal inferior direito mostram de forma semelhante um aumento na atividade. Danos a áreas envolvidas na memória semântica resultam em vários déficits, dependendo da área e do tipo de dano. Por exemplo, Lambon Ralph, Lowe, & Rogers (2007) descobriram que deficiências específicas da categoria podem ocorrer quando os pacientes têm déficits de conhecimento diferentes para uma categoria semântica em relação a outra, dependendo da localização e do tipo de dano. Deficiências específicas da categoria podem indicar que o conhecimento pode depender diferencialmente das propriedades sensoriais e motoras codificadas em áreas separadas (Farah e McClelland, 1991).

Deficiências específicas da categoria podem envolver regiões corticais onde coisas vivas e não vivas são representadas e onde características e relações conceituais são representadas. Dependendo do dano ao sistema semântico, um tipo pode ser favorecido em relação ao outro. Em muitos casos, há um ponto em que um domínio é melhor do que o outro (ou seja - representação de coisas vivas e não vivas sobre características e relações conceituais ou vice-versa)

Diferentes doenças e distúrbios podem afetar o funcionamento biológico da memória semântica. Uma variedade de estudos foi realizada na tentativa de determinar os efeitos em vários aspectos da memória semântica. Por exemplo, Lambon, Lowe e Rogers (2007) estudaram os diferentes efeitos que a demência semântica e a encefalite por vírus herpes simplex têm na memória semântica. Eles descobriram que a demência semântica tem um comprometimento semântico mais generalizado. Além disso, os déficits na memória semântica como resultado da encefalite por vírus herpes simplex tendem a ter mais deficiências específicas da categoria. Outros distúrbios que afetam a memória semântica - como a doença de Alzheimer - foram observados clinicamente como erros na nomeação, reconhecimento ou descrição de objetos. Considerando que os pesquisadores atribuíram tal prejuízo à degradação do conhecimento semântico (Koenig et al. 2007).

Várias imagens neurais e pesquisas apontam para a memória semântica e a memória episódica resultante de áreas distintas do cérebro. Ainda outra pesquisa sugere que tanto a memória semântica quanto a memória episódica são parte de um sistema de memória declarativa singular , mas representam diferentes setores e partes dentro de um todo maior. Diferentes áreas dentro do cérebro são ativadas dependendo se a memória semântica ou episódica é acessada. Certos especialistas ainda estão discutindo se os dois tipos de memória são ou não de sistemas distintos ou se a imagem neural faz com que pareça assim como resultado da ativação de diferentes processos mentais durante a recuperação.

Desordens

Deficiências semânticas específicas da categoria

Dificuldades semânticas específicas de categoria são uma ocorrência neuropsicológica na qual uma habilidade individual de identificar certas categorias de objetos é seletivamente prejudicada, enquanto outras categorias permanecem intactas. Essa condição pode resultar em danos cerebrais que podem ser generalizados, irregulares ou localizados em uma parte específica do cérebro. A pesquisa sugere que o lobo temporal, mais especificamente o sistema de descrição estrutural, pode ser responsável por deficiências específicas da categoria de distúrbios da memória semântica.

Categorias de deficiência

Os déficits semânticos específicos da categoria tendem a cair em duas categorias diferentes, cada uma das quais pode ser poupada ou enfatizada dependendo do déficit específico do indivíduo. A primeira categoria consiste em objetos animados com "animais" sendo o déficit mais comum. A segunda categoria consiste em objetos inanimados com duas subcategorias de "frutas e vegetais" (objetos inanimados biológicos) e "artefatos" sendo os déficits mais comuns. O tipo de déficit, entretanto, não indica falta de conhecimento conceitual associado a essa categoria. Isso ocorre porque o sistema visual usado para identificar e descrever a estrutura dos objetos funciona independentemente da base de conhecimento conceitual de um indivíduo.

Na maioria das vezes, essas duas categorias são consistentes com os dados dos estudos de caso. No entanto, existem algumas exceções à regra, como é o caso da maioria das condições neuropsicológicas. Coisas como comida, partes do corpo e instrumentos musicais têm demonstrado desafiar a divisão categórica animada / inanimada ou biológica / não biológica. Por exemplo, foi demonstrado que os instrumentos musicais tendem a ser prejudicados em pacientes com danos à categoria de coisas vivas, apesar do fato de os instrumentos musicais se enquadrarem na categoria não biológica / inanimada. No entanto, também existem casos de deficiência biológica em que o desempenho do instrumento musical está em um nível normal. Da mesma forma, foi demonstrado que a comida é prejudicada em pessoas com deficiência na categoria biológica. A categoria de alimentos especificamente pode apresentar algumas irregularidades porque pode ser natural, mas também pode ser altamente processada. Isso pode ser visto em um estudo de caso de um indivíduo que tinha deficiências para vegetais e animais, enquanto sua categoria para alimentos permanecia intacta. Essas descobertas são todas baseadas em estudos de caso individuais, portanto, embora sejam a fonte de informação mais confiável, também estão cheias de inconsistências porque cada cérebro e cada instância de dano cerebral é único em sua própria maneira.

Teorias

Ao examinar os déficits semânticos específicos da categoria, é importante considerar como as informações semânticas são armazenadas no cérebro. As teorias sobre este assunto tendem a cair em dois grupos diferentes com base em seus princípios subjacentes. As teorias baseadas no "princípio da estrutura correlacionada", que afirma que a organização do conhecimento conceitual no cérebro é um reflexo da frequência com que as propriedades de um objeto ocorrem, presumem que o cérebro reflete a relação estatística das propriedades do objeto e como elas se relacionam entre si. As teorias baseadas no "princípio da estrutura neural", que afirma que a organização do conhecimento conceitual no cérebro é controlada por limites representacionais impostos pelo próprio cérebro, assumem que a organização é interna. Essas teorias presumem que as pressões seletivas naturais causaram a formação de circuitos neurais específicos para certos domínios, e que esses são dedicados à solução de problemas e à sobrevivência. Animais, plantas e ferramentas são exemplos de circuitos específicos que seriam formados com base nessa teoria.

O papel da modalidade

Modalidade se refere a uma categoria semântica de significado que tem a ver com necessidade e probabilidade expressas por meio da linguagem. Em linguística, certas expressões são consideradas como tendo significados modais. Alguns exemplos disso incluem condicionais, auxiliares, advérbios e substantivos. ao olhar para déficits semânticos específicos de categoria, há outro tipo de modalidade que olha para as relações de palavras que é muito mais relevante para esses transtornos e deficiências.

Para deficiências específicas da categoria, existem teorias específicas da modalidade que se baseiam em algumas previsões gerais. Essas teorias afirmam que o dano à modalidade visual resultará em um déficit de objetos biológicos, enquanto o dano à modalidade funcional resultará em um déficit de objetos não biológicos (artefatos). As teorias baseadas em modalidades também presumem que, se houver dano ao conhecimento específico da modalidade, todas as categorias que se enquadram nele serão danificadas. Nesse caso, o dano à modalidade visual resultaria em um déficit para todos os objetos biológicos, sem déficits restritos às categorias mais específicas. Em outras palavras, não haveria déficits semânticos específicos de categoria apenas para "animais" ou apenas "frutas e vegetais".

Causas de déficit semântico específico da categoria

Demência Semântica

A demência semântica é um distúrbio da memória semântica que faz com que os pacientes percam a capacidade de combinar palavras ou imagens com seus significados. No entanto, é bastante raro que os pacientes com demência semântica desenvolvam deficiências específicas da categoria, embora haja casos documentados de sua ocorrência. Normalmente, os resultados de um comprometimento semântico mais generalizado formam representações semânticas esmaecidas no cérebro.

A doença de Alzheimer é uma subcategoria de demência semântica que pode causar sintomas semelhantes. A principal diferença entre os dois é que o Alzheimer é classificado pela atrofia de ambos os lados do cérebro, enquanto a demência semântica é classificada pela perda de tecido cerebral na porção frontal do lobo temporal esquerdo. Com a doença de Alzheimer em particular, as interações com a memória semântica produzem diferentes padrões de déficits entre pacientes e categorias ao longo do tempo, que são causados ​​por representações distorcidas no cérebro. Por exemplo, no início inicial da doença de Alzheimer, os pacientes têm uma leve dificuldade com a categoria de artefatos. À medida que a doença progride, os déficits semânticos específicos da categoria também progridem, e os pacientes veem um déficit mais concreto com as categorias naturais. Em outras palavras, o déficit tende a ser pior com coisas vivas em oposição a coisas não vivas.

Encefalite por vírus herpes simplex

A encefalite por vírus herpes simples (HSVE) é uma doença neurológica que causa inflamação do cérebro. É causada pelo vírus herpes simplex tipo 1. Os primeiros sintomas incluem dor de cabeça, febre e sonolência, mas com o passar do tempo os sintomas incluem diminuição da capacidade de falar, perda de memória e afasia. HSVE também pode causar a ocorrência de déficits semânticos específicos da categoria. Quando isso acontece, os pacientes geralmente sofrem danos no lobo temporal que afetam o córtex medial e lateral, bem como o lobo frontal. Estudos também mostraram que os pacientes com HSVE têm uma incidência muito maior de déficits semânticos específicos da categoria do que aqueles com demência semântica, embora ambos causem uma interrupção do fluxo através do lobo temporal.

Lesões cerebrais

Uma lesão cerebral refere-se a qualquer tecido anormal dentro ou sobre o cérebro. Na maioria das vezes, isso é causado por um trauma ou infecção. Em um estudo de caso específico, um paciente foi submetido a cirurgia para remover um aneurisma e o cirurgião teve que cortar a artéria comunicante anterior, o que resultou em lesões do prosencéfalo e fórnice basais. Antes da cirurgia, esse paciente era completamente independente e não apresentava problemas de memória semântica. Porém, após a operação e ocorridas as lesões, a paciente relatou dificuldade para nomear e identificar objetos, tarefas de reconhecimento e compreensão. Para este caso particular, o paciente teve uma quantidade muito mais significativa de problemas com objetos da categoria viva, que podiam ser vistos nos desenhos de animais que o paciente era solicitado a fazer e nos dados das tarefas de correspondência e identificação. Cada lesão é diferente, mas neste estudo de caso os pesquisadores sugeriram que os déficits semânticos se apresentavam como resultado da desconexão do lobo temporal. Isso levaria à conclusão de que qualquer tipo de lesão no lobo temporal, dependendo da gravidade e da localização, tem potencial para causar déficits semânticos.

Diferenças semânticas de gênero

A tabela a seguir resume as conclusões do Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology .

Tarefas semânticas e classificações de familiaridade: resultados experimentais

Machos	Mulheres
Melhor com nomes de ferramentas	Melhor com nomes de frutas
Nomeie mais animais e artefatos	Nomeie mais frutas e vegetais
Maior familiaridade com veículos	Maior familiaridade com flores e idosos

Esses resultados nos fornecem uma linha de base para as diferenças no conhecimento semântico entre os gêneros para indivíduos saudáveis. Ao examinar os déficits semânticos específicos da categoria, podemos comparar os dados com a tabela acima para ver se os resultados se alinham. Os dados experimentais nos dizem que os homens com déficits semânticos específicos da categoria são prejudicados principalmente com frutas e vegetais, enquanto as mulheres com déficits semânticos específicos da categoria são prejudicados principalmente com animais e artefatos. Isso leva à conclusão de que há diferenças de gênero significativas quando se trata de déficits semânticos específicos de categoria e que o paciente tenderá a ser prejudicado em categorias que tinham menos conhecimento existente para começar.

Deficiências específicas da modalidade

A memória semântica também é discutida em referência à modalidade . Diferentes componentes representam informações de diferentes canais sensoriomotores. As deficiências específicas da modalidade são divididas em subsistemas separados com base na modalidade de entrada. Exemplos de diferentes modalidades de entrada incluem entrada visual, auditiva e tátil. As deficiências específicas da modalidade também são divididas em subsistemas com base no tipo de informação. Informações visuais vs. verbais e perceptivas vs. funcionais são exemplos de tipos de informação. A especificidade da modalidade pode ser responsável por deficiências específicas da categoria em transtornos de memória semântica. Danos à semântica visual prejudicam principalmente o conhecimento de coisas vivas, e danos à semântica funcional prejudicam principalmente o conhecimento de coisas inanimadas.

Acesso refratário semântico e distúrbios de armazenamento semântico

Os distúrbios da memória semântica se enquadram em dois grupos. Os distúrbios do acesso refratário semântico são contrastados com os distúrbios de armazenamento semântico de acordo com quatro fatores. Fatores temporais, consistência de resposta, frequência e relação semântica são os quatro fatores usados ​​para diferenciar entre acesso refratário semântico e distúrbios de armazenamento semântico. Uma característica fundamental dos distúrbios de acesso refratário semântico são as distorções temporais. Diminuições no tempo de resposta a certos estímulos são notadas quando comparadas aos tempos de resposta naturais. A consistência da resposta é o próximo fator. Nos distúrbios de acesso, você vê inconsistências na compreensão e na resposta a estímulos que foram apresentados muitas vezes. Fatores temporais afetam a consistência da resposta. Em distúrbios de armazenamento, você não vê uma resposta inconsistente a itens específicos, como ocorre em distúrbios de acesso refratários. A frequência do estímulo determina o desempenho em todos os estágios da cognição. Efeitos extremos de frequência de palavras são comuns em transtornos de armazenamento semântico, enquanto em transtornos de acesso refratário semântico os efeitos de frequência de palavras são mínimos. A comparação de grupos 'próximos' e 'distantes' testa a relação semântica. Os agrupamentos 'próximos' têm palavras relacionadas porque são retiradas da mesma categoria. Por exemplo, uma lista de tipos de roupas seria um agrupamento 'próximo'. Os agrupamentos 'distantes' contêm palavras com amplas diferenças categóricas. Palavras não relacionadas cairiam neste grupo. A comparação entre grupos próximos e distantes mostra que nos transtornos de acesso a relação semântica teve um efeito negativo. Isso não é observado em distúrbios de armazenamento semântico. Deficiências específicas da categoria e da modalidade são componentes importantes nos distúrbios de acesso e armazenamento da memória semântica.

Pesquisa atual e futura

A memória semântica voltou a ter interesse nos últimos 15 anos, em parte devido ao desenvolvimento de métodos de neuroimagem funcional , como tomografia por emissão de pósitrons (PET) e ressonância magnética funcional (fMRI), que têm sido usados ​​para abordar alguns dos questões centrais sobre nossa compreensão da memória semântica.

A tomografia por emissão de pósitrons (PET) e a ressonância magnética funcional (fMRI) permitem que os neurocientistas cognitivos explorem diferentes hipóteses sobre a organização da rede neural da memória semântica. Ao usar essas técnicas de neuroimagem, os pesquisadores podem observar a atividade cerebral dos participantes enquanto realizam tarefas cognitivas. Essas tarefas podem incluir, mas não estão limitadas a, nomear objetos, decidir se dois estímulos pertencem à mesma categoria de objeto ou combinar imagens com seus nomes escritos ou falados.

Em vez de qualquer região do cérebro desempenhando um papel dedicado e privilegiado na representação ou recuperação de todos os tipos de conhecimento semântico, a memória semântica é uma coleção de sistemas funcional e anatomicamente distintos, onde cada sistema de atributo específico está ligado a uma modalidade sensório - motora (ou seja, visão) e ainda mais especificamente para uma propriedade dentro dessa modalidade (ou seja, cor ). Estudos de neuroimagem também sugerem uma distinção entre processamento semântico e processamento sensório-motor.

Uma nova ideia que ainda está nos estágios iniciais de desenvolvimento é que a memória semântica, como a percepção, pode ser subdividida em tipos de informações visuais - cor, tamanho, forma e movimento. Thompson-Schill (2003) descobriu que o córtex temporal ventral esquerdo ou bilateral parece estar envolvido na recuperação do conhecimento da cor e da forma, o córtex temporal lateral esquerdo no conhecimento do movimento e o córtex parietal no conhecimento do tamanho.

Os estudos de neuroimagem sugerem uma grande rede distribuída de representações semânticas que são organizadas minimamente por atributo e talvez adicionalmente por categoria. Essas redes incluem "regiões extensas do córtex ventral (conhecimento da forma e da cor) e lateral (conhecimento do movimento) , córtex parietal (conhecimento do tamanho) e córtex pré-motor (conhecimento da manipulação). Outras áreas, como regiões mais anteriores do córtex temporal, pode estar envolvido na representação de conhecimento conceitual não perceptual (por exemplo, verbal), talvez de alguma forma categoricamente organizada. " É sugerido que, na rede temperoparietal, o lobo temporal anterior é relativamente mais importante para o processamento semântico e as regiões posteriores da linguagem são relativamente mais importantes para a recuperação lexical.

Veja também

• Semântica de memória
• Memória distribuída esparsa

Referências

Leitura adicional

links externos

• http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn10012
• http://diodor.eti.pg.gda.pl Uma aplicação do modelo de memória semântica computacional. Joga o jogo de 20 perguntas no domínio dos animais
• S-Space Package , uma biblioteca Java de código aberto que inclui várias implementações de memória semântica, como PEN e IS para gerar semântica estatística a partir de um corpus de texto
• http://www.semantikoz.com/blog/2008/02/25/hyperspace-analogue-to-language-hal-introduction/ Variação do Hyperspace Analogue to Language (HAL) da memória semântica explicada em detalhes