Memoria semántica
La memoria semántica se refiere al conocimiento general del mundo que los humanos han acumulado a lo largo de sus vidas. Este conocimiento general (hechos, ideas, significado y conceptos) está entrelazado en la experiencia y depende de la cultura.
La memoria semántica es distinta de la memoria episódica, que es nuestra memoria de experiencias y eventos específicos que ocurren durante nuestras vidas, a partir de los cuales podemos recrearnos en un momento dado. Por ejemplo, la memoria semántica puede contener información sobre qué es un gato, mientras que la memoria episódica puede contener un recuerdo específico de acariciar a un gato en particular. Podemos aprender sobre nuevos conceptos aplicando nuestro conocimiento aprendido de cosas en el pasado. La memoria semántica y la memoria episódica son tipos de memoria explícita (o memoria declarativa), es decir, memoria de hechos o eventos que pueden recordarse y "declararse" conscientemente. La contraparte de la memoria declarativa o explícita es la memoria no declarativa o memoria implícita.
Historia
La idea de la memoria semántica se introdujo por primera vez tras una conferencia en 1972 entre Endel Tulving, de la Universidad de Toronto, y W. Donaldson sobre el papel de la organización en la memoria humana. Tulving construyó una propuesta para distinguir entre la memoria episódica y lo que denominó memoria semántica. Fue influenciado principalmente por las ideas de Reiff y Scheers, quienes en 1959 hicieron la distinción entre dos formas primarias de memoria. Una forma se titulaba "recuerdos", la otra "memoria". El concepto de recuerdo se ocupaba de los recuerdos que contenían experiencias de índice autobiográfico, mientras que el concepto de memoria se ocupaba de aquellos recuerdos que no hacían referencia a experiencias que tuvieran índice autobiográfico.La memoria semántica refleja nuestro conocimiento del mundo que nos rodea, de ahí que a menudo se utilice el término "conocimiento general". Contiene información genérica que probablemente se adquiere en varios contextos y se usa en diferentes situaciones. Según Madigan en su libro titulado Memoria, la memoria semántica es la suma de todo el conocimiento que uno ha obtenido, ya sea vocabulario, comprensión de las matemáticas o todos los hechos que uno sabe. En su libro titulado "Memoria episódica y semántica", Endel Tulving adoptó el término "semántica" de los lingüistas para referirse a un sistema de memoria de "palabras y símbolos verbales, sus significados y referentes, las relaciones entre ellos y las reglas, fórmulas, o algoritmos para influir en ellos".El uso de la memoria semántica es bastante diferente al de la memoria episódica. La memoria semántica se refiere a hechos y significados generales que uno comparte con otros, mientras que la memoria episódica se refiere a experiencias personales únicas y concretas. La propuesta de Tulving de esta distinción entre memoria semántica y episódica fue ampliamente aceptada, principalmente porque permitía la conceptualización separada del conocimiento del mundo. Tulving analiza las concepciones de la memoria episódica y semántica en su libro Elementos de la memoria episódica, en el que afirma que varios factores diferencian entre la memoria episódica y la memoria semántica de maneras que incluyen
- las características de sus operaciones,
- el tipo de información que procesan,
- su aplicación al mundo real así como al laboratorio de memoria.
Antes de la propuesta de Tulving, los psicólogos experimentales habían descuidado esta área de la memoria humana. Desde el inicio de Tulving de estas distinciones, varios experimentadores han realizado pruebas para determinar la validez de sus diferencias hipotéticas entre la memoria episódica y la semántica.
Investigaciones recientes se han centrado en la idea de que cuando las personas acceden al significado de una palabra, la información sensoriomotora que se utiliza para percibir y actuar sobre el objeto concreto que sugiere la palabra se activa automáticamente. En la teoría de la cognición fundamentada, el significado de una palabra en particular se basa en los sistemas sensoriomotores.Por ejemplo, cuando uno piensa en una pera, el conocimiento de agarrar, masticar, visiones, sonidos y sabores utilizados para codificar experiencias episódicas de una pera se recuerda a través de la simulación sensoriomotora. Un enfoque de simulación fundamentada se refiere a las reactivaciones específicas del contexto que integran las características importantes de la experiencia episódica en una representación actual. Dicha investigación ha desafiado las vistas amodales utilizadas anteriormente. El cerebro codifica múltiples entradas, como palabras e imágenes, para integrar y crear una idea conceptual más amplia mediante el uso de vistas amodales (también conocidas como percepción amodal). En lugar de ser representaciones en sistemas de modalidad específica, las representaciones de la memoria semántica se habían visto previamente como redescripciones de estados de modalidad específica. Algunas explicaciones de los déficits semánticos específicos de la categoría que son amodales permanecen a pesar de que los investigadores están comenzando a encontrar apoyo para las teorías en las que el conocimiento está vinculado a regiones cerebrales específicas de la modalidad. Esta investigación define un vínculo claro entre las experiencias episódicas y la memoria semántica. El concepto de que las representaciones semánticas se basan en regiones cerebrales específicas de la modalidad puede respaldarse por el hecho de que la memoria episódica y la semántica parecen funcionar de maneras diferentes pero mutuamente dependientes. La distinción entre memoria semántica y episódica se ha convertido en parte del discurso científico más amplio. Por ejemplo, se ha especulado que la memoria semántica capta los aspectos estables de nuestra personalidad mientras que los episodios de enfermedad pueden tener una naturaleza más episódica.
Evidencia empírica
Jacoby y dallas (1981)
Este estudio no fue creado únicamente para proporcionar evidencia para la distinción de almacenes de memoria semántica y episódica. Sin embargo, usaron el método de disociación experimental que proporciona evidencia para la hipótesis de Tulving.Parte uno
A los sujetos se les presentaron 60 palabras (una a la vez) y se les hicieron diferentes preguntas.
- Algunas preguntas que se hicieron fueron para hacer que el sujeto prestara atención a la apariencia visual: ¿Está la palabra escrita en negrita?
- Algunas preguntas hicieron que los participantes prestaran atención al sonido de la palabra: ¿La palabra rima con pelota?
- Algunas preguntas hicieron que los sujetos prestaran atención al significado de la palabra: ¿La palabra se refiere a una forma de comunicación?
- La mitad de las preguntas fueron respuestas "no" y la otra mitad "sí"
La segunda parte
En la segunda fase del experimento, se presentaron a los sujetos 60 "palabras antiguas" vistas en la etapa uno y "20 palabras nuevas" que no se mostraron en la etapa uno a la vez.
A los sujetos se les asignó una de dos tareas:
- Tarea de identificación perceptiva (semántica): las palabras se proyectaron en una pantalla de video durante 35 ms y se pidió a los sujetos que dijeran cuál era la palabra.
- Tarea de reconocimiento episódico: a los sujetos se les presentó cada palabra y tuvieron que decidir si habían visto la palabra en la etapa anterior del experimento.
Resultados:
- Los porcentajes de aciertos en la tarea Semántica (identificación perceptual) no variaron con las condiciones de codificación de apariencia, sonido o significado.
- Los porcentajes para la tarea episódica aumentaron desde la condición de apariencia (.50), a la condición de sonido (.63), a la condición de significado (.86). – El efecto también fue mayor para las palabras de codificación "sí" que para las palabras de codificación "no". (ver etapa uno)
Conclusión:
Muestra una fuerte distinción de desempeño de tareas episódicas y semánticas, lo que respalda la hipótesis de Tulving.
Modelos
La esencia de la memoria semántica es que sus contenidos no están ligados a ninguna instancia particular de experiencia, como en la memoria episódica. En cambio, lo que se almacena en la memoria semántica es la "esencia" de la experiencia, una estructura abstracta que se aplica a una amplia variedad de objetos experienciales y delinea las relaciones categóricas y funcionales entre tales objetos. Por lo tanto, una teoría completa de la memoria semántica debe dar cuenta no solo de la estructura representacional de tales "esencias", sino también de cómo se pueden extraer de la experiencia. Se han propuesto numerosos modelos de memoria semántica; se resumen a continuación.
Modelos de red
Las redes de varios tipos juegan un papel integral en muchas teorías de la memoria semántica. En términos generales, una red se compone de un conjunto de nodos conectados por enlaces. Los nodos pueden representar conceptos, palabras, características perceptivas o nada en absoluto. Los enlaces pueden ponderarse de tal manera que algunos sean más fuertes que otros o, de manera equivalente, tengan una longitud tal que algunos enlaces tarden más en atravesarse que otros. Todas estas características de las redes se han empleado en modelos de memoria semántica, cuyos ejemplos se encuentran a continuación.
Comprensor del lenguaje enseñable (TLC)
Uno de los primeros ejemplos de un modelo de red de memoria semántica es el Teachable Language Comprender (TLC). En este modelo, cada nodo es una palabra que representa un concepto (como "Pájaro"). Con cada nodo se almacena un conjunto de propiedades (como "puede volar" o "tiene alas") así como punteros (es decir, enlaces) a otros nodos (como "Pollo"). Un nodo está directamente vinculado a aquellos nodos de los que es una subclase o una superclase (es decir, "Pájaro" estaría conectado tanto con "Pollo" como con "Animal"). Por lo tanto, TLC es una representación de conocimiento jerárquica en la que los nodos de alto nivel que representan grandes categorías están conectados (directa o indirectamente, a través de los nodos de las subclases) a muchas instancias de esas categorías, mientras que los nodos que representan instancias específicas están en un nivel inferior, conectados solo a sus superclases. Además, las propiedades se almacenan en el nivel de categoría más alto al que se aplican. Por ejemplo, "es amarillo" se almacenaría con "Canario", "tiene alas" se almacenaría con "Pájaro" (un nivel superior) y "puede moverse" se almacenaría con "Animal" (otro nivel superior). Los nodos también pueden almacenar negaciones de las propiedades de sus nodos superiores (es decir, "NO puede volar" se almacenaría con "pingüino"). Esto proporciona una economía de representación en el sentido de que las propiedades solo se almacenan en el nivel de categoría en el que se vuelven esenciales, es decir, en el momento en que se convierten en características críticas (ver más abajo). Los nodos también pueden almacenar negaciones de las propiedades de sus nodos superiores (es decir, "NO puede volar" se almacenaría con "pingüino"). Esto proporciona una economía de representación en el sentido de que las propiedades solo se almacenan en el nivel de categoría en el que se vuelven esenciales, es decir, en el momento en que se convierten en características críticas (ver más abajo). Los nodos también pueden almacenar negaciones de las propiedades de sus nodos superiores (es decir, "NO puede volar" se almacenaría con "pingüino"). Esto proporciona una economía de representación en el sentido de que las propiedades solo se almacenan en el nivel de categoría en el que se vuelven esenciales, es decir, en el momento en que se convierten en características críticas (ver más abajo).
El procesamiento en TLC es una forma de activación de propagación. Es decir, cuando un nodo se activa, esa activación se propaga a otros nodos a través de los enlaces entre ellos. En ese caso, el tiempo para responder a la pregunta "¿Es un pollo un pájaro?" es una función de hasta dónde debe extenderse la activación entre los nodos para "Pollo" y "Pájaro", es decir, el número de enlaces entre los nodos "Pollo" y "Pájaro".
La versión original de TLC no ponía pesos en los enlaces entre nodos. Esta versión se desempeñó de manera comparable a los humanos en muchas tareas, pero no pudo predecir que las personas responderían más rápido a las preguntas relacionadas con instancias de categorías más típicas que aquellas que involucran instancias menos típicas. Collins y Quillian luego actualizaron TLC para incluir conexiones ponderadas para tener en cuenta este efecto.Este TLC actualizado es capaz de explicar tanto el efecto de familiaridad como el efecto de tipicidad. Su mayor ventaja es que explica claramente el cebado: es más probable que recupere información de la memoria si la información relacionada (el "cebado") se ha presentado poco tiempo antes. Todavía hay una serie de fenómenos de memoria para los que TLC no tiene cuenta, incluido por qué las personas pueden responder rápidamente a preguntas obviamente falsas (como "¿es un pollo un meteorito?"), Cuando los nodos relevantes están muy separados en la red..
Redes semánticas
TLC es una instancia de una clase más general de modelos conocidos como redes semánticas. En una red semántica, cada nodo debe interpretarse como la representación de un concepto, palabra o característica específica. Es decir, cada nodo es un símbolo. Las redes semánticas generalmente no emplean representaciones distribuidas de conceptos, como se puede encontrar en una red neuronal. La característica definitoria de una red semántica es que sus enlaces casi siempre están dirigidos (es decir, solo apuntan en una dirección, desde una base a un objetivo) y los enlaces vienen en muchos tipos diferentes, cada uno representando una relación particular que puede contener entre dos nodos cualesquiera. El procesamiento en una red semántica a menudo toma la forma de activación de difusión (ver arriba).
Las redes semánticas ven su mayor uso en modelos de discurso y comprensión lógica, así como en Inteligencia Artificial. En estos modelos, los nodos corresponden a palabras o raíces de palabras y los enlaces representan relaciones sintácticas entre ellos. Para ver un ejemplo de implementación computacional de redes semánticas en la representación del conocimiento, véase Cravo y Martins (1993).
Modelos de características
Los modelos de características ven las categorías semánticas como compuestas de conjuntos de características relativamente no estructurados. El modelo semántico de comparación de características, propuesto por Smith, Shoben y Rips (1974), describe la memoria como compuesta de listas de características para diferentes conceptos. Según este punto de vista, las relaciones entre categorías no se recuperarían directamente, sino que se calcularían indirectamente. Por ejemplo, los sujetos pueden verificar una oración comparando los conjuntos de características que representan sus conceptos de sujeto y predicado. Tales modelos computacionales de comparación de características incluyen los propuestos por Meyer (1970), Rips (1975), Smith, et al. (1974).
Los primeros trabajos en categorización perceptual y conceptual asumieron que las categorías tenían características críticas y que la pertenencia a la categoría podía determinarse mediante reglas lógicas para la combinación de características. Teorías más recientes han aceptado que las categorías pueden tener una estructura mal definida o "confusa" y han propuesto modelos de similitud probabilística o global para la verificación de la pertenencia a una categoría.
Modelos asociativos
La "asociación", una relación entre dos piezas de información, es un concepto fundamental en psicología, y las asociaciones en varios niveles de representación mental son esenciales para los modelos de memoria y cognición en general. El conjunto de asociaciones entre una colección de elementos en memoria es equivalente a los enlaces entre nodos en una red, donde cada nodo corresponde a un único elemento en memoria. De hecho, las redes neuronales y las redes semánticas pueden caracterizarse como modelos asociativos de cognición. Sin embargo, las asociaciones a menudo se representan más claramente como una matriz N × N, donde N es el número de elementos en la memoria. Así, cada celda de la matriz corresponde a la fuerza de la asociación entre el elemento de la fila y el elemento de la columna.
Generalmente se cree que el aprendizaje de asociaciones es un proceso hebbiano; es decir, cada vez que dos elementos en la memoria están activos simultáneamente, la asociación entre ellos se vuelve más fuerte y es más probable que cualquiera de los elementos active al otro. Consulte a continuación las operaciones específicas de los modelos asociativos.
Búsqueda de Memoria Asociativa (SAM)
Un modelo estándar de memoria que emplea la asociación de esta manera es el modelo de búsqueda de memoria asociativa (SAM). Aunque SAM se diseñó originalmente para modelar la memoria episódica, sus mecanismos también son suficientes para admitir algunas representaciones de memoria semántica.El modelo SAM contiene un almacenamiento a corto plazo (STS) y un almacenamiento a largo plazo (LTS), donde STS es un subconjunto activado brevemente de la información en el LTS. El STS tiene una capacidad limitada y afecta el proceso de recuperación al limitar la cantidad de información que se puede muestrear y el tiempo que el subconjunto muestreado está en modo activo. El proceso de recuperación en LTS depende de la señal y es probabilístico, lo que significa que una señal inicia el proceso de recuperación y la información seleccionada de la memoria es aleatoria. La probabilidad de ser muestreado depende de la fuerza de la asociación entre la pista y el elemento que se recupera, con asociaciones más fuertes que se muestrean y finalmente se elige uno. El tamaño del búfer se define como r, y no como un número fijo,En SAM, cuando dos elementos cualesquiera ocupan simultáneamente un búfer de memoria de trabajo, se incrementa la fuerza de su asociación. Por lo tanto, los elementos que co-ocurren con mayor frecuencia están más fuertemente asociados. Los elementos en SAM también están asociados con un contexto específico, donde la fuerza de esa asociación determinada por cuánto tiempo está presente cada elemento en un contexto determinado. Entonces, en SAM, las memorias consisten en un conjunto de asociaciones entre elementos en la memoria y entre elementos y contextos. La presencia de un conjunto de elementos y/o un contexto es más probable que evoque, entonces, algún subconjunto de elementos en la memoria. El grado en que los elementos se evocan unos a otros, ya sea en virtud de su contexto compartido o de su coexistencia, es una indicación de la relación semántica de los elementos.
En una versión actualizada de SAM, las asociaciones semánticas preexistentes se contabilizan mediante una matriz semántica. Durante el experimento, las asociaciones semánticas permanecen fijas, lo que muestra la suposición de que las asociaciones semánticas no se ven afectadas significativamente por la experiencia episódica de un experimento. Las dos medidas utilizadas para medir la relación semántica en este modelo son el análisis semántico latente (LSA) y los espacios de asociación de palabras (WAS). El método LSA establece que la similitud entre las palabras se refleja a través de su co-ocurrencia en un contexto local. WAS se desarrolló analizando una base de datos de normas de libre asociación. En WAS, "las palabras que tienen estructuras asociativas similares se colocan en regiones similares del espacio".
ACT-R: un modelo de sistema de producción
El ACT (Control adaptativo del pensamiento) (y más tarde ACT-R (Control adaptativo del pensamiento racional)) la teoría de la cognición representa la memoria declarativa (de la cual la memoria semántica es una parte) con "fragmentos", que consisten en una etiqueta, un conjunto de relaciones definidas con otros fragmentos (es decir, "esto es un _" o "esto tiene un _") y cualquier número de propiedades específicas de fragmentos. Los fragmentos, entonces, se pueden mapear como una red semántica, dado que cada nodo es un fragmento con sus propiedades únicas, y cada enlace es la relación del fragmento con otro fragmento. En ACT, la activación de un fragmento disminuye en función del tiempo transcurrido desde que se creó el fragmento y aumenta con la cantidad de veces que se ha recuperado el fragmento de la memoria. Los fragmentos también pueden recibir activación del ruido gaussiano y de su similitud con otros fragmentos. Por ejemplo, si se usa "pollo" como señal de recuperación, "canario" recibirá activación en virtud de su similitud con la señal (es decir, ambos son pájaros, etc.). Al recuperar elementos de la memoria, ACT busca el fragmento más activo en la memoria; si está por encima del umbral, se recupera; de lo contrario, se ha producido un "error de omisión", es decir, el elemento se ha olvidado. Existe, además, una latencia de recuperación, que varía inversamente con la cantidad en la que la activación del fragmento recuperado supera el umbral de recuperación. Esta latencia se utiliza para medir el tiempo de respuesta del modelo ACT, para compararlo con el rendimiento humano. Existe, además, una latencia de recuperación, que varía inversamente con la cantidad en la que la activación del fragmento recuperado supera el umbral de recuperación. Esta latencia se utiliza para medir el tiempo de respuesta del modelo ACT, para compararlo con el rendimiento humano. Existe, además, una latencia de recuperación, que varía inversamente con la cantidad en la que la activación del fragmento recuperado supera el umbral de recuperación. Esta latencia se utiliza para medir el tiempo de respuesta del modelo ACT, para compararlo con el rendimiento humano.
Si bien ACT es un modelo de cognición en general, y no de memoria en particular, postula ciertas características de la estructura de la memoria, como se describe anteriormente. En particular, ACT modela la memoria como un conjunto de fragmentos simbólicos relacionados a los que se puede acceder mediante claves de recuperación. Si bien el modelo de memoria empleado en ACT es similar en algunos aspectos a una red semántica, el procesamiento involucrado es más parecido a un modelo asociativo.
Modelos estadísticos
Algunos modelos caracterizan la adquisición de información semántica como una forma de inferencia estadística a partir de un conjunto de experiencias discretas, distribuidas en varios "contextos". Aunque estos modelos difieren en detalles, generalmente emplean una matriz (Elemento × Contexto) donde cada celda representa la cantidad de veces que un elemento en la memoria ha ocurrido en un contexto determinado. La información semántica se obtiene realizando un análisis estadístico de esta matriz.
Muchos de estos modelos guardan similitud con los algoritmos utilizados en los motores de búsqueda (por ejemplo, véase Griffiths, et al., 2007 y Anderson, 1990), aunque aún no está claro si realmente utilizan los mismos mecanismos computacionales.
Análisis semántico latente (LSA)
Quizás el más popular de estos modelos es el análisis semántico latente (LSA). En LSA, una matriz T × D se construye a partir de un corpus de texto donde T es el número de términos en el corpus y D es el número de documentos (aquí "contexto" se interpreta como "documento" y solo palabras, o frases de palabras, se consideran elementos en la memoria). Luego, cada celda de la matriz se transforma de acuerdo con la ecuación:
{displaystyle mathbf {M}_{t,d}'={frac {ln {(1+mathbf {M}_{t,d})}}{-sum_{i=0} ^{D}P(i|t)ln {P(i|t)}}}}
donde{displaystyle P(i|t)}
Hiperespacio analógico al lenguaje (HAL)
El modelo Hyperspace Analogue to Language (HAL) considera el contexto solo como las palabras que rodean inmediatamente a una palabra determinada. HAL calcula una matriz NxN, donde N es el número de palabras en su léxico, usando un marco de lectura de 10 palabras que se mueve incrementalmente a través de un corpus de texto. Como en SAM (ver arriba), cada vez que dos palabras están simultáneamente en el marco, la asociación entre ellas aumenta, es decir, la celda correspondiente en la matriz NxN aumenta. Cuanto mayor sea la distancia entre las dos palabras, menor será la cantidad en la que se incrementa la asociación (específicamente,{ estilo de visualización Delta = 11-d}
Otros modelos estadísticos de memoria semántica
El éxito de LSA y HAL dio origen a todo un campo de modelos estadísticos del lenguaje. Puede encontrar una lista más actualizada de dichos modelos en el tema Medidas de relación semántica.
Ubicación de la memoria semántica en el cerebro
La neurociencia cognitiva de la memoria semántica es un tema algo controvertido con dos puntos de vista dominantes.
Por un lado, muchos investigadores y clínicos creen que la memoria semántica es almacenada por los mismos sistemas cerebrales involucrados en la memoria episódica, es decir, los lóbulos temporales mediales (MTL), incluida la formación del hipocampo. En este sistema, la formación del hipocampo "codifica" recuerdos, o hace posible que se formen recuerdos, y la neocorteza almacena recuerdos después de que se completa el proceso de codificación inicial.
Recientemente, se ha presentado nueva evidencia en apoyo de una interpretación más precisa de esta hipótesis. La formación del hipocampo incluye, entre otras estructuras: el propio hipocampo, la corteza entorrinal y la corteza perirrinal. Estos dos últimos forman las "cortezas parahipocampales". Los amnésicos con daño en el hipocampo pero con parte de la corteza parahipocampal intacta pudieron demostrar cierto grado de memoria semántica intacta a pesar de una pérdida total de la memoria episódica. Esto sugiere fuertemente que la codificación de la información que conduce a la memoria semántica no tiene su base fisiológica en el hipocampo.
Otros investigadores creen que el hipocampo solo está involucrado en la memoria episódica y la cognición espacial. Esto plantea entonces la cuestión de dónde puede ubicarse la memoria semántica. Algunos creen que la memoria semántica vive en la corteza temporal. Otros creen que el conocimiento semántico está ampliamente distribuido en todas las áreas del cerebro. Para ilustrar este último punto de vista, considere su conocimiento de los perros. Los investigadores que sostienen el punto de vista del "conocimiento semántico distribuido" creen que su conocimiento del sonido que hace un perro existe en su corteza auditiva, mientras que su capacidad para reconocer e imaginar las características visuales de un perro reside en su corteza visual. La evidencia reciente apoya la idea de que el polo temporal bilateralmente es la zona de convergencia para las representaciones semánticas unimodales en una representación multimodal.
Correlatos neuronales y funcionamiento biológico.
Las áreas del hipocampo son importantes para la participación de la memoria semántica en la memoria declarativa. La corteza prefrontal inferior izquierda (PFC) y las áreas temporales posteriores izquierdas son otras áreas involucradas en el uso de la memoria semántica. El daño del lóbulo temporal que afecta las cortezas lateral y medial se ha relacionado con alteraciones semánticas. El daño a diferentes áreas del cerebro afecta la memoria semántica de manera diferente.
La evidencia de neuroimagen sugiere que las áreas del hipocampo izquierdo muestran un aumento en la actividad durante las tareas de memoria semántica. Durante la recuperación semántica, dos regiones en la circunvolución frontal media derecha y el área de la circunvolución temporal inferior derecha muestran de manera similar un aumento en la actividad. El daño a las áreas involucradas en la memoria semántica da como resultado varios déficits, según el área y el tipo de daño. Por ejemplo, Lambon Ralph, Lowe y Rogers (2007) encontraron que pueden ocurrir deficiencias específicas de categoría cuando los pacientes tienen diferentes déficits de conocimiento para una categoría semántica u otra, según la ubicación y el tipo de daño. Las deficiencias específicas de la categoría pueden indicar que el conocimiento puede depender de manera diferente de las propiedades sensoriales y motoras codificadas en áreas separadas (Farah y McClelland, 1991).
Las deficiencias específicas de categoría pueden involucrar regiones corticales donde se representan seres vivos y no vivos y donde se representan características y relaciones conceptuales. Dependiendo del daño al sistema semántico, un tipo podría verse favorecido sobre el otro. En muchos casos, hay un punto en el que un dominio es mejor que el otro (es decir, representación de cosas vivas y no vivas sobre características y relaciones conceptuales o viceversa)
Diferentes enfermedades y trastornos pueden afectar el funcionamiento biológico de la memoria semántica. Se han realizado una variedad de estudios en un intento de determinar los efectos sobre diversos aspectos de la memoria semántica. Por ejemplo, Lambon, Lowe y Rogers (2007) estudiaron los diferentes efectos que la demencia semántica y la encefalitis por el virus del herpes simple tienen sobre la memoria semántica. Descubrieron que la demencia semántica tiene un deterioro semántico más generalizado. Además, los déficits en la memoria semántica como resultado de la encefalitis por el virus del herpes simple tienden a tener más deficiencias específicas de categoría. Otros trastornos que afectan la memoria semántica, como la enfermedad de Alzheimer, se han observado clínicamente como errores al nombrar, reconocer o describir objetos. Mientras que los investigadores han atribuido dicho deterioro a la degradación del conocimiento semántico (Koenig et al. 2007).
Varias imágenes e investigaciones neuronales apuntan a la memoria semántica y la memoria episódica resultantes de distintas áreas del cerebro. Aún otra investigación sugiere que tanto la memoria semántica como la memoria episódica son parte de un sistema de memoria declarativa singular, pero representan diferentes sectores y partes dentro de un todo mayor. Se activan diferentes áreas dentro del cerebro dependiendo de si se accede a la memoria semántica o episódica. Ciertos expertos todavía están discutiendo si los dos tipos de memoria son o no de sistemas distintos o si la imagen neuronal hace que parezca así como resultado de la activación de diferentes procesos mentales durante la recuperación.
Trastornos
Deficiencias semánticas específicas de la categoría
Las deficiencias semánticas específicas de categoría son una ocurrencia neuropsicológica en la que la capacidad de un individuo para identificar ciertas categorías de objetos se ve afectada de forma selectiva, mientras que otras categorías permanecen intactas. Esta condición puede provocar daño cerebral que puede ser generalizado, irregular o localizado en una parte específica del cerebro. La investigación sugiere que el lóbulo temporal, más específicamente el sistema de descripción estructural, podría ser responsable de las deficiencias específicas de la categoría de los trastornos de la memoria semántica.
Categorías de deterioro
Los déficits semánticos específicos de la categoría tienden a caer en dos categorías diferentes, cada una de las cuales puede evitarse o enfatizarse según el déficit específico del individuo. La primera categoría consiste en objetos animados con "animales" siendo el déficit más común. La segunda categoría consta de objetos inanimados con dos subcategorías de "frutas y verduras" (objetos biológicos inanimados) y "artefactos" siendo los déficits más comunes. El tipo de déficit, sin embargo, no indica falta de conocimiento conceptual asociado a esa categoría. Esto se debe a que el sistema visual utilizado para identificar y describir la estructura de los objetos funciona independientemente de la base de conocimiento conceptual de un individuo.
La mayoría de las veces, estas dos categorías son consistentes con los datos de los estudios de casos. Sin embargo, hay algunas excepciones a la regla, como es el caso de la mayoría de las condiciones neuropsicológicas. Se ha demostrado que cosas como la comida, las partes del cuerpo y los instrumentos musicales desafían la división categórica animado/inanimado o biológico/no biológico. Por ejemplo, se ha demostrado que los instrumentos musicales tienden a estar deteriorados en pacientes con daños en la categoría de seres vivos a pesar de que los instrumentos musicales caen en la categoría no biológica/inanimada. Sin embargo, también hay casos de discapacidad biológica en los que el rendimiento de un instrumento musical se encuentra en un nivel normal. De manera similar, se ha demostrado que la alimentación se ve afectada en aquellos con deficiencias de categoría biológica. La categoría de alimentos específicamente puede presentar algunas irregularidades porque puede ser natural, pero también puede ser altamente procesado. Esto se puede ver en un estudio de caso de un individuo que tenía deficiencias para vegetales y animales, mientras que su categoría para alimentos permaneció intacta. Todos estos hallazgos se basan en estudios de casos individuales, por lo que, aunque son la fuente de información más confiable, también están llenos de inconsistencias porque cada cerebro y cada caso de daño cerebral es único a su manera.
Teorías
Al observar los déficits semánticos específicos de la categoría, es importante considerar cómo se almacena la información semántica en el cerebro. Las teorías sobre este tema tienden a clasificarse en dos grupos diferentes en función de sus principios subyacentes. Las teorías basadas en el "principio de la estructura correlacionada", que establece que la organización del conocimiento conceptual en el cerebro es un reflejo de la frecuencia con la que ocurren las propiedades de un objeto, asumen que el cerebro refleja la relación estadística de las propiedades del objeto y cómo se relacionan entre sí. Las teorías basadas en el "principio de la estructura neuronal", que establece que la organización del conocimiento conceptual en el cerebro está controlada por límites de representación impuestos por el propio cerebro, asumen que la organización es interna. Estas teorías asumen que las presiones selectivas naturales han provocado la formación de circuitos neuronales específicos de ciertos dominios, y que estos están dedicados a la resolución de problemas y la supervivencia. Los animales, las plantas y las herramientas son ejemplos de circuitos específicos que se formarían en base a esta teoría.
El papel de la modalidad
La modalidad se refiere a una categoría semántica de significado que tiene que ver con la necesidad y la probabilidad expresada a través del lenguaje. En lingüística, se dice que ciertas expresiones tienen significados modales. Algunos ejemplos de esto incluyen condicionales, auxiliares, adverbios y sustantivos. cuando se analizan los déficits semánticos específicos de la categoría, existe otro tipo de modalidad que analiza las relaciones entre palabras, que es mucho más relevante para estos trastornos y deficiencias.
Para las deficiencias específicas de categoría, existen teorías específicas de modalidad que se basan todas en unas pocas predicciones generales. Estas teorías establecen que el daño a la modalidad visual resultará en un déficit de objetos biológicos mientras que el daño a la modalidad funcional resultará en un déficit de objetos no biológicos (artefactos). Las teorías basadas en la modalidad también asumen que si hay daño al conocimiento específico de la modalidad, entonces todas las categorías que caen bajo él serán dañadas. En este caso, el daño a la modalidad visual resultaría en un déficit para todos los objetos biológicos sin déficits restringidos a las categorías más específicas. En otras palabras, no habría déficits semánticos específicos de categoría solo para "animales" o solo para "frutas y verduras".
Causas de déficit semántico específicas de la categoría
Demencia semántica
La demencia semántica es un trastorno de la memoria semántica que hace que los pacientes pierdan la capacidad de relacionar palabras o imágenes con sus significados. Sin embargo, es bastante raro que los pacientes con demencia semántica desarrollen deficiencias específicas de categoría, aunque se han documentado casos en los que esto ocurre. Por lo general, un deterioro semántico más generalizado resulta de representaciones semánticas atenuadas en el cerebro.
La enfermedad de Alzheimer es una subcategoría de demencia semántica que puede causar síntomas similares. La principal diferencia entre los dos es que el Alzheimer se clasifica por la atrofia de ambos lados del cerebro, mientras que la demencia semántica se clasifica por la pérdida de tejido cerebral en la parte frontal del lóbulo temporal izquierdo. Con la enfermedad de Alzheimer en particular, las interacciones con la memoria semántica producen diferentes patrones de déficit entre pacientes y categorías a lo largo del tiempo, lo que es causado por representaciones distorsionadas en el cerebro.Por ejemplo, en la aparición inicial de la enfermedad de Alzheimer, los pacientes tienen dificultad leve con la categoría de artefactos. A medida que la enfermedad progresa, los déficits semánticos específicos de la categoría también progresan y los pacientes ven un déficit más concreto con las categorías naturales. En otras palabras, el déficit tiende a ser peor con los seres vivos que con los no vivos.
Encefalitis por virus del herpes simple
La encefalitis por el virus del herpes simple (HSVE) es un trastorno neurológico que causa inflamación del cerebro. Es causada por el virus del herpes simple tipo 1. Los primeros síntomas incluyen dolor de cabeza, fiebre y somnolencia, pero con el tiempo se desarrollarán síntomas que incluyen disminución de la capacidad para hablar, pérdida de memoria y afasia. HSVE también puede causar que ocurran déficits semánticos específicos de categoría. Cuando esto sucede, los pacientes suelen tener daño en el lóbulo temporal que afecta la corteza medial y lateral, así como el lóbulo frontal. Los estudios también han demostrado que los pacientes con HSVE tienen una incidencia mucho mayor de déficits semánticos específicos de categoría que aquellos con demencia semántica, aunque ambos causan una interrupción del flujo a través del lóbulo temporal.
Lesiones cerebrales
Una lesión cerebral se refiere a cualquier tejido anormal dentro o sobre el cerebro. En la mayoría de los casos, esto es causado por un traumatismo o una infección. En un estudio de caso particular, un paciente se sometió a una cirugía para extirpar un aneurisma y el cirujano tuvo que cortar la arteria comunicante anterior, lo que provocó lesiones en el prosencéfalo basal y el fórnix. Antes de la cirugía, este paciente era completamente independiente y no tenía problemas de memoria semántica. Sin embargo, después de la operación y ocurridas las lesiones, el paciente refirió dificultad para nombrar e identificar objetos, tareas de reconocimiento y comprensión. Para este caso particular, el paciente tenía una cantidad mucho más significativa de problemas con los objetos en la categoría de vida, lo que se podía ver en los dibujos de animales que se le pidió al paciente que hiciera y en los datos de las tareas de emparejamiento e identificación. Cada lesión es diferente, pero en este estudio de caso, los investigadores sugirieron que los déficits semánticos se presentaban como resultado de la desconexión del lóbulo temporal. Esto llevaría a la conclusión de que cualquier tipo de lesión en el lóbulo temporal, dependiendo de su gravedad y localización, tiene el potencial de causar déficits semánticos.
Diferencias semánticas de género
La siguiente tabla resume las conclusiones del Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology.
| machos | Hembras |
|---|---|
| Mejor con nombres de herramientas | Mejor con nombres de frutas. |
| Nombra más animales y artefactos. | Nombra más frutas y verduras. |
| Mayor familiaridad con los vehículos. | Mayor familiaridad con las flores y los ancianos. |
Estos resultados nos brindan una línea de base para las diferencias en el conocimiento semántico entre géneros para sujetos sanos. Al observar los déficits semánticos específicos de la categoría, podemos comparar los datos con la tabla anterior para ver si los resultados se alinean. Los datos experimentales nos dicen que los hombres con déficits semánticos específicos de categoría se ven afectados principalmente por frutas y verduras, mientras que las mujeres con déficits semánticos específicos de categoría se ven afectados principalmente por animales y artefactos. Esto lleva a la conclusión de que existen diferencias de género significativas en lo que respecta a los déficits semánticos específicos de la categoría, y que el paciente tenderá a verse afectado en categorías que tenían menos conocimiento existente para empezar.
Deficiencias específicas de la modalidad
La memoria semántica también se discute en referencia a la modalidad. Diferentes componentes representan información de diferentes canales sensoriomotores. Las degradaciones específicas de la modalidad se dividen en subsistemas separados sobre la base de la modalidad de entrada. Los ejemplos de diferentes modalidades de entrada incluyen entrada visual, auditiva y táctil. Las degradaciones específicas de la modalidad también se dividen en subsistemas según el tipo de información. La información visual frente a la verbal y la perceptual frente a la funcional son ejemplos de tipos de información. La especificidad de la modalidad puede explicar las deficiencias específicas de la categoría en los trastornos de la memoria semántica. El daño a la semántica visual afecta principalmente el conocimiento de los seres vivos, y el daño a la semántica funcional afecta principalmente el conocimiento de los seres no vivos.
Trastornos del acceso refractario semántico y del almacenamiento semántico
Los trastornos de la memoria semántica se dividen en dos grupos. Los trastornos de acceso refractario semántico se contrastan con los trastornos de almacenamiento semántico según cuatro factores. Los factores temporales, la consistencia de la respuesta, la frecuencia y la relación semántica son los cuatro factores utilizados para diferenciar entre el acceso refractario semántico y los trastornos de almacenamiento semántico. Una característica clave de los trastornos de acceso refractario semántico son las distorsiones temporales. Se observan disminuciones en el tiempo de respuesta a ciertos estímulos en comparación con los tiempos de respuesta naturales. La consistencia de la respuesta es el siguiente factor. En los trastornos de acceso se ven inconsistencias en la comprensión y respuesta a estímulos que se han presentado muchas veces. Los factores temporales afectan la consistencia de la respuesta. En los trastornos de almacenamiento, no ve una respuesta inconsistente a elementos específicos como lo hace en los trastornos de acceso refractario. La frecuencia del estímulo determina el desempeño en todas las etapas de la cognición. Los efectos extremos de frecuencia de palabras son comunes en los trastornos de almacenamiento semántico, mientras que en los trastornos de acceso semántico refractario los efectos de frecuencia de palabras son mínimos. La comparación de grupos 'cercanos' y 'distantes' pone a prueba la relación semántica. Las agrupaciones 'cerradas' tienen palabras que están relacionadas porque se extraen de la misma categoría. Por ejemplo, una lista de tipos de ropa sería una agrupación 'cerrada'. Las agrupaciones 'distantes' contienen palabras con amplias diferencias categóricas. Las palabras no relacionadas caerían en este grupo. La comparación de grupos cercanos y distantes muestra que en los trastornos de acceso la relación semántica tuvo un efecto negativo. Esto no se observa en los trastornos de almacenamiento semántico.
Investigaciones presentes y futuras
La memoria semántica ha vuelto a tener interés en los últimos 15 años, debido en parte al desarrollo de métodos de neuroimagen funcional como la tomografía por emisión de positrones (PET) y la resonancia magnética funcional (fMRI), que se han utilizado para abordar algunos de los preguntas centrales sobre nuestra comprensión de la memoria semántica.
La tomografía por emisión de positrones (PET) y la resonancia magnética funcional (fMRI) permiten a los neurocientíficos cognitivos explorar diferentes hipótesis sobre la organización de la red neuronal de la memoria semántica. Mediante el uso de estas técnicas de neuroimagen, los investigadores pueden observar la actividad cerebral de los participantes mientras realizan tareas cognitivas. Estas tareas pueden incluir, entre otras, nombrar objetos, decidir si dos estímulos pertenecen a la misma categoría de objetos o relacionar imágenes con sus nombres escritos o hablados.
En lugar de que una sola región del cerebro desempeñe un papel dedicado y privilegiado en la representación o recuperación de todo tipo de conocimiento semántico, la memoria semántica es una colección de sistemas funcional y anatómicamente distintos, donde cada sistema de atributo específico está vinculado a una modalidad sensoriomotora (es decir, visión) y más específicamente a una propiedad dentro de esa modalidad (es decir, el color). Los estudios de neuroimagen también sugieren una distinción entre el procesamiento semántico y el procesamiento sensoriomotor.
Una nueva idea que aún se encuentra en las primeras etapas de desarrollo es que la memoria semántica, como la percepción, se puede subdividir en tipos de información visual: color, tamaño, forma y movimiento. Thompson-Schill (2003) encontró que la corteza temporal ventral izquierda o bilateral parece estar involucrada en la recuperación del conocimiento del color y la forma, la corteza temporal lateral izquierda en el conocimiento del movimiento y la corteza parietal en el conocimiento del tamaño.
Los estudios de neuroimagen sugieren una gran red distribuida de representaciones semánticas que se organizan mínimamente por atributo, y quizás además por categoría. Estas redes incluyen "extensas regiones de la corteza temporal ventral (conocimiento de forma y color) y lateral (conocimiento de movimiento), la corteza parietal (conocimiento de tamaño) y la corteza premotora (conocimiento de manipulación). Otras áreas, como regiones más anteriores de la corteza temporal, puede estar involucrado en la representación del conocimiento conceptual no perceptivo (por ejemplo, verbal), quizás de alguna manera categóricamente organizada". Se sugiere que dentro de la red temporoparietal, el lóbulo temporal anterior es relativamente más importante para el procesamiento semántico y las regiones posteriores del lenguaje son relativamente más importantes para la recuperación léxica.
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