miniatura|La memoria espacial es necesaria para navegar en un entorno.
En psicología cognitiva y neurociencias, la memoria espacial es una forma de memoria responsable del registro y recuperación de la información necesaria para planificar un recorrido hacia un lugar y recordar la ubicación de un objeto o la ocurrencia de un evento. La memoria espacial es necesaria para la orientación en el espacio. La memoria espacial también se puede dividir en memoria espacial egocéntrica y alocéntrica. La memoria espacial de una persona es necesaria para navegar en una ciudad conocida. La memoria espacial de una rata es necesaria para aprender la ubicación de la comida al final de un laberinto. En humanos y animales, las memorias espaciales se resumen en un mapa cognitivo.
La memoria espacial tiene representaciones dentro de la memoria de trabajo, memoria a corto plazo y memoria a largo plazo. Las investigaciones indican que hay áreas específicas del cerebro asociadas con la memoria espacial. Se utilizan muchos métodos para medir la memoria espacial en niños, adultos y animales.
Memoria espacial a corto plazo La memoria a corto plazo (MCP) puede describirse como un sistema que permite almacenar y gestionar temporalmente la información necesaria para completar tareas cognitivas complejas. Las tareas que emplean la memoria a corto plazo incluyen aprendizaje, razonamiento y comprensión. La memoria espacial es un proceso cognitivo que permite a una persona recordar diferentes ubicaciones, así como las relaciones espaciales entre objetos. Esto permite recordar dónde está un objeto en relación con otro objeto; por ejemplo, permite a alguien navegar en una ciudad conocida. Se dice que las memorias espaciales se forman después de que una persona ha recopilado y procesado información sensorial sobre su entorno.
Memoria de trabajo espacial La memoria de trabajo (MT) puede describirse como un sistema de capacidad limitada que permite almacenar y procesar información temporalmente. Este almacenamiento temporal permite completar o trabajar en tareas complejas mientras se mantiene la información en la mente. Por ejemplo, la capacidad de trabajar en un problema matemático complicado utiliza la memoria de trabajo.
Una teoría influyente de la MT es el Baddeley y Hitch modelo multicomponente de memoria de trabajo. La versión más reciente de este modelo sugiere que hay cuatro subcomponentes en la MT: el bucle fonológico, el cuaderno visuoespacial, el ejecutivo central y el búfer episódico. Uno de los componentes de este modelo, el cuaderno visuoespacial, probablemente es responsable del almacenamiento temporal, mantenimiento y manipulación de información visual y espacial.
miniatura|vertical=1.2|El modelo de memoria de trabajo (Baddeley y Hitch, 1974, revisado en 2000) En contraste con el modelo multicomponente, algunos investigadores creen que la MCP debe considerarse como una construcción unitaria. En este sentido, la información visual, espacial y verbal se considera organizada por niveles de representación en lugar del tipo de almacenamiento al que pertenece. Dentro de la literatura, se sugiere que se explore más la fraccionación de la MCP y la MT. Sin embargo, gran parte de la investigación sobre el constructo de la memoria visuoespacial se ha realizado de acuerdo con el paradigma propuesto por Baddeley y Hitch.
El rol del ejecutivo central Las investigaciones sobre la función exacta del cuaderno visuoespacial han indicado que tanto la memoria espacial a corto plazo como la memoria de trabajo dependen de los recursos ejecutivos y no son completamente completamente distintas. Por ejemplo, el rendimiento en una tarea de memoria de trabajo, pero no en una tarea de memoria a corto plazo, se vio afectado por la supresión articulatoria, lo que sugiere que el deterioro en la tarea espacial fue causado por el desempeño concurrente en una tarea que hacía un uso extensivo de los recursos ejecutivos. Los resultados también encontraron que el rendimiento se vio afectado en tareas de MCP y MT con supresión ejecutiva. Esto ilustra cómo, dentro del dominio visuoespacial, tanto la MCP como la MT requieren un uso similar del ejecutivo central.
Además, durante una tarea de visualización espacial (que está relacionada con el funcionamiento ejecutivo y no con la MCP o la MT) la supresión ejecutiva concurrente afectó el rendimiento, indicando que los efectos se debían a demandas comunes sobre el ejecutivo central y no al almacenamiento a corto plazo. Los investigadores concluyeron que el ejecutivo central emplea estrategias cognitivas que permiten a los participantes codificar y mantener representaciones mentales durante las tareas de memoria a corto plazo.
Aunque los estudios sugieren que el ejecutivo central está íntimamente involucrado en varias tareas espaciales, aún no se ha determinado la forma exacta en que están conectados.
Memoria espacial a largo plazo El recuerdo de la memoria espacial se basa en una estructura jerárquica. Las personas recuerdan el diseño general de un espacio particular y luego las «ubicaciones objetivo de referencia» dentro de ese conjunto espacial. Este paradigma incluye una escala ordinal de características a las que un individuo debe prestar atención para informar su mapa cognitivo. El recuerdo de detalles espaciales es un procedimiento descendente que requiere que un individuo recuerde las características superordinadas de un mapa cognitivo, seguido de las características ordinadas y subordinadas. Dos características espaciales son prominentes en la navegación de un camino: el diseño general y la orientación por puntos de referencia (Kahana et al., 2006). Las personas no solo son capaces de aprender sobre el diseño espacial de su entorno, sino que también pueden reconstruir nuevas rutas y relaciones espaciales a través de la inferencia.
Un mapa cognitivo es «un modelo mental de la configuración espacial de los objetos que permite la navegación a lo largo de un camino óptimo entre pares arbitrarios de puntos».
Hermer y Spelke (1994) determinaron que cuando los niños pequeños comienzan a caminar, alrededor de los dieciocho meses, navegan por su sentido del diseño del mundo. McNamara, Hardy y Hirtle identificaron la pertenencia a una región como un componente fundamental del mapa cognitivo de cualquier persona (1989). Específicamente, la pertenencia a una región se define por cualquier tipo de límite, ya sea físico, perceptual o subjetivo (McNamara et al., 1989). Los límites son una de las cualidades más básicas y endémicas en el mundo que nos rodea. Estos límites no son más que líneas axiales, una característica hacia la cual las personas tienen un sesgo cuando se relacionan con el espacio; por ejemplo, un determinante de la línea axial es la gravedad (McNamara & Shelton, 2001; Kim & Penn, 2004). Las líneas axiales ayudan a todos a dividir nuestras percepciones en regiones. Esta idea de un mundo parcelado se ve respaldada por el hallazgo de que los elementos que se recuerdan juntos tienen más probabilidades de estar agrupados dentro de la misma región del mapa cognitivo más grande de una persona.
Los límites no son los únicos determinantes del diseño. El agrupamiento también demuestra otra propiedad importante en relación con las concepciones espaciales, que es que el recuerdo espacial es un proceso jerárquico. Cuando alguien recuerda un entorno o navega por un terreno, esa persona implícitamente recuerda primero el diseño general. Luego, debido a la «estructura correlacional rica» del concepto, se activa una serie de asociaciones. Eventualmente, la cascada resultante de activaciones despertará los detalles particulares que corresponden con la región que se está recordando. Así es como las personas codifican muchas entidades de diferentes niveles ontológicos, como la ubicación de una grapadora; en un escritorio; que está en la oficina.
Uno puede recordar solo una región a la vez (un cuello de botella). Un cuello de botella en el sistema de navegación cognitiva de una persona podría ser un problema. Por ejemplo, si hubiera una necesidad de un desvío repentino en un viaje largo por carretera. La falta de experiencia en un lugar, o simplemente su gran tamaño, puede desorientar el diseño mental de una persona, especialmente en un lugar grande y desconocido con muchos estímulos abrumadores. En estos entornos, las personas aún pueden orientarse y encontrar su camino utilizando puntos de referencia. Esta capacidad para «priorizar objetos y regiones en escenas complejas para la selección (y) el reconocimiento» fue etiquetada por Chun y Jiang en 1998. Los puntos de referencia dan a las personas una guía al activar «asociaciones aprendidas entre el contexto global y las ubicaciones objetivo». Mallot y Gillner (2000) mostraron que los sujetos aprendieron una asociación entre un punto de referencia específico y la dirección de un giro, fortaleciendo así la relación entre las asociaciones y los puntos de referencia. Shelton y McNamara (2001) resumieron de manera sucinta por qué los puntos de referencia, como marcadores, son tan útiles: «la ubicación... no puede describirse sin hacer referencia a la orientación del observador».
Las personas utilizan tanto el diseño de un espacio particular como la presencia de puntos de referencia para orientarse. Los psicólogos aún no han explicado si el diseño afecta a los puntos de referencia o si los puntos de referencia determinan los límites de un diseño. Debido a esto, el concepto sufre de una paradoja del tipo huevo o gallina. McNamara encontró que los sujetos usan «grupos de puntos de referencia como marcos de referencia intrínsecos», lo que solo confunde más el tema.
Las personas perciben objetos en su entorno en relación con otros objetos en ese mismo entorno. Los puntos de referencia y el diseño son sistemas complementarios para el recuerdo espacial, pero se desconoce cómo interactúan estos dos sistemas cuando ambos tipos de información están disponibles. Como resultado, las personas tienen que hacer ciertas suposiciones sobre la interacción entre los dos sistemas. Por ejemplo, los mapas cognitivos no son «absolutos» sino que, como cualquiera puede atestiguar, «se utilizan para proporcionar un valor predeterminado... (que) se modula según... las demandas de la tarea». Los psicólogos también piensan que los mapas cognitivos están basados en instancias, lo que explica la «coincidencia discriminativa con experiencias pasadas».
Este campo ha sido tradicionalmente obstaculizado por variables de confusión, como el costo y la posibilidad de exposición previa a un entorno experimental. Los avances tecnológicos, incluidos los de la tecnología de realidad virtual, han hecho que los hallazgos sean más accesibles. La realidad virtual ofrece a los experimentadores el lujo de un control extremo sobre su entorno de prueba. Cualquier variable puede manipularse, incluidas cosas que no serían posibles en la realidad.
Realidad virtual Durante un estudio de 2006, los investigadores diseñaron tres ciudades virtuales diferentes, cada una con su propio «diseño de carreteras único y un conjunto único de cinco tiendas». Sin embargo, la huella general de los diferentes mapas era exactamente del mismo tamaño, 80 unidades cuadradas. En este experimento, los participantes tuvieron que participar en dos conjuntos diferentes de pruebas.