Recollections seen from the viewpoint of different minds

Episodic memory allows people to mentally travel back in time and re-experience previous events from a first person perspective. A growing body of research suggests that the re-construction of such events fundamentally relies on mental simulations which re-instate sensorimotor processes that were active during the original event formation. Nevertheless, to what degree the external environment and sensorimotor processes are used to cue memory during such internal simulations are not well specified and issues of debate. An important piece of the puzzle has, however, been obtained in current eye movement research where it has been demonstrated that participants who inspect a picture and subsequently recall this picture from memory, while looking at a blank screen, to a large degree move their eyes in a pattern which correspond with their original picture viewing. Remarkably, we have recently demonstrated that gaze patterns showing compatibility between encoding and recall may increase the likelihood of successful remembering (Johansson & Johansson, 2014). But virtually nothing is known about how such eye movements are actually used to cue memory.

This project aims fill this fundamental knowledge gap and to in detail investigate how individuals’ gaze behavior interacts with the encoding and retrieval of their episodic memories. To achieve this the project aims to answer three key questions: (1) which properties of the scanpaths established during encoding and retrieval are predictive of retrieval performance (e.g. gaze positions, scanpath shape, gaze order)? (2) which properties of the content of a retrieved memory are affected by gaze behavior? (3) To what degree do those questions depend on individual differences in cognitive abilities, styles and strategies?

The outcome of the project primarily provides insight for cognitive models of memory retrieval. But in the long run, the results, could have important implications for more applied avenues. Eye movement strategies could, for instance, function as mnemonic aids for individuals with memory disabilities or be used in mental practice techniques.

Episodiskt minne tillåter oss att resa i tiden och att återuppleva tidigare händelser ur ett förstapersonsperspektiv. Sådana minnesbilder upplevs ofta som mindre detaljrika och flyktigare än riktiga synintryck men brukar ändå i hög grad påminna om de upplevelser som sker här och nu. Förmågan att mentalt kunna återskapa händelser så att de “spelas upp” som scener i vårt inre brukar kallas intern simulering och är av högsta betydelse för vårt tänkande. Det finns idag ett starkt stöd för att sådan intern simulering återaktiverar delar av de perceptuella och motoriska handlingar som var aktiva i skedet då den återskapade händelsen utspelade sig. Trots detta finns idag väldigt lite kunskap om hur sådana interna simuleringar faktiskt fungerar och samspelar med vårt minne och vårt tänkande.

Med hjälp av teknik som spelar in ögonrörelser har ett nytt fönster till våra tankar och minnen öppnats. Vi har till exempel tidigare visat att personer som inspekterar en bild och som senare visualiserar den ifrån minnet, samtidigt som de tittar på en blank skärm, i väldigt hög grad tittar på den blanka skärmen som om bilden fortfarande finns framför dem. Det här fenomenet där man tittar på ”ingenting” har påvisats i ett flertal internationella studier och är idag en etablerad metod för att spåra återskapade minnesbilder i både tid och rum. I en anmärkningsvärd studie ifrån 2014 har vi även kunnat påvisa att de ögonrörelser som sker när episodiska minnen återkallas inte bara speglar innehållet ifrån den aktuella händelsen utan att de även har en aktiv roll för hur framgångsrika vi är i själva minnesåterkallningen.

Det här projektet har som mål att i detalj undersöka hur olika individers blickbeteenden samverkar med inkodningen och framplockningen av deras episodiska minnen. För att åstadkomma detta syftar projektet till att besvara vad vi tror är de tre nyckelfrågorna i det här samspelet: (1) Vilka egenskaper hos de ögonrörelsemönster som skapas vid inkodning och återkallning av episodiska minnen predicerar framgångsrik minnesprestation? Är det t.ex. absoluta positioner, relativa positioner, fixeringssekvensen, formen för hela ögonrörelsemönstret, eller några andra aspekter som är avgörande? (2) Vilka egenskaper i själva innehållet av den återkallade minnesbilden påverkas av olika blickbeteenden? (3) I vilken utsträckning beror de tidigare två frågorna på individuella skillnader i olika kognitiva förmågor, stilar och strategier?

Projektets resultat har först och främst teoretisk betydelse för kognitiva modeller om minnesframplockning. Men direkta tillämpningar finns i utvecklandet av minnesstrategier för populationer med sviktande minnesförmåga och i mentala träningsmetoder som syftar till att förbättra prestation och välmående, i t.ex. sjukgymnastik, idrott, utbildning och terapi.