Methods used to study memory
स्मृति के अध्ययन में प्रजातियों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग करके तंत्रिका-मनोविज्ञान, मानव विकास और पशु परीक्षण से अनुसंधान पद्धतियां शामिल हैं। स्मृति की जटिल घटना को अनुसंधान के कई क्षेत्रों से साक्ष्य के संयोजन द्वारा खोजा जाता है। नई तकनीकों, प्रयोगात्मक तरीकों और पशु प्रयोगों ने स्मृति के कामकाज की समझ में वृद्धि की है। मनुष्यों में स्मृति का अध्ययन करना आमतौर पर वांछनीय है क्योंकि हमारे पास अनुभवों का व्यक्तिपरक वर्णन करने की क्षमता है, और हमारे पास स्मृति के जटिल और अप्रत्यक्ष परीक्षण करने की बुद्धि है। घाव अध्ययन हमें स्मृति के तंत्रिका तंत्र को कम करने की अनुमति देते हैं, और बारीक से निर्मित मनोवैज्ञानिक परीक्षणों के परिणाम हमें इस बारे में निष्कर्ष निकालने में मदद कर सकते हैं कि स्मृति कैसे काम करती है। न्यूरोसाइकोलॉजिस्ट यह दिखाने का प्रयास करते हैं कि विशिष्ट व्यवहार संबंधी कमी मस्तिष्क क्षति के विशिष्ट स्थलों से जुड़ी होती है। एच. एम. का प्रसिद्ध मामला, एक व्यक्ति जिसने अपने दोनों मध्यवर्ती अस्थायी खंडों को हटा दिया था, जिसके परिणामस्वरूप गहरी भूलने की बीमारी हो गई थी, यह दर्शाता है कि मस्तिष्क की क्षति हमें स्मृति के आंतरिक कामकाज के बारे में बहुत कुछ बता सकती है। पहले से ही मस्तिष्क क्षति प्राप्त कर चुके मानव रोगियों के अध्ययन के साथ मूलभूत समस्याओं में से एक प्रयोगात्मक नियंत्रण की कमी है। आम तौर पर व्यक्तियों के बीच तुलना की जानी चाहिए; सटीक घाव स्थान और व्यक्तिगत अंतर को नियंत्रित नहीं किया जा सकता है। एब्बिंगहॉस हर्मन एब्बिंगहॉस ने 1885 में ऑन मेमोरी नामक इस ग्रंथ के साथ मानव स्मृति का वैज्ञानिक अध्ययन शुरू किया। एबिंगहॉस ने प्रति सेकंड ढाई अक्षरों की नियमित गति से प्रस्तुत यादृच्छिक रूप से व्यवस्थित अक्षरों की सूचियों को याद रखने की अपनी क्षमता का परीक्षण करके खुद पर प्रयोग किया। वह रिकॉर्ड करता था कि उसे अक्षरों की सूची को याद रखने में कितना समय लगा और यह भी कि वह कितनी जल्दी याददाश्त खो देगा। इस डेटा के साथ, उन्होंने सीखने और भूलने की अवस्था का पता लगाया। एबिंगहॉस ने दिन के अलग-अलग समय और अलग-अलग परिस्थितियों में याद रखने की अपनी क्षमता के बारे में भी जानकारी एकत्र की। उनके काम ने बाद में जी. ई. को प्रभावित किया। मुलर ने मानव विषयों पर स्मृति प्रयोग करने और स्मृति के मॉडल विकसित करने के लिए व्यवहार संबंधी डेटा का उपयोग करने के लिए वस्तुओं की सूचियों की परंपरा को जारी रखा। इन विधियों का उपयोग करके अध्ययन की जाने वाली दो सबसे आम प्रकार की स्मृति पहचान और स्मरण हैं। रिकग्निशन रिकग्निशन मेमोरी यह तय करने की क्षमता है कि क्यूड आइटम को आमतौर पर हाँ या नहीं प्रतिक्रिया के साथ सूची में पहले प्रस्तुत किया गया था या नहीं। यह स्मृति पुलिस लाइन-अप के लिए उपयोग की जाने वाली स्मृति के प्रकार के समान है। वर्णित विशेष कार्य को "वस्तु पहचान" कहा जाता था। वैज्ञानिक मान्यता निर्णय को कैसे संग्रहीत और पुनर्प्राप्त किया जाता है, इस पर सिद्धांत विकसित करने के लिए सांख्यिकीय विश्लेषण के साथ झूठे अलार्म (गलत "हां" प्रतिक्रियाओं) की दरों से संबंधित हिट (सही "हां" प्रतिक्रियाओं) की दरों का अध्ययन करते हैं। इन सिद्धांतों को फिर स्मृति मॉडल में विकसित किया जाता है। रिकॉल रिकॉल मेमोरी किसी विशेष संबंधित वस्तु द्वारा या किसी संबंधित संकेत के बिना संग्रहीत जानकारी को पुनः प्राप्त करने की क्षमता है। पहिलकेँ क्यूड रिकॉल कहल जाइत अछि आ दोसरकेँ फ्री रिकॉल कहल जाइत अछि। क्यूड रिकॉल में प्रतिभागी जोड़ीदार वस्तुओं की एक सूची का अध्ययन करता है और फिर उन जोड़ों में से आधे को प्रस्तुत किया जाता है और संबंधित दूसरे आधे को याद करना चाहिए। एक सामान्य अतिरिक्त कार्य यह है कि प्रतिभागी क्यूड वस्तुओं के साथ जुड़ाव का एक नया सेट सीखें और पूर्व जुड़ाव से होने वाले हस्तक्षेप की मात्रा का अध्ययन करें। ये प्रयोग इस बारे में सिद्धांतों को विकसित करने में मदद करते हैं कि हम संघों को कैसे सीखते हैं और कौन सी स्थितियां उस सीखने को प्रभावित करती हैं। फ्री रिकॉल आइटम पेयर का उपयोग नहीं करता है। इसके बजाय, प्रतिभागी वस्तुओं की एक सूची का अध्ययन करते हैं और फिर उस सूची को उस क्रम में याद करते हैं कि वे स्मृति से वस्तुओं को पुनः प्राप्त करते हैं। इन प्रयोगों में डेटा को उस क्रम से लिया जाता है जिसमें वस्तुओं को याद किया जाता है और अंतर-प्रतिक्रिया समय। इस डेटा का उपयोग स्मृति भंडारण और पुनर्प्राप्ति के मॉडल विकसित करने के लिए किया जाता है। बच्चे मनुष्य जीवित रहने के लिए स्मृति पर अत्यधिक निर्भर हैं क्योंकि हम सीखने और कार्य करने के लिए सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला को पहचानने और याद रखने की अपनी क्षमता पर निर्भर हैं, यही कारण है कि स्मृति की क्षमता बहुत कम उम्र में विकसित होती है। मौखिक संचार और मानसिक क्षमताओं की कमी के कारण बच्चों में स्मृति वयस्कों की तुलना में सरल तरीकों से प्रदर्शित होती है, और इसलिए परीक्षण के तरीके समान हैं लेकिन उम्र विशिष्ट क्षमताओं के अनुरूप संशोधित किए जाते हैं। बच्चों की आयु (क्षमता) और प्रदान किए गए कार्य के प्रकार के आधार पर, उनकी शारीरिक क्रियाओं, भावनात्मक (चेहरे) प्रतिक्रिया या ध्यान/ध्यान का दस्तावेजीकरण करके बच्चों की स्मृति का परीक्षण करने के लिए अवलोकन और प्रयोगात्मक विधियों का उपयोग किया जाता है। एक बड़ा बच्चा अधिक जटिल कार्यों के लिए मौखिक और गैर-मौखिक दोनों परीक्षणों के उत्तर अधिक विस्तृत और सटीक तरीके से प्रदान कर सकता है और इसलिए अधिक प्रत्यक्ष डेटा का उत्पादन कर सकता है। आयु के अनुसार विधियों में परिवर्तन कई कारणों से आवश्यक है, विशेष रूप से क्योंकि स्मृति क्षमता बचपन के कुछ चरणों में बढ़ती है और जैविक प्रगति और पर्यावरणीय अनुभव से प्रभावित हो सकती है। जन्म से, बच्चे जटिल अनुक्रमों और अवधारणाओं को याद रखने की बढ़ती क्षमता के साथ अवलोकन (अनुकरण) और श्रवण सीखने की शैलियों का उपयोग करते हैं। जानकारी को बनाए रखने की क्षमता में तेजी से वृद्धि आंशिक रूप से मायलिन की वृद्धि के कारण होती है, जो न्यूरॉन्स के बीच आवेगों की गति को बढ़ाती है, विशेष रूप से दृश्य और श्रवण प्रांतस्था में जो विकास प्रक्रियाओं में बहुत जल्दी मायलिनेटेड हो जाते हैं। मायलिनेशन की मात्रा का सीधा प्रभाव सूचना-प्रसंस्करण की गति और बदले में उस गति और शक्ति पर पड़ता है जिस पर हम चीजों को याद रखने में सक्षम होते हैं। संदर्भों और संबंधों की समझ के साथ-साथ स्मृति रणनीतियाँ जैसे चंक और स्कीमा सीखना भी यादों की ताकत को प्रभावित कर सकता है और इसलिए परीक्षण की विधि चुनते समय इस पर विचार किया जाना चाहिए। क्रिया उन्मुख स्मृति एक प्रसिद्ध अध्ययन जिसका उपयोग स्मरण स्मृति के प्रारंभिक संकेतों को दिखाने के लिए किया जाता है, 3 महीने के शिशुओं के मोबाइल के साथ व्यवहार की जांच करता है। इस प्रयोग में शिशु के पैर में एक रंगीन मोबाइल पर एक तार बांधना शामिल था, ताकि लात मारने से मोबाइल हिल जाए, जिससे बच्चा प्रसन्न हो। प्रारंभिक प्रशिक्षण के बाद, यह दिखाया गया कि एक सप्ताह बाद शिशुओं ने आंदोलन करने के लिए लात मारी। दो सप्ताह बाद शिशु ने एक छोटे से अनुस्मारक सत्र के बाद लात मारने का व्यवहार फिर से शुरू किया जहां उन्होंने मोबाइल को चलते हुए देखा (अपने पैर से बिना जुड़े)। इस प्रयोग ने मोबाइल की पहचान के साथ-साथ रिकॉल (एक सप्ताह के बाद) और क्यूड रिकॉल (2 सप्ताह के बाद) दिखाया। पहचान और स्मरण स्मृति के दो आवश्यक पहलू हैं; ये बच्चों में विशेष रूप से उपयोगी हैं क्योंकि स्मृति की मौखिक रिपोर्टिंग अभी तक उपलब्ध नहीं हो सकती है या बहुत छोटे प्रतिभागियों का परीक्षण करते समय उतनी विश्वसनीय नहीं हो सकती है। लगभग 9 महीने की उम्र में कुछ शिशु कुछ सरल कार्यों को फिर से करने में सक्षम होते हैं जो वे उन्हें देखने के 24 घंटे बाद तक देखते हैं। व्यवहारों का पुनरुत्पादन जैसे कि एक वस्तु को दूसरे पर चुनना या बार-बार किसी वस्तु को एक निश्चित स्थान पर रखना एक प्रकार का स्थितिजन्य स्मृति परीक्षण है जिसका उपयोग बच्चे की स्मृति क्षमता के स्तर की पहचान करने के लिए किया जाता है। विलंबित नकल, क्यूइंग के बिना व्यवहार को पुनः उत्पन्न करने की क्षमता, 18-24 महीने की उम्र के पास देखी और परखी जा सकती है। बच्चे स्मृति से अधिक विस्तार के साथ अधिक जटिल घटनाओं को दोहराने में सक्षम हो जाते हैं। एक बाल विकास मनोवैज्ञानिक जीन पियाजे ने लगभग 2 साल की उम्र के बच्चों की संज्ञानात्मक और स्मृति क्षमताओं का परीक्षण करने के लिए एक अध्ययन किया। ये परीक्षण बच्चे को प्रस्तुत की गई वस्तुओं का उपयोग करके किए गए थे, जिसके बाद उन्हें दृष्टि से हटा दिया गया था। इससे बहुत छोटे शिशुओं को विश्वास हो जाता है कि वस्तु अब मौजूद नहीं है। लगभग 8-12 महीनों में, बच्चे लापता वस्तु की तलाश करेंगे और यह प्रदर्शन स्मृति को दर्शाता है, साथ ही एक समझ भी है कि यह तब भी मौजूद है जब इसे सीधे नहीं देखा जाता है। इसने वस्तु स्थायित्व के सिद्धांत को जन्म दिया जो उस चरण को प्रदर्शित करता है जिस पर स्मृति और संज्ञानात्मक विकास मानसिक प्रतिनिधित्व के स्तर तक पहुंच गए हैं। चेहरे की पहचान 7 दिन की उम्र में एक बच्चा चेहरे की अभिव्यक्ति की नकल के संकेत दिखा सकता है जैसे कि जीभ या होंठ का बाहर निकलना और उनका मुंह खुलना। इस बारे में कुछ बहस है कि क्या यह एक स्वैच्छिक या प्रतिबिंबीत कार्रवाई है, हालांकि नकल करने की क्षमता शिशु की छवि को कूटबद्ध करने और उसकी नकल करने की क्षमता को प्रदर्शित करती है। लंबे समय तक चेहरे की याददाश्त के साक्ष्य 2 से 3 सप्ताह की उम्र के बच्चों में देखे जा सकते हैं। कम रोने और अधिक मुस्कुराने जैसे व्यवहार में परिवर्तन एक परिचित चेहरे की पहचान के प्रमाण को दर्शाते हैं। पहचान को आदत के साथ भी दिखाया जा सकता है, एक परिचित उत्तेजना में भाग लेने की प्रक्रिया जो एक नए के लिए कम प्राथमिकता है। यह श्रवण और दृश्य पहचान सहित कई रूपों में 5 महीने की उम्र में देखा जा सकता है। 8-10 महीने के शिशुओं के एक अध्ययन में, परिचित वस्तुओं/चेहरों और नए प्रस्तुत दोनों को अलग-अलग अंतराल और समय की देरी पर पेश किया गया था। देखने का समय और पहली नज़र दर्ज की गई, और परिणाम आदत और स्मृति स्मरण का संकेत देते हैं। बच्चों में स्मृति का अध्ययन करते समय स्मृति की सटीकता एक महत्वपूर्ण कारक है क्योंकि यह प्रदर्शित किया गया है कि बच्चों की स्मृति वयस्कों की तुलना में झूठी स्मृतियों के सुझाव और प्रत्यारोपण के लिए अधिक संवेदनशील है। प्रीस्कूलर पर किए गए एक अध्ययन में, हां/नहीं और बहुविकल्पीय प्रारूप में एक प्रश्नावली विधि का उपयोग करते हुए, एक नियंत्रित स्थिति के जवाब में एक उत्तर को मजबूर करने का परिणाम प्रश्न शैली के अनुसार भिन्न होता है। बच्चों ने 'हां' से 'नहीं' कहने को प्राथमिकता दी और कई विकल्पों के लिए समान प्राथमिकता दिखाई (जब दोनों में से कोई भी सही नहीं था), न ही बच्चों में स्मृति सटीकता के लिए एक आदर्श परीक्षण है। मानदंड-आधारित सामग्री विश्लेषण (सी. बी. सी. ए.) को बच्चों में झूठी यादों से सच्चाई को समझने के लिए डिज़ाइन किया गया है और यह कथन वैधता विश्लेषण (एस. वी. ए.) का एक हिस्सा है जिसमें संरचित साक्षात्कार, मौखिक बयानों का व्यवस्थित विश्लेषण और कथन वैधता चेकलिस्ट शामिल है। यह एक व्यापक प्रोटोकॉल है जो किसी घटना या स्थिति के बाल गवाह की स्मृति की विश्वसनीयता का परीक्षण करता है जो इस धारणा पर निर्भर करता है कि झूठी यादें सत्य और सटीक यादों की तुलना में कमजोर गुणवत्ता की होती हैं। कानूनी व्यवस्था में मान्यता स्मृति भी वयस्कों की तुलना में बच्चों में अलग होती है। एक मेटा-विश्लेषण अध्ययन में अन्य संदिग्धों के बीच एक अपराधी की पहचान करने के लिए एक बाल गवाह के लिए एक लाइन-अप शैली परीक्षण का उपयोग किया गया था। परिणाम बताते हैं कि 5 वर्ष से अधिक आयु के बच्चे वयस्कों की तुलना में एक तुलनीय दर पर एक अपराधी (जब अपराधी मौजूद था) की पहचान करने में सक्षम थे, लेकिन 14 वर्ष की आयु तक के बच्चों ने अपराधी के मौजूद नहीं होने पर कहीं अधिक संख्या में गलत पहचान की। पोजुलो और लिंडसे द्वारा यह अनुमान लगाया गया था कि गलत सकारात्मक सही पूर्ण निर्णय (याद करने) का उत्पादन करने में असमर्थता के कारण थे, जबकि सापेक्ष निर्णय (मान्यता) अधिक सफल होते हैं। प्रौद्योगिकी संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान का उद्देश्य एफ. एम. आर. आई., रिपीटेटिव ट्रांसक्रैनियल मैग्नेटिक स्टिमुलेशन (आर. टी. एम. एस.) और मैग्नेटोएन्सेफलोग्राफी (एम. ई. जी.) जैसी नई तकनीकों के साथ-साथ पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पी. ई. टी.) और इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी (ई. ई. जी.) अध्ययनों जैसे पुराने तरीकों का उपयोग करके संज्ञानात्मक ज्ञान को अपने तंत्रिका आधार तक कम करना है। एफ. एम. आर. आई. में उपयोग किए जाने वाले सहसंबंधी डिजाइनों के कारण, कई वैज्ञानिकों ने इसे नए फ्रेनोलॉजी के रूप में इस अर्थ में गढ़ा है कि एफ. एम. आर. आई. जैसी तकनीकें जटिल आंकड़ों पर बहुत अधिक निर्भर करती हैं। यदि अनुचित डिजाइनों का उपयोग किया जाता है तो टाइप 1 त्रुटियां वैज्ञानिकों को समय से पहले और गलत कारण संबंध बनाने के लिए प्रेरित कर सकती हैं। नैतिकता मानव विषय अनुसंधान को सावधानीपूर्वक तैयार किया जाना चाहिए ताकि विषय पर कोई प्रतिकूल प्रभाव न पड़े और एक इंसान के रूप में उनके अधिकारों पर प्रभाव न पड़े। तंत्रिका संबंधी प्रक्रियाएँ जो जानबूझकर मस्तिष्क को नुकसान पहुँचाती हैं, अवैध हैं, और इसलिए जिन लोगों ने पहले ही मस्तिष्क क्षति प्राप्त कर ली है, उनका अध्ययन किया जाना चाहिए। मस्तिष्क क्षतिग्रस्त रोगियों के अध्ययन की अपनी कमियां हैं, हालांकि मस्तिष्क घायल रोगियों के मामले के अध्ययन ने स्मृति के तंत्रिका आधार के बारे में हमारी समझ में बहुत सुधार किया है। सभी विषयों (या उनके कानूनी प्रतिनिधि) को प्रयोगात्मक प्रक्रिया की स्पष्ट समझ होनी चाहिए, जिसमें उनके लिए कोई भी संभावित खतरा शामिल है, और किसी भी परीक्षण को शुरू करने से पहले शोधकर्ता को सहमति व्यक्त करने के लिए मन की सही स्थिति में होना चाहिए। अमेरिकन साइकोलॉजिकल एसोसिएशन मनोविज्ञान में अनुसंधान से संबंधित एक सख्त नैतिक संहिता का उपयोग करता है। प्रयोगात्मक डिजाइन स्मृति अनुसंधान में उत्पन्न होने वाली एक प्रमुख जटिलता मनुष्यों में इसकी दोषपूर्ण प्रकृति है। यादों को याद करने की क्षमता होने का मतलब यह नहीं है कि वे सटीक हैं। हमारे आस-पास जो हो रहा है उसे संग्रहीत करने और संसाधित करने की हमारी क्षमता इस बात पर निर्भर करती है कि स्मृति एक रचनात्मक, दोषपूर्ण प्रक्रिया है। ऊपर वर्णित तकनीकें कुछ व्यवहारों से जुड़े सक्रियण के क्षेत्रों को दिखा सकती हैं, लेकिन घाव के स्थान के बारे में किसी भी विचार के बिना, यह पता लगाना मुश्किल है कि मस्तिष्क का कौन सा हिस्सा किस व्यवहार संबंधी कमी से संबंधित है। न्यूरोसाइकोलॉजिस्ट्स ने विशिष्ट प्रकार की स्मृति का आकलन करने के लिए डिज़ाइन किए गए विभिन्न कार्यों का निर्माण किया है ताकि इन परीक्षणों पर खराब प्रदर्शन से घाव के स्थान के बारे में निष्कर्ष निकाला जा सके। न्यूरोसाइकोलॉजिकल परीक्षण मस्तिष्क क्षति के विशिष्ट स्थलों से जुड़ी विशिष्ट प्रकार की स्मृति को समझने में हमारी सहायता कर सकते हैं। कोर्सी ब्लॉक टैपिंग दृश्य-स्थानिक स्मृति के एक मूल्यांकन में एक शोधकर्ता की नकल करना शामिल है क्योंकि वह नौ समान स्थानिक रूप से अलग किए गए ब्लॉकों को टैप करता है। अनुक्रम सरलता से शुरू होता है, आमतौर पर दो खंडों का उपयोग करके, लेकिन तब तक अधिक जटिल हो जाता है जब तक कि विषय का प्रदर्शन प्रभावित नहीं हो जाता। इस संख्या को कोर्सी स्पैन के रूप में जाना जाता है, और सामान्य मानव विषयों के लिए औसतन लगभग 5 है। इस परीक्षण से गुजरने वाले विषयों से जुड़े एक एफ. एम. आर. आई. अध्ययन से पता चला है कि जबकि अनुक्रम की लंबाई बढ़ती है, मस्तिष्क की सामान्य गतिविधि समान रहती है। इसलिए जबकि मनुष्य एन्कोडिंग में कठिनाई दिखा सकते हैं, यह समग्र मस्तिष्क सक्रियण से संबंधित नहीं है। चाहे कार्य को अच्छी तरह से करने में सक्षम हो या नहीं, वेंट्रोलैटरल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स अत्यधिक शामिल है। कोर्सी एक सामान्य आगे के क्रम के साथ कार्यों को अवरुद्ध करता है जिसके लिए विज़ुस्पेशियल स्केच पैड से समर्थन की आवश्यकता होती है, लेकिन ध्वन्यात्मक लूप से नहीं। जब वापस बुलाए जाने का क्रम तीन या चार वस्तुओं से लंबा हो जाता है, तो केंद्रीय कार्यकारी संसाधनों का उपयोग पशु विषयों के लिए किया जाता है स्मृति के अध्ययन को जानवरों के साथ प्रयोग से बहुत लाभ हुआ है। वर्तमान नैतिक दिशानिर्देशों में कहा गया है कि वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए जानवरों का उपयोग केवल तभी स्वीकार्य है जब जानवरों को किया गया नुकसान (शारीरिक या मनोवैज्ञानिक) शोध के लाभों से अधिक हो। इसे ध्यान में रखते हुए, हम जानवरों पर अनुसंधान तकनीकों का उपयोग कर सकते हैं जो जरूरी नहीं कि मनुष्यों पर किए जाएं। बुनियादी अनुसंधान पशु अनुसंधान से स्मृति की हमारी समझ को बहुत लाभ हुआ है। शल्य चिकित्सा, या न्यूरोटॉक्सिक विधियों का उपयोग करके जानवरों के मस्तिष्क को चुनिंदा रूप से घाव किया जा सकता है और प्रयोगात्मक हेरफेर से पहले और बाद में मूल्यांकन किया जा सकता है। अभूतपूर्व नई तकनीक ने आनुवंशिक हेरफेर और नॉकआउट चूहों के निर्माण की अनुमति दी है। वैज्ञानिक आनुवंशिक रूप से इन चूहों को कार्यात्मक या व्यवहार रूप से महत्वपूर्ण एलील की कमी या गायब या परिवर्तित जीन अनुक्रमों के लिए इंजीनियर करते हैं। व्यवहार और फेनोटाइप का सावधानीपूर्वक अवलोकन स्मृति के तंत्रिका सब्सट्रेट को उजागर करने में मदद कर सकता है और जीन-व्यवहार बातचीत के अध्ययन के लिए एक आवश्यक उपकरण साबित हो सकता है। आनुवंशिकी पशुओं को चुनिंदा रूप से कुछ व्यवहार विशेषताओं के लिए पैदा किया जा सकता है, जैसे कि मजबूत भूलभुलैया-समाधान कौशल होना। हालांकि अवलोकन योग्य फेनोटाइप के आनुवंशिक आधार को दिखाना बेहद मुश्किल है, व्यवहार संबंधी विशेषताओं को चुनिंदा रूप से पैदा किया जा सकता है। कठिनाई फेनोटाइप के व्यक्तिपरक निर्धारण में निहित है। कोई कैसे दिखा सकता है कि एक जानवर की अच्छी याददाश्त है? व्यवहार के लिए प्रजनन करते समय कई उलझनें होती हैं, हालाँकि यदि जानवरों को स्मृति और सीखने की क्षमता के लिए चुना जा सकता है, तो शायद हम इस बारे में कुछ सीख सकते हैं कि स्मृति प्रणालियों में जीन कैसे योगदान करते हैं। प्रौद्योगिकी कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफ. एम. आर. आई.) के मनुष्यों में स्मृति के अध्ययन के लिए दिलचस्प निहितार्थ हैं, हालांकि इसका उपयोग पशु मॉडल में भी किया जा सकता है। एफ. एम. आर. आई. का उपयोग विभिन्न व्यवहार संबंधी कार्यों के संदर्भ में बंदरों में मस्तिष्क की कार्यक्षमता का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। संरचनात्मक एम. आर. आई. का उपयोग मस्तिष्क के घावों की सीमा और स्थान की जांच करने के लिए किया जा सकता है, ताकि देखी गई व्यवहार संबंधी असामान्यताओं को सीधे मस्तिष्क की विशिष्ट संरचनाओं से जोड़ा जा सके। उच्च-रिज़ॉल्यूशन एफएमआरआई बड़े तंत्रिका नेटवर्क की कार्यक्षमता का पता लगाने और मूल्यांकन करने में मदद कर सकता है ताकि इन क्षेत्रों का अधिक पारंपरिक इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल रिकॉर्डिंग उपकरणों का उपयोग करके आगे अध्ययन किया जा सके। एकल-इकाई रिकॉर्डिंग सीधे कार्रवाई क्षमता को मापती है और इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के जानवरों में किया जा सकता है। मकाक बंदर में प्रयुक्त इस तकनीक ने दर्पण न्यूरॉन की खोज की, जिसका सीखने, स्मृति और स्वयं की धारणा के लिए प्रमुख प्रभाव पड़ता है। एकल कोशिका रिकॉर्डिंग का उपयोग एकल न्यूरॉन्स की गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए किया जा सकता है जबकि जानवर स्मृति से संबंधित कार्य करते हैं। कॉर्टिकल कूलिंग एक अपेक्षाकृत नई तकनीक है जो मस्तिष्क के एक चुने हुए क्षेत्र में कार्य के अस्थायी व्यवधान की अनुमति देती है। बड़े, शल्य चिकित्सा द्वारा प्रत्यारोपित उपकरणों के उपयोग के कारण इस तकनीक का उपयोग आम तौर पर नरवानरों पर किया जाता है, हालांकि छोटे क्रायोटिप प्रत्यारोपण के उपयोग का चूहों में उपयोग के लिए प्रभाव पड़ता है। यह रोमांचक नई तकनीक प्रतिवर्ती घावों की अनुमति देती है, जो जानवरों के बीच भिन्नताओं को दूर करती है ताकि बेहतर कारण संबंध दिखाए जा सकें। जानवर अपने स्वयं के नियंत्रण के रूप में कार्य कर सकते हैं और यह किसी भी तंत्रिका वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए आदर्श है। न्यूरोटॉक्सिक घाव तकनीक जानवरों में व्यवहार और स्मृति के तंत्रिका आधार का अध्ययन करने के लिए आवश्यक साबित हुई है। न्यूरोटॉक्सिन का उपयोग मस्तिष्क में बहुत विशिष्ट तंत्रिका मार्गों को चुनिंदा रूप से नुकसान पहुंचाने के लिए किया जा सकता है। स्मृति के अध्ययन से संबंधित, रुचि के क्षेत्रों में हिप्पोकैम्पस, राइनल कॉर्टेक्स, प्री-फ्रंटल कॉर्टेक्स और फ्रंटल कॉर्टेक्स शामिल हैं। न्यूरोटॉक्सिक घाव तकनीक ऊपर वर्णित किसी भी क्षेत्र में विशिष्ट तंत्रिका पथ को चुनिंदा रूप से बाधित करने या मारने के लिए आइबोटेनिक एसिड जैसे न्यूरोटॉक्सिन का उपयोग करती है। जानवर को बेहोशी दी जाती है और स्थिर किया जाता है ताकि खोपड़ी के विशिष्ट स्थानों में छेद करने के लिए स्टीरियोटैक्सिक उपकरणों का उपयोग किया जा सके। वैज्ञानिक तब मस्तिष्क के विशिष्ट क्षेत्रों में केवल न्यूरॉन्स को नुकसान पहुंचाने के लिए न्यूरोटॉक्सिन के माइक्रोइंजेक्शन को सावधानीपूर्वक प्रशासित कर सकते हैं। यह तकनीक रुचि के क्षेत्रों के चयनात्मक घाव के लिए अनुमति देती है और आसपास के सहायक ऊतक को अप्रभावित छोड़ देती है। लाभ अनुसंधान पशु मनुष्यों के लिए एक अच्छा विकल्प हैं क्योंकि इसी तरह के सिद्धांतों को मस्तिष्क के कार्य के बुनियादी तंत्र को रेखांकित करने के लिए माना जाता है। मानव स्मृति को पूरी तरह से समझने के लिए, तंत्रिका-मनोविज्ञान में क्रॉस-प्रजाति तुलना का उपयोग किया जाता है ताकि कई चरों में हेरफेर किया जा सके। हमारे पास जितना अधिक प्रयोगात्मक नियंत्रण होगा, भ्रमित करने वाले चर को समाप्त करना उतना ही आसान होगा, और बेहतर कारणात्मक निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं। हालाँकि मनुष्य का कोई एक आदर्श पशु मॉडल नहीं है, लेकिन रुचि की प्रत्येक समस्या के लिए एक जानवर है जिस पर इसका सबसे आसानी से अध्ययन किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, खाद्य कैशिंग पक्षियों के प्रयोग और अवलोकन से स्थानिक स्मृति के अध्ययन से बहुत लाभ हुआ है। श्रवण सीखने और स्मृति का अध्ययन करने के लिए, सॉन्गबर्ड्स का उपयोग किया जा सकता है। मोटर लर्निंग, ऑब्जेक्ट रिकग्निशन, शॉर्ट टर्म मेमोरी और वर्किंग मेमोरी जैसी अधिक जटिल प्रणालियों का अध्ययन करने के लिए, अक्सर मकाक बंदर जैसे नरवानरों का उपयोग उनके बड़े दिमाग और अधिक परिष्कृत बुद्धि के कारण किया जाता है। छोटे कृन्तकों का उपयोग प्रतिकूल अनुकूलन और भावनात्मक स्मृति, और प्रासंगिक/स्थानिक स्मृति का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। स्मृति और सीखने को उसके आनुवंशिक आधार तक कम करने के लिए, चूहों को आनुवंशिक रूप से संशोधित और अध्ययन किया जा सकता है। आम तौर पर पशु अध्ययन सकारात्मक सुदृढीकरण, घृणा तकनीक और पावलोवियन अनुकूलन के सिद्धांतों पर निर्भर करते हैं। इस प्रकार का शोध अत्यंत उपयोगी है और इसने मनुष्यों में सीखने और स्मृति पर बहुत प्रकाश डाला है। प्रायोगिक डिजाइन वैज्ञानिक ह्रासवाद ने स्मृति की हमारी समझ को तंत्रिका स्तर के करीब धकेल दिया है। अपनी समझ को व्यापक बनाने के लिए, हमें साक्ष्य के अभिसरण से निष्कर्ष निकालने की आवश्यकता है। पक्षियों, कृन्तकों और नरवानर जैसे जानवरों में स्मृति का अध्ययन करना मुश्किल है क्योंकि वैज्ञानिक केवल अवलोकन योग्य व्यवहारों का अध्ययन और मात्रा निर्धारित कर सकते हैं। पशु अनुसंधान सावधानीपूर्वक निर्मित पद्धतियों पर निर्भर करता है, और ये प्रजाति विशिष्ट हैं। स्मृति की जन्मजातता पर अनुसंधान के लिए एक बड़ी बाधा एक नमूना बनाने के लिए स्पष्ट रूप से बेहतर स्मृति गुणवत्ता वाले विषयों की कमी है जिससे सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं। इसका एक समाधान स्मृति शोधकर्ता और कार्यप्रणालीविद्, डॉ. पीटर के दिमाग की उपज थी ग्रेट मेमोरी शो कार्यक्रमों की एक श्रृंखला थी जहां स्मृति कलाकारों को टीवी कैमरों के सामने लाइव दर्शकों को अपनी स्मृति क्षमता दिखाने के लिए आमंत्रित किया गया था, लेकिन वास्तविक उद्देश्य उन लोगों के पूल को आकर्षित करना था जिनके पास स्वाभाविक रूप से बेहतर स्मृति गुणवत्ता हो सकती है, रॉयल होलोवे, लंदन विश्वविद्यालय में स्मृति अनुसंधान में भाग लेने के लिए। कोलब और विशॉ की द फंडामेंटल्स ऑफ ह्यूमन न्यूरोसाइकोलॉजी नामक पाठ्यपुस्तक में मकाक बंदर में स्मृति का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कुछ डिजाइनों का वर्णन किया गया है। एलिजाबेथ मर्रे और उनके सहयोगियों ने बंदरों को कुछ देर बाद अपने पिंजरे की सलाखों के माध्यम से पहुंचने के लिए प्रशिक्षित किया ताकि उन वस्तुओं को विस्थापित किया जा सके जिनके नीचे एक इनाम स्थित हो सकता है। संक्षिप्त देरी के दौरान बंदर को यह याद रखने के लिए या तो वस्तु पहचानने की स्मृति, या प्रासंगिक स्मृति का उपयोग करना पड़ता था कि पुरस्कार कहाँ स्थित था। ऑब्जेक्ट रिकग्निशन का परीक्षण एक मिलान-से-नमूना कार्य के साथ किया जाता है जहां बंदर को इनाम प्राप्त करने के लिए ऑब्जेक्ट की दृश्य विशेषताओं को याद रखना पड़ता था। वैकल्पिक रूप से, गैर-मिलान-से-नमूना डिजाइन में बंदर को पहले देखी गई वस्तु का स्थान याद रखना चाहिए। बंदर को तब खाद्य पुरस्कार प्राप्त करने के लिए किसी वस्तु को उसी स्थान पर ठीक से विस्थापित करने के लिए संदर्भ और स्थानिक स्मृति का उपयोग करना चाहिए। इन दोनों कार्यों का उपयोग ऑब्जेक्ट रिकग्निशन मेमोरी और कॉन्टेक्स्टुअल मेमोरी के बीच अंतर करने के लिए किया जा सकता है। मरे और उनके सहयोगी यह दिखाने में सक्षम थे कि हिप्पोकैम्पस घाव प्रासंगिक स्मृति को बाधित करते हैं जबकि राइनल कॉर्टेक्स घाव ऑब्जेक्ट रिकग्निशन मेमोरी को बाधित करते हैं। इस प्रयोगात्मक डिजाइन ने विशिष्ट प्रकार की स्मृति के लिए समर्पित दो पारस्परिक रूप से अनन्य मस्तिष्क क्षेत्रों के पृथक्करण की अनुमति दी। मकाक बंदर के साथ प्रयोगों में, अर्ल मिलर और उनके सहयोगियों ने बंदरों में कार्यशील स्मृति का आकलन करने के लिए विलंबित मिलान से नमूना (डीएमएस) कार्य का उपयोग किया। बंदर को कंप्यूटर स्क्रीन पर ठीक करने की आवश्यकता थी, जबकि रंगीन छवियों को 0.5 सेकंड के लिए क्रमिक रूप से प्रदर्शित किया गया था, और एक सेकंड की देरी से अलग किया गया था। पहली छवि नमूना दिखाया गया था, और बंदर को लीवर खींचने के लिए प्रशिक्षित किया गया था जब नमूना वस्तु को दूसरी बार दिखाया गया था। इस प्रयोग में एकल-कोशिका रिकॉर्डिंग को प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स से लिया गया था, एक ऐसा क्षेत्र जिसे कार्यशील स्मृति से जुड़ा माना जाता है। रिकॉर्डिंग उपकरण के स्थान को सत्यापित करने के लिए, एमआरआई और स्टीरियोटैक्सिक उपकरणों का उपयोग किया गया था। केवल प्रयोगात्मक उद्देश्यों के लिए एकल कोशिका रिकॉर्डिंग का उपयोग करने की क्षमता विशेष रूप से पशु परीक्षण के लिए है और स्मृति प्रणालियों के बारे में हमारी समझ में बहुत वृद्धि हुई है। कैशिंग पक्षियों और गैर-कैचिंग पक्षियों की न्यूरोएनाटॉमी की तुलना ने स्थानिक स्मृति के तंत्रिका आधार पर प्रकाश डाला है। डेविड शेरी और उनके सहयोगियों ने स्थलों के विस्थापन का उपयोग करके प्रयोग तैयार किए, यह दिखाने के लिए कि कैशिंग पक्षी अपने कैश को खोजने के लिए स्थानिक स्मृति और ऐतिहासिक संकेतों पर भरोसा करते हैं, और कैश की उपस्थिति में स्थानीय परिवर्तनों का भोजन पुनर्प्राप्ति पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा। वे यह दिखाने में सक्षम थे कि न्यूरोजेनेसिस में परिवर्तन सीधे भोजन भंडारण व्यवहार से संबंधित हैं। खाद्य कैशिंग व्यवहार अगस्त में अधिकतम तक पहुंच जाता है, सर्दियों के दौरान जारी रहता है और वसंत में गिरावट आती है। उन्होंने दिखाया कि हिप्पोकैम्पस में जोड़े गए न्यूरॉन्स की मात्रा भी अगस्त और सर्दियों के दौरान अधिकतम थी, और वसंत में कम हो गई। चयनात्मक हिप्पोकैम्पल घावों का उपयोग करते हुए, कारण-प्रभाव संबंध दिखाए गए। घावों ने कैश पुनर्प्राप्ति और अन्य स्थानिक व्यवहार को बाधित किया, हालांकि वास्तविक खाद्य कैशिंग पर इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ा। हिप्पोकैम्पस को मनुष्यों में स्थानिक स्मृति के लिए एक प्रमुख संरचना के रूप में शामिल किया गया है, और खाद्य कैशिंग पक्षियों और अन्य जानवरों में व्यवहार का अध्ययन इस दृष्टिकोण पर बेहद प्रभावशाली रहा है। शेरी और उनके सहयोगी यह भी दिखाने में सक्षम थे कि खाद्य-कैचिंग पक्षियों में गैर-खाद्य-कैचिंग पक्षियों की तुलना में बहुत बड़ा हिप्पोकैम्पस होता है। कोशिका लेबलिंग, न्यूरोनल स्टेनिंग और सावधानीपूर्वक पोस्टमॉर्टम विश्लेषण जैसी तकनीकों के बिना, ये तुलना अध्ययन असंभव होंगे। सोंगबर्ड सोंगबर्ड सीखने और श्रवण स्मृति का अध्ययन करने के लिए उत्कृष्ट पशु मॉडल हैं। इन पक्षियों में अत्यधिक विकसित मुखर अंग होते हैं, जो उन्हें विविध और विस्तृत पक्षी गीत बनाने की क्षमता देते हैं। न्यूरोटॉक्सिक घावों का उपयोग यह अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है कि इस प्रकार के सीखने के लिए मस्तिष्क की विशिष्ट संरचनाएं कैसे महत्वपूर्ण हैं और वैज्ञानिक उस वातावरण में भी हेरफेर कर सकते हैं जिसमें इन पक्षियों को पाला जाता है। इसके अलावा, कार्यात्मक एम. आर. आई. के साथ विभिन्न श्रवण संबंधी उत्तेजनाओं की प्रतिक्रिया का विवो में अध्ययन किया गया है। गीत पक्षियों के साथ प्रयोगों में, इन दो पद्धतियों का उपयोग करने से श्रवण सीखने और स्मृति के बारे में बहुत दिलचस्प खोज हुई है। मनुष्यों की तरह, पक्षियों की भी एक महत्वपूर्ण अवधि होती है जब उन्हें वयस्क पक्षियों के गीत के संपर्क में आना पड़ता है। मुखर उत्पादन और श्रवण पहचान की संज्ञानात्मक प्रणालियाँ मनुष्यों में समानांतर हैं, और प्रयोगों से पता चला है कि इन प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण मस्तिष्क संरचनाएँ हैं। कृन्तक छोटे स्तनधारी होते हैं जो सीखने में सक्षम होते हैं, जटिल व्यवहार प्रदर्शित करते हैं, और पालने में अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं। वे स्मृति के अध्ययन के लिए उपयोग करने के लिए एक आदर्श जानवर हैं। कृन्तकों में सीखने और स्मृति का मूल्यांकन लंबे समय से वैज्ञानिक अनुसंधान में नियोजित किया गया है, और कई प्रयोगात्मक विधियों का उपयोग किया जाता है। आम तौर पर स्थानिक स्मृति के परीक्षण भूलभुलैया डिजाइनों को नियोजित करते हैं जहां चूहे को भोजन पुरस्कार प्राप्त करने के लिए भूलभुलैया चलानी होती है। सीखना तब दिखाया जा सकता है जब कृंतक अपनी त्रुटियों या गलत मोड़ की औसत संख्या को कम कर देता है। मोरिस वाटर मेज़ जैसी प्रतिकूल तकनीकों का उपयोग स्थानिक स्मृति का अध्ययन करने के लिए भी किया जा सकता है। चूहे को धुंधले पानी में रखा जाता है जो स्थानिक संकेतों वाली सरासर दीवारों से घिरा होता है। सीखना तब दिखाया जाता है जब चूहा अस्पष्ट मंच के लिए अधिक सीधे मार्ग पर तैरता है। छोटे कृन्तकों को भी स्वाद से बचने या गंध से बचने की तकनीकों का उपयोग करके आसानी से अनुकूलित किया जा सकता है। इन वातानुकूलित कृन्तकों में न्यूरोटॉक्सिक घाव करना घृणा सीखने और स्मृति के तंत्रिका आधार का अध्ययन करने का एक उत्कृष्ट तरीका है। जानवरों के साथ काम करने वाले मनोवैज्ञानिकों का मानना है कि जो चीजें वे सीखते हैं उन्हें मानव मस्तिष्क पर लागू किया जा सकता है। स्मृति एक जटिल प्रणाली है जो मस्तिष्क के कई अलग-अलग हिस्सों के बीच बातचीत पर निर्भर करती है। स्मृति को पूरी तरह से समझने के लिए, शोधकर्ताओं को मानव, पशु और विकासात्मक अनुसंधान से साक्ष्य एकत्र करना चाहिए ताकि स्मृति कैसे काम करती है, इसके बारे में व्यापक सिद्धांत बनाए जा सकें। अंतर-प्रजातियों की तुलना महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए चूहे अत्यंत जटिल व्यवहार प्रदर्शित करते हैं और उनके मस्तिष्क में अधिकांश संरचनाएं मनुष्यों के समानांतर होती हैं। अपने अपेक्षाकृत सरल संगठन के कारण, स्लग इस बात का अध्ययन करने के लिए उपयोगी हो सकते हैं कि कैसे न्यूरॉन्स अवलोकन योग्य व्यवहार का उत्पादन करने के लिए आपस में जुड़ते हैं। फल मक्खियाँ जीन-व्यवहार अंतःक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए उपयोगी हैं क्योंकि आनुवंशिक परिवर्तन वाली कई पीढ़ियों को प्रयोगशाला में जल्दी से पैदा किया जा सकता है। संदर्भ स्मृति