Memory for serial order 1
Running head: MEMORY FOR SERIAL ORDER
Memory for serial order across domains: An overview of the literature and directions for
future research
Mark J. Hurlstone
University of York and University of Western Australia
Graham J. Hitch and Alan D. Baddeley
University of York
Dr. Mark Hurlstone
School of Psychology
University of Western Australia
Crawley, W.A. 6009, AUSTRALIA
Email: mark.hurlstone@uwa.edu.au.
URL: http://www.cogsciwa.com
Add pdf to powerpoint presentation - software application cloud:C# Create PDF from PowerPoint Library to convert pptx, ppt to PDF in C#.net, ASP.NET MVC, WinForms, WPF
Online C# Tutorial for Creating PDF from Microsoft PowerPoint Presentation
www.rasteredge.com
Add pdf to powerpoint presentation - software application cloud:VB.NET Create PDF from PowerPoint Library to convert pptx, ppt to PDF in vb.net, ASP.NET MVC, WinForms, WPF
VB.NET Tutorial for Export PDF file from Microsoft Office PowerPoint
www.rasteredge.com
Memory for serial order 2
Abstract
From vocabulary learning to imitating sequences of motor actions, the ability to plan,
represent, and recall a novel sequence of items in the correct order is fundamental for
many verbal and nonverbal higher-level cognitive activities. Here, we review phenomena
of serial order documented across the verbal, visual, and spatial short-term memory
domains, and interpret them with reference to the principles of serial order and ancillary
assumptions instantiated in contemporary computational theories of memory for serial
order. We propose that functional similarities across domains buttress the notion that
verbal, visual, and spatial sequences are planned and controlled by a competitive queuing
(CQ) mechanism in which items are simultaneously active in parallel and the strongest
item is chosen for output. Within the verbal short-term memory CQ system, evidence
suggests that serial order is represented via a primacy gradient, position marking, response
suppression, and cumulative matching. Evidence further indicates that output interference
operates during recall, and that item similarity eects manifest both during serial order
encoding and retrieval. By contrast, the principles underlying the representation of serial
order in the visual and spatial CQ systems are unclear, largely because the relevant studies
have yet to-be-performed. In the spatial domain, there is some evidence for a primacy
gradient and position marking, whereas in the visual domain there is no direct evidence
for either of the principles of serial order. We conclude by proposing some directions for
future research designed to bridge this and other theoretical gaps in the literature.
software application cloud:VB.NET PowerPoint: Use PowerPoint SDK to Create, Load and Save PPT
an empty PowerPoint file with our reliable .NET PPT document add-on; a fully customized blank PowerPoint file by using the smart PowerPoint presentation control
www.rasteredge.com
software application cloud:VB.NET PowerPoint: Sort and Reorder PowerPoint Slides by Using VB.
index = 1 End If correctOrder.Add(index) Next clip art or screenshot to PowerPoint document slide powerful & profession imaging controls, PDF document, image
www.rasteredge.com
Memory for serial order 3
Memory for serial order across domains: An overview of the
literature and directions for future research
In a seminal article, Karl Lashley (1951) drew attention to the fact that a
fundamental requirement for most if not all behaviors is the ability to process serial order
information. The capacity is central to verbal behaviors ranging from speech perception
and generation to vocabulary acquisition and spelling, as well as nonverbal behaviors
ranging from motor control to planning, and goal-directed action. Lashley dubbed the
problem of how behaviors are sequenced in these and other domains as the problem of
serial order in behavior and he declared it to be one of the most important problems in
psychology.
This article is concerned with one instantiation of this general problem|the
problem of serial order in short-term memory. Applied to this domain, the problem of
serial order is to specify how a novel sequence of items or events is stored and recalled in
the correct order. This problem has fascinated experimental psychologists ever since the
time of Ebbinghaus (1964) and it has been the subject of a wealth of research, largely
owing to a conviction that memory for serial order is crucial for various higher-level
cognitive activities. For example, in the verbal domain, memory for serial order is thought
to be a basic requirement for vocabulary learning (Baddeley, Gathercole, & Papagno,
1998; Page & Norris, 2009), since the learning of a new word depends crucially on being
able to remember the phonemes that make up that word in their correct order (for
evidence consistent with this view see Baddeley et al., 1998; Gathercole & Baddeley, 1990;
Leclercq & Majerus, 2010; Majerus, Poncelet, Gree, & Van der Linden, 2006). In the
nonverbal domain, memory for serial order is thought to be important for the acquisition
of many motor skills and social behaviors, which are often learned by observing and
imitating sequences of actions performed by others (Agam, Bullock, & Sekuler, 2005;
Agam, Galperin, Gold, & Sekuler, 2007; Baddeley, 2007). The presumed importance of
software application cloud:VB.NET PowerPoint: VB Codes to Create Linear and 2D Barcodes on
Here is a market-leading PowerPoint barcode add-on within VB.NET class, which means it as well as 2d barcodes QR Code, Data Matrix, PDF-417, etc.
www.rasteredge.com
software application cloud:VB.NET PowerPoint: Merge and Split PowerPoint Document(s) with PPT
For Each doc As [String] In dirs docList.Add(doc) Next code in VB.NET to finish PowerPoint document splitting If you want to see more PDF processing functions
www.rasteredge.com
Memory for serial order 4
memory for serial order is further underscored by evidence that people exhibit a
preference to recall information from memory in forward serial order even when the task
demands do not require it (Bhatarah, Ward, Smith, & Hayes, 2009; Bhatarah, Ward, &
Tan, 2006, 2008; Grenfell-Essam & Ward, 2012; Howard & Kahana, 1999; Kahana, 1996;
Ward, Tan, & Grenfell-Essam, 2010), suggesting that forward ordered recall may be a
general principle of memory.
The problem of serial order has been studied extensively in verbal short-term
memory using the task of serial recall in which participants are given short sequences of
familiar verbal items (e.g., letters, digits, or words) that they must subsequently recall in
order. Much of this research has been interpreted within the framework of the working
memory model of Baddeley and Hitch (1974; see also Baddeley, 1986, 2000, 2007), which
comprises (amongst other components) a subsystem for the retention of verbal
information known as the phonological loop, complemented by a subsystem for the
retention of visual and spatial information known as the visuospatial sketchpad. The
phonological loop has been successful in explaining a wealth of serial recall data at a
qualitative level, including the eects of phonological similarity, word length, articulatory
suppression, presentation modality, and the complex interplay between these four
variables. This explanatory success notwithstanding, as noted by Burgess and Hitch
(1992), a major shortcoming of the phonological loop is that it lacks any detailed
mechanism(s) for the retention of serial order.
This omission highlights a need for more formal accounts of serial recall.
Accordingly, building on earlier attempts to model serial order (e.g., Estes, 1972), a
number of researchers have developed computational models of verbal short-term memory
that explain serial recall phenomena at a quantitative level using well-specied principles
for representing serial order. Some of these theories have been couched in terms of the
phonological loop construct (e.g., Burgess & Hitch, 1992, 1999, 2006; Page & Norris,
software application cloud:VB.NET PowerPoint: Add Image to PowerPoint Document Slide/Page
of "AddPage", "InsertPage" and "DeletePage" to add, insert or delete any certain PowerPoint slide without & profession imaging controls, PDF document, tiff
www.rasteredge.com
software application cloud:C# PDF Text Extract Library: extract text content from PDF file in
text content from source PDF document file for word processing, presentation and desktop How to C#: Extract Text Content from PDF File. Add necessary references
www.rasteredge.com
Memory for serial order 5
1998), essentially supplementing Baddeley’s verbal-conceptual theory with an explicit
mechanism for ordering, whilst others have been framed within alternative theoretical
perspectives (e.g., Botvinick & Plaut, 2006; Brown, Neath, & Chater, 2007; Brown,
Preece, & Hulme, 2000; Farrell & Lewandowsky, 2002; Grossberg & Pearson, 2008;
Henson, 1998a; Lewandowsky & Farrell, 2008a). Recently, comparisons of these models on
their core assumptions have identied a number of principles that contribute to the
representation of serial order in verbal short-term memory (Farrell, 2006; Farrell &
Lelievre, 2009; Farrell & Lewandowsky, 2004; Hitch, Fastame, & Flude, 2005;
Lewandowsky & Farrell, 2008a, 2008b).
Like its phonological loop counterpart, the visuospatial sketchpad lacks any detailed
mechanism(s) for the retention of serial order. However, in contrast to the wealth of data
and theoretical progress relating to verbal short-term memory, there has been
comparatively less research exploring the problem of serial order in the visuospatial
domain. This is partly attributable to experimental convenience: It is generally easier to
construct, manipulate, and test memory for serial order using verbal than visuospatial
stimuli. Encouragingly, however, recent years have seen increased interest in visuospatial
short-term memory for serial order, and where there was once only a trickling of studies,
there now exists a substantive empirical database and a steady in ux of new research.
These studies have shown that short-term memory for various kinds of nonverbal stimuli
exhibit a number of phenomena of serial order that have until recently been thought to be
emblematic of verbal short-term memory. These stimuli include sequences of visual-spatial
locations (e.g., Farrand, Parmentier, & Jones, 2001; Jones, Farrand, Stuart, & Morris,
1995; Smyth & Scholey, 1996), auditory-spatial locations (e.g., Parmentier & Jones, 2000;
Parmentier, Maybery, & Jones, 2004; Tremblay, Guerard, Parmentier, Nicholls, & Jones,
2006), visual-spatial movements (e.g., Agam et al., 2005; Agam et al., 2007), novel visual
patterns (e.g., Avons, 1998; Avons & Mason, 1999) and unfamiliar faces (e.g., Smyth, Hay,
software application cloud:C# Create PDF from OpenOffice to convert odt, odp files to PDF in
In order to run the sample codes, the following steps would be necessary. Add necessary references: RasterEdge.XDoc.PDF.dll. RasterEdge.XDoc.PowerPoint.dll.
www.rasteredge.com
software application cloud:VB.NET Create PDF from OpenOffice to convert odt, odp files to PDF
In order to run the sample codes, the following steps would be necessary. Add necessary references: RasterEdge.XDoc.PDF.dll. RasterEdge.XDoc.PowerPoint.dll.
www.rasteredge.com
Memory for serial order 6
Hitch, & Horton, 2005; Ward, Avons, & Melling, 2005).
These functional similarities notwithstanding, computational theories that attempt
to account for empirical data on visuospatial short-term memory for serial order are
currently lacking, and the principles underlying the representation of serial order in this
domain remain unspecied. One objective of this review is to explore the possibility that
the commonalities between domains can be explained by recourse to the hypothesis that
principles of serial order proposed to explain verbal short-term memory for order are
extensible to visuospatial short-term memory for order. It is of course possible that
distinct principles underlie the representation of serial order in dierent domains, and it
would be premature to rule out this possibility. However, given the existence of a common
set of behavioral features, it is clearly more parsimonious to assume that at least some
core sequencing principles exist which apply across domains. If this is indeed the case then
it would not compromise the assumption of distinct verbal and visuospatial short-term
memory subsystems, as specied by the working memory model, but suggest instead that
the problem of serial order has been resolved in similar ways across systems.
Before proceeding, it is worth noting that there exist theories of short-term memory
and working memory other than the working memory model (e.g., Barrouillet, Bernadin,
&Camos, 2004; Cowan, 1999, 2005; Jones, Beaman, & Macken, 1996; Jones, Hughes, &
Macken, 2006; Oberauer, 2009). However, we focus on the working memory model
because the problem of serial order across domains is a core issue within this theory. In
what follows, we seek to identify some fundamental principles of serial order in short-term
memory, and to establish whether these principles are the same in the verbal and
visuospatial domains. The structure of the remainder of this article is as follows: We
begin by describing the evidence for separate verbal and visuospatial short-term memory
systems as well as evidence for a further fractionation of visuospatial short-term memory
into separate visual and spatial sub-components. We then describe the kinds of tasks and
Memory for serial order 7
stimuli that have been used to examine memory for serial order in the verbal, visual, and
spatial domains, before describing some of the major empirical phenomena of memory for
serial order witnessed in each. This analysis identies a number of features in the data
common to the three domains, as well as several phenomena that have hitherto only been
investigated in the verbal domain. Next, we describe the principles of serial order and
ancillary assumptions that have been instantiated in historic and contemporary
computational theories of verbal short-term memory for serial order. We subsequently
review the evidence (or lack thereof) for the operation of each of those theoretical
constructs in the verbal, visual, and spatial domains. After summarizing the major
ndings of our analysis, we propose some avenues for future research.
The case for separate verbal and visuospatial short-term
memory systems
By way of introduction, we begin by considering whether there is any need to posit
separate verbal and visuospatial short-term memory sub-systems, as is assumed within the
working memory framework (Baddeley, 1986, 2000, 2007; Baddeley & Hitch, 1974). Such
afractionation is supported by at least three lines of converging evidence. First, dual-task
studies have shown that verbal short-term memory tasks are susceptible to interference
from verbal, but not visuospatial secondary tasks, whereas visuospatial short-term
memory tasks are susceptible to interference from visuospatial, but not verbal secondary
tasks (Alloway, Kerr, & Langheinrich, 2010; Farmer, Berman, & Fletcher, 1986; Guerard
&Tremblay, 2008; Lange, 2005; Logie, Zucco, & Baddeley, 1990; Meiser & Klauer, 1999).
Second, some neuropsychological patients exhibit impairments in verbal short-term
memory, but not visuospatial short-term memory, whereas other patients exhibit the
converse pattern of preservation and impairment (De Renzi & Nichelli, 1975; Hanley,
Young, & Pearson, 1991; Vallar & Baddeley, 1984). Third, neuroimaging studies have
Memory for serial order 8
shown that verbal and visuospatial short-term memory tasks recruit dierent neural
networks in the brain, with verbal tasks recruiting a predominantly left lateralized neural
network and spatial tasks recruiting a predominantly right lateralized neural network
(Awh, Jonides, Smith, Schumacher, Koeppe, & Katz, 1996; Smith & Jonides, 1997; Smith,
Jonides, & Koeppe, 1996). These double dissociations provide compelling evidence for
distinct verbal and visuospatial short-term memory sub-systems.
It has also been suggested that visuospatial short-term memory may not be a
unitary system|as originally envisaged by Baddeley and Hitch (1974)|but one that is
fractionated into separate visual and spatial sub-components. For example, Logie (1995)
proposed that visuospatial short-term memory consists of a passive perceptual input
store|the \visual cache"|that deals with static properties of visual images, such as color,
shape, luminance and form, combined with an active spatial rehearsal mechanism|the
\inner scribe"|that processes dynamic information about the movements of objects in
space. Two lines of evidence support this fractionation of visuospatial short-term memory.
First, dual-task studies have shown that short-term memory tasks that are primarily
visual in character are more vulnerable to disruption by visual than spatial secondary
tasks, whereas short-term memory tasks that are primarily spatial in character are more
susceptible to interference from spatial than visual secondary tasks (Klauer & Zhao, 2004;
Logie & Marchetti, 1991; Tresch, Sinnamon, & Seamon, 1993; although see Vergauwe,
Barrouillet, & Camos, 2009 for an exception). Second, neuropsychological patients have
been identied that exhibit impairments on visual, but not spatial short-term memory
tasks, whereas other patients have been identied that exhibit the converse pattern of
preservation and impairment (Della Sala, Gray, Baddeley, Allamano, & Wilson, 1999).
This theoretical fractionation of visuospatial short-term memory is relevant because it has
in uenced the kinds of tasks that have been used to study memory for serial order in the
visuospatial domain. We turn to this issue in the next section.
Memory for serial order 9
Assessing memory for serial order
Memory for serial order has typically been examined using the serial recall task in
which participants are given short sequences of items that they are subsequently required
to recall in order. A related task is that of serial reconstruction (Healy, 1982; Healy,
Fredrich, Cunningham, & Till, 1987) in which the items in the sequence are
simultaneously re-presented at recall in a random arrangement and the participant must
sort them back into their presentation order. In studies of verbal short-term memory for
order, the stimuli employed typically consist of sequences of familiar verbal items, such as
digits, letters, or words presented orally, or visually in the center of a computer display.
Serial recall has been the dominant recall method, with participants being required to
write, speak, or type (using the computer keyboard) their responses, although serial
reconstruction is also frequently employed.
In studies of spatial short-term memory for order, sequences of discrete
two-dimensional spatial locations presented on a computer display have typically been
employed as stimuli. For example, in computerized versions of the Corsi blocks test|a
popular test used to assess spatial short-term memory|the locations are represented by
nine squares arranged haphazardly on a display screen and the order of a sequence is
denoted by a transitory change in the color of each location, or a sub-set of those
locations. In a variant of this test|known as the dots test (Jones et al. 1995)|the
locations are represented by dots presented within an invisible matrix. Unlike the Corsi
test, the locations are not simultaneously visible during the presentation of the sequence.
Instead, each location is presented in isolation. Moreover, the locations are not xed, as is
the case in the Corsi test, but instead vary randomly from trial to trial. In most studies
employing either test, the presented locations are simultaneously visible during the recall
phase and participants must reproduce the order of the sequence using the method of
serial reconstruction by clicking on the locations using a mouse-driven pointer (e.g.,
Memory for serial order 10
Avons, 2007; Jones et al., 1995; Smyth & Scholey, 1996). On occasion, a serial recall
procedure has been employed: At recall, the locations are concealed from view and
participants must point to the coordinates of the locations, as well as indicate their serial
order (e.g., Farrand & Jones, 1996; Farrand et al., 2001; Guerard & Tremblay, 2008).
As well as the above tests employing sequences of seen spatial locations as stimuli,
other studies, conducted by Agam and his colleagues (e.g., Agam et al., 2005; Agam, et
al., 2007), have examined memory for sequences of seen spatial directional movements. In
the spatial memory test employed by these authors, a disc initially located in the central
screen position moves along a trajectory that is divided into a number of linear connected
directional movement segments. A serial recall procedure is employed during the test
phase in which the participant must draw the sequence of movements of the disc with a
stylus on a graphics tablet or imitate the sequence via hand and arm gestures.
Although most studies of spatial short-term memory for order have employed
visual-spatial stimuli, a few studies have utilized auditory-spatial stimuli consisting of
sequences of heard spatial locations (e.g., Groeger, Banks, & Simpson, 2008; Parmentier &
Jones, 2000; Tremblay et al., 2006). In this test, a series of bursts of white noise are
emitted from a number of speakers arranged in azimuth space ahead of the participant. In
the recall phase, a serial reconstruction procedure is most often employed: A row of
response boxes is presented on a computer display, each corresponding to a location in the
sequence, and participants must click on the locations in order using a mouse-driven
pointer.
Finally, studies of visual short-term memory for order have used sequences
consisting of novel visual patterns, created by randomly lling the cells of visual matrices
(e.g., Avons, 1998; Avons & Mason, 1999), or unfamiliar faces (e.g., Smyth et al., 2005;
Ward et al., 2005) presented from a constant (central) spatial position. Due to the
absence of a natural response mode for visual, non-spatial stimuli, these studies have
Documents you may be interested
Documents you may be interested