ในจิตวิทยาการรู้คิดและประสาทวิทยาศาสตร์ความจำเชิงพื้นที่เป็นรูปแบบหนึ่งของความจำที่รับผิดชอบในการบันทึกและเรียกคืนข้อมูลที่จำเป็นในการวางแผนเส้นทางไปยังตำแหน่งหนึ่ง และเพื่อระลึกถึงตำแหน่งของวัตถุหรือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น^{[ 1 ]}ความจำเชิงพื้นที่มีความจำเป็นสำหรับการวางแนวในอวกาศ^{[ 2 ] [ 3 ]}ความจำเชิงพื้นที่ยังสามารถแบ่งออกเป็นความจำเชิงพื้นที่แบบอัตตานิยมและความจำเชิงพื้นที่แบบภายนอกนิยม^{[ 4 ]}ความจำเชิงพื้นที่ของบุคคลมีความจำเป็นในการนำทางในเมืองที่คุ้นเคย ความจำเชิงพื้นที่ของหนูมีความจำเป็นในการเรียนรู้ตำแหน่งของอาหารที่ปลายเขาวงกตในทั้งมนุษย์และสัตว์ ความจำเชิงพื้นที่สรุปได้เป็นแผนที่ความรู้ความเข้าใจ^{[ 5 ]}

ความจำเชิงพื้นที่มีการแสดงผลภายในความจำใช้งานความจำระยะสั้นและความจำระยะยาวงานวิจัยระบุว่ามีพื้นที่เฉพาะในสมองที่เกี่ยวข้องกับความจำเชิงพื้นที่^{[ 6 ]}มีการใช้วิธีการหลายวิธีในการวัดความจำเชิงพื้นที่ในเด็ก ผู้ใหญ่ และสัตว์^{[ 5 ]}

หน่วยความจำระยะสั้น (STM) สามารถอธิบายได้ว่าเป็นระบบที่ช่วยให้บุคคลสามารถจัดเก็บและจัดการข้อมูลที่จำเป็นต่อการทำงานทางปัญญาที่ซับซ้อนได้ชั่วคราว^{[ 7 ]}งานที่ใช้หน่วยความจำระยะสั้น ได้แก่การเรียน รู้ การให้เหตุผลและความเข้าใจ^{[ 7 ]}หน่วยความจำเชิงพื้นที่เป็นกระบวนการทางปัญญาที่ช่วยให้บุคคลสามารถจดจำตำแหน่งต่างๆ รวมถึงความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ระหว่างวัตถุได้^{[ 7 ]}ซึ่งช่วยให้บุคคลสามารถจดจำตำแหน่งของวัตถุหนึ่งเมื่อเทียบกับวัตถุอื่นได้^{[ 7 ]}ตัวอย่างเช่น ช่วยให้บุคคลสามารถนำทางในเมืองที่คุ้นเคยได้ หน่วยความจำเชิงพื้นที่กล่าวกันว่าเกิดขึ้นหลังจากที่บุคคลได้รวบรวมและประมวลผล ข้อมูล ทางประสาทสัมผัสเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของตน แล้ว ^{[ 7 ]}

หน่วยความจำใช้งาน (WM) สามารถอธิบายได้ว่าเป็นระบบที่มีความจุจำกัดซึ่งช่วยให้สามารถจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลได้ชั่วคราว^{[ 8 ]}ที่เก็บชั่วคราวนี้ช่วยให้สามารถทำงานที่ซับซ้อนให้เสร็จสมบูรณ์หรือดำเนินการได้ในขณะที่ยังคงจดจำข้อมูลไว้ได้^{[ 8 ]}ตัวอย่างเช่น ความสามารถในการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนนั้นใช้หน่วยความจำใช้งาน

ทฤษฎีหนึ่งที่มีอิทธิพลต่อ WM คือ แบบจำลองหน่วยความจำใช้ งานแบบหลายองค์ประกอบของBaddeleyและ Hitch ^{[ 8 ] [ 9 ]}เวอร์ชันล่าสุดของแบบจำลองนี้แนะนำว่า WM มีองค์ประกอบย่อยสี่ส่วน ได้แก่วงจรเสียง (phonological loop) แผ่นร่างภาพและพื้นที่ (visuo -spatial sketchpad)หน่วยบริหารส่วนกลาง (central executive ) และบัฟเฟอร์เหตุการณ์ (episodic buffer ) ^{[ 8 ]}องค์ประกอบหนึ่งของแบบจำลองนี้ คือ แผ่นร่างภาพและพื้นที่ น่าจะมีหน้าที่ในการจัดเก็บ บำรุงรักษา และจัดการข้อมูลทั้งภาพและพื้นที่ชั่วคราว^{[ 8 ] [ 9 ]}

ตรงกันข้ามกับแบบจำลองหลายองค์ประกอบ นักวิจัยบางคนเชื่อว่า STM ควรถูกมองว่าเป็นโครงสร้างที่เป็นเอกภาพ^{[ 9 ]}ในแง่นี้ ข้อมูลภาพ พื้นที่ และคำพูด จะถูกมองว่าถูกจัดระเบียบตามระดับของการแสดงแทนมากกว่าประเภทของหน่วยความจำที่พวกมันสังกัดอยู่^{[ 9 ]}ในวรรณกรรม มีการแนะนำให้สำรวจการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับการแบ่งส่วนของ STM และ WM ^{[ 9 ] [ 10 ]}อย่างไรก็ตาม การวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับโครงสร้างหน่วยความจำภาพและพื้นที่ได้ดำเนินการตามแบบแผนที่เสนอโดย Baddeley และ Hitch ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

การวิจัยเกี่ยวกับหน้าที่ที่แท้จริงของสมุดร่างภาพเชิงพื้นที่ได้แสดงให้เห็นว่าทั้งหน่วยความจำระยะสั้น เชิงพื้นที่ และหน่วยความจำใช้งานนั้นขึ้นอยู่กับทรัพยากรการบริหารจัดการและไม่ได้แยกออกจากกันโดยสิ้นเชิง^{[ 8 ]}ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพในงานหน่วยความจำใช้งาน แต่ไม่ใช่ในงานหน่วยความจำระยะสั้น ได้รับผลกระทบจากการระงับการออกเสียงซึ่งบ่งชี้ว่าความบกพร่องในงานเชิงพื้นที่เกิดจากประสิทธิภาพพร้อมกันในงานที่ต้องใช้ทรัพยากรการบริหารจัดการอย่างกว้างขวาง^{[ 8 ]}ผลการวิจัยยังพบว่าประสิทธิภาพในงาน STM และ WM ลดลงเมื่อมีการระงับการบริหารจัดการ^{[ 8 ]}สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าภายในโดเมนเชิงพื้นที่เชิงภาพ ทั้ง STM และ WM ต้องการประโยชน์ที่คล้ายคลึงกันของหน่วยบริหารจัดการส่วนกลาง^{[ 8 ]}

นอกจากนี้ ในระหว่างงานการมองเห็นเชิงพื้นที่ (ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำงานของผู้บริหาร ไม่ใช่ STM หรือ WM) การระงับการทำงานของผู้บริหารพร้อมกันทำให้ประสิทธิภาพลดลง ซึ่งบ่งชี้ว่าผลกระทบเกิดจากความต้องการทั่วไปของผู้บริหารส่วนกลาง ไม่ใช่การจัดเก็บข้อมูลระยะสั้น^{[ 8 ]}นักวิจัยสรุปโดยอธิบายว่าผู้บริหารส่วนกลางใช้กลยุทธ์ทางปัญญาที่ช่วยให้ผู้เข้าร่วมสามารถเข้ารหัสและรักษาการแสดงภาพทางจิตในระหว่างงานความจำระยะสั้นได้^{[ 8 ]}

แม้ว่าการศึกษาจะชี้ให้เห็นว่าผู้บริหารส่วนกลางมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับงานเชิงพื้นที่หลายอย่าง แต่วิธีการเชื่อมต่อที่แน่นอนยังคงต้องได้รับการตรวจสอบต่อไป^{[ 13 ]}

การเรียกคืนความทรงจำเชิงพื้นที่สร้างขึ้นบนโครงสร้างแบบลำดับชั้นผู้คนจดจำเค้าโครงทั่วไปของพื้นที่เฉพาะ จากนั้นจึง "ระบุตำแหน่งเป้าหมาย" ภายในชุดพื้นที่นั้น^{[ 14 ]}รูปแบบนี้รวมถึงมาตราส่วนลำดับของคุณลักษณะที่บุคคลต้องให้ความสนใจเพื่อแจ้งแผนที่ความรู้ความเข้าใจของตน^{[ 15 ]}การระลึกถึงรายละเอียดเชิงพื้นที่เป็นกระบวนการจากบนลงล่างที่ต้องการให้บุคคลระลึกถึงคุณลักษณะระดับสูงกว่าของแผนที่ความรู้ความเข้าใจ ตามด้วยคุณลักษณะระดับลำดับและระดับรอง คุณลักษณะเชิงพื้นที่สองประการที่โดดเด่นในการนำทางเส้นทาง ได้แก่ เค้าโครงทั่วไปและการวางแนวจุดสังเกต (Kahana et al., 2006) ผู้คนไม่เพียงแต่สามารถเรียนรู้เกี่ยวกับเค้าโครงเชิงพื้นที่ของสภาพแวดล้อมรอบตัวเท่านั้น แต่พวกเขายังสามารถรวบรวมเส้นทางใหม่และความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ใหม่ผ่านการอนุมานได้อีกด้วย

แผนที่ความรู้ความเข้าใจคือ "แบบจำลองทางจิตของโครงสร้างเชิงพื้นที่ของวัตถุที่ช่วยให้สามารถนำทางไปตามเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดระหว่างจุดคู่ใดๆ" ^{[ 16 ]}แผนที่ทางจิตนี้สร้างขึ้นบนพื้นฐานสองประการ ได้แก่ เค้าโครง หรือที่รู้จักกันในชื่อความรู้เกี่ยวกับเส้นทาง และการวางแนวของจุดสังเกต เค้าโครงอาจเป็นวิธีการนำทางแรกที่ผู้คนเรียนรู้ที่จะใช้ การทำงานของมันสะท้อนให้เห็นถึงความเข้าใจพื้นฐานที่สุดของเราเกี่ยวกับโลก

เฮอร์เมอร์และสเปลเก (1994) พบว่าเมื่อเด็กวัยหัดเดินเริ่มเดินได้ประมาณ 18 เดือน พวกเขาจะนำทางโดยอาศัยความรู้สึกเกี่ยวกับโครงสร้างของโลก แม็คนามารา ฮาร์ดี และเฮิร์ทเทิล ระบุว่าการเป็นสมาชิกในภูมิภาคเป็นองค์ประกอบหลักของแผนที่ความรู้ความเข้าใจของทุกคน (1989) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเป็นสมาชิกในภูมิภาคถูกกำหนดโดยขอบเขตใดๆ ก็ตาม ไม่ว่าจะเป็นทางกายภาพ การรับรู้ หรืออัตวิสัย (แม็คนามาราและคณะ, 1989) ขอบเขตเป็นคุณสมบัติพื้นฐานและพบได้ทั่วไปในโลกรอบตัวเรา ขอบเขตเหล่านี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าเส้นแกนซึ่งเป็นคุณลักษณะที่ผู้คนมักให้ความสำคัญเมื่อเกี่ยวข้องกับพื้นที่ ตัวอย่างเช่น แรงโน้มถ่วงเป็นตัวกำหนดเส้นแกนอย่างหนึ่ง^{[ 17 ] [ 18 ]}เส้นแกนช่วยให้ทุกคนสามารถแบ่งการรับรู้ของเราออกเป็นภูมิภาคต่างๆ แนวคิดโลกที่แบ่งเป็นส่วนๆ นี้ได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมจากการค้นพบว่ารายการที่ถูกเรียกคืนมาพร้อมกันมีแนวโน้มที่จะถูกจัดกลุ่มอยู่ในภูมิภาคเดียวกันของแผนที่ความรู้ความเข้าใจขนาดใหญ่ของบุคคลนั้นด้วย^{[ 15 ]}การจัดกลุ่มแสดงให้เห็นว่าผู้คนมักจะรวมข้อมูลเข้าด้วยกันตามโครงร่างที่เล็กกว่าภายในแผนที่ความรู้ความเข้าใจที่ใหญ่กว่า

ขอบเขตไม่ใช่ปัจจัยกำหนดรูปแบบเพียงอย่างเดียว การจัดกลุ่มยังแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติสำคัญอีกประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดเชิงพื้นที่ ซึ่งก็คือการระลึกถึงเชิงพื้นที่เป็นกระบวนการแบบลำดับชั้น เมื่อใครบางคนระลึกถึงสภาพแวดล้อมหรือนำทางภูมิประเทศ บุคคลนั้นจะระลึกถึงรูปแบบโดยรวมก่อนโดยปริยาย จากนั้นเนื่องจาก "โครงสร้างความสัมพันธ์ที่อุดมสมบูรณ์" ของแนวคิด ชุดของความสัมพันธ์จึงถูกกระตุ้น^{[ 14 ]}ในที่สุด ลำดับการกระตุ้นที่เกิดขึ้นจะปลุกรายละเอียดเฉพาะที่สอดคล้องกับภูมิภาคที่กำลังระลึกถึง นี่คือวิธีที่ผู้คนเข้ารหัสเอนทิตีจำนวนมากจากระดับออนโทโลยีที่แตกต่างกัน เช่น ตำแหน่งของเครื่องเย็บกระดาษ บนโต๊ะทำงาน ซึ่งอยู่ในสำนักงาน

คนเราสามารถเรียกคืนข้อมูลจากภูมิภาคได้เพียงครั้งละหนึ่งภูมิภาคเท่านั้น (คอขวด) คอขวดในระบบนำทางทางปัญญาของบุคคลอาจเป็นปัญหาได้ ตัวอย่างเช่น หากจำเป็นต้องเบี่ยงเส้นทางกะทันหันระหว่างการเดินทางไกล การขาดประสบการณ์ในพื้นที่ หรือขนาดที่ใหญ่โตมโหฬาร อาจทำให้โครงสร้างทางจิตใจของคนเราสับสน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานที่ขนาดใหญ่และไม่คุ้นเคยที่มีสิ่งเร้ามากมายจนเกินไป ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ ผู้คนยังคงสามารถกำหนดทิศทางและหาทางไปได้โดยใช้จุดสังเกต ความสามารถในการ "จัดลำดับความสำคัญของวัตถุและภูมิภาคในฉากที่ซับซ้อนสำหรับการเลือก (และ) การจดจำ" นี้ได้รับการตั้งชื่อโดย Chun และ Jiang ในปี 1998 จุดสังเกตให้คำแนะนำแก่ผู้คนโดยการกระตุ้น "ความสัมพันธ์ที่เรียนรู้ระหว่างบริบทโดยรวมและตำแหน่งเป้าหมาย" ^{[ 14 ]} Mallot และ Gillner (2000) แสดงให้เห็นว่าผู้ถูกทดลองเรียนรู้ความสัมพันธ์ระหว่างจุดสังเกตเฉพาะกับทิศทางการเลี้ยว ซึ่งเป็นการส่งเสริมความสัมพันธ์ระหว่างความสัมพันธ์และจุดสังเกต^{[ 19 ]} Shelton และ McNamara (2001) สรุปได้อย่างกระชับว่าเหตุใดแลนด์มาร์คในฐานะเครื่องหมายจึงมีประโยชน์มาก: "ตำแหน่ง...ไม่สามารถอธิบายได้หากไม่กล่าวถึงทิศทางของผู้สังเกต"

ผู้คนใช้ทั้งรูปแบบของพื้นที่เฉพาะและจุดสังเกตเพื่อนำทาง นักจิตวิทยายังไม่ได้อธิบายว่ารูปแบบมีผลต่อจุดสังเกตหรือไม่ หรือจุดสังเกตเป็นตัวกำหนดขอบเขตของรูปแบบ ด้วยเหตุนี้ แนวคิดนี้จึงประสบ ปัญหา ไก่กับไข่ McNamara พบว่าผู้ถูกทดลองใช้ "กลุ่มของจุดสังเกตเป็นกรอบอ้างอิงภายใน" ซึ่งยิ่งทำให้เรื่องนี้สับสนมากขึ้น^{[ 16 ]}

ผู้คนรับรู้ถึงวัตถุในสภาพแวดล้อมของตนโดยสัมพันธ์กับวัตถุอื่น ๆ ในสภาพแวดล้อมเดียวกันนั้น จุดสังเกตและรูปแบบเป็นระบบเสริมกันสำหรับการระลึกถึงเชิงพื้นที่ แต่ยังไม่ทราบว่าระบบทั้งสองนี้มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรเมื่อมีข้อมูลทั้งสองประเภท ดังนั้น ผู้คนจึงต้องตั้งสมมติฐานบางอย่างเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบทั้งสอง ตัวอย่างเช่น แผนที่ความรู้ความเข้าใจไม่ใช่ "สัมบูรณ์" แต่ดังที่ทุกคนสามารถยืนยันได้ มันคือ "ใช้เพื่อจัดเตรียมค่าเริ่มต้น...(ซึ่ง) ปรับเปลี่ยนตาม...ความต้องการของงาน" ^{[ 14 ]}นักจิตวิทยายังคิดว่าแผนที่ความรู้ความเข้าใจนั้นขึ้นอยู่กับตัวอย่าง ซึ่งอธิบายถึง "การจับคู่แบบจำแนกกับประสบการณ์ในอดีต" ^{[ 14 ]}

โดยทั่วไปแล้ว การวิจัยในสาขานี้มักประสบปัญหาจากตัวแปรแทรกซ้อน เช่น ค่าใช้จ่าย และโอกาสที่จะเคยสัมผัสกับสภาพแวดล้อมการทดลองมาก่อน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี รวมถึงเทคโนโลยีเสมือนจริง (Virtual Reality) ทำให้การค้นพบต่างๆ เข้าถึงได้ง่ายขึ้น เทคโนโลยีเสมือนจริงช่วยให้นักวิจัยสามารถควบคุมสภาพแวดล้อมการทดสอบได้อย่างเต็มที่ สามารถควบคุมตัวแปรใดๆ ก็ได้ รวมถึงสิ่งที่ไม่สามารถทำได้ในโลกแห่งความเป็นจริง

ในการศึกษาเมื่อปี พ.ศ. 2549 นักวิจัยได้ออกแบบเมืองเสมือนจริงที่แตกต่างกัน 3 เมือง โดยแต่ละเมืองมี "รูปแบบถนนที่เป็นเอกลักษณ์และร้านค้า 5 ร้านที่ไม่ซ้ำกัน" ^{[ 16 ]}อย่างไรก็ตาม พื้นที่โดยรวมของแผนที่ต่างๆ มีขนาดเท่ากันคือ 80 ตารางหน่วย ในการทดลองนี้ ผู้เข้าร่วมต้องเข้าร่วมในการทดลอง 2 ชุดที่แตกต่างกัน

การศึกษาวิจัยที่มหาวิทยาลัยแมริแลนด์ได้เปรียบเทียบผลของระดับการดื่มด่ำที่แตกต่างกันต่อการเรียกคืนความทรงจำเชิงพื้นที่^{[ 20 ]}ในการศึกษานี้ ผู้เข้าร่วม 40 คนใช้ทั้งเดสก์ท็อปแบบดั้งเดิมและจอแสดงผลแบบสวมศีรษะเพื่อดูสภาพแวดล้อมสองแบบ ได้แก่ เมืองยุคกลางและพระราชวังที่ประดับประดาอย่างวิจิตร ซึ่งพวกเขาจดจำใบหน้า 2 ชุด ชุดละ 21 ใบหน้าที่แสดงเป็นภาพบุคคล 3 มิติ หลังจากดูใบหน้าทั้ง 21 ใบหน้าเป็นเวลา 5 นาที ตามด้วยช่วงพักสั้นๆ ใบหน้าในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงจะถูกแทนที่ด้วยตัวเลข และผู้เข้าร่วมจะจดจำว่าใบหน้าใดอยู่ที่ตำแหน่งใด การศึกษาพบว่าโดยเฉลี่ยแล้ว ผู้ที่ใช้จอแสดงผลแบบสวมศีรษะสามารถจดจำใบหน้าได้แม่นยำกว่า 8.8% และมีความมั่นใจมากกว่า ผู้เข้าร่วมระบุว่าการใช้ประสาทสัมผัสการทรงตัวและการรับรู้ตำแหน่งของร่างกายโดยกำเนิดร่วมกับจอแสดงผลแบบสวมศีรษะและการทำแผนที่ลักษณะของสภาพแวดล้อมที่สัมพันธ์กับร่างกายของพวกเขา ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ไม่มีในเดสก์ท็อป เป็นกุญแจสำคัญสู่ความสำเร็จของพวกเขา

ในเอกสารทางวิชาการ มีหลักฐานว่าผู้เชี่ยวชาญในสาขาเฉพาะสามารถทำงานด้านความจำได้ตามทักษะของตนในระดับที่ยอดเยี่ยม^{[ 12 ]}ระดับทักษะที่ผู้เชี่ยวชาญแสดงออกมาอาจเกินขีดจำกัดของความสามารถปกติของทั้ง STM และ WM ^{[ 12 ]}เนื่องจากผู้เชี่ยวชาญมีความรู้ที่เรียนรู้มาก่อนและเฉพาะเจาะจงกับงานเป็นจำนวนมาก พวกเขาจึงอาจสามารถเข้ารหัสข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น^{[ 12 ]}

การศึกษาวิจัยที่น่าสนใจเกี่ยวกับความจำของคนขับแท็กซี่ เกี่ยวกับถนนใน เฮลซิงกิประเทศฟินแลนด์ได้ตรวจสอบบทบาทของความรู้เชิงพื้นที่ที่เรียนรู้มาก่อน^{[ 12 ]}การศึกษานี้เปรียบเทียบผู้เชี่ยวชาญกับกลุ่มควบคุมเพื่อพิจารณาว่าความรู้ที่เรียนรู้มาก่อนในโดเมนทักษะของพวกเขาช่วยให้พวกเขาเอาชนะข้อจำกัดด้านความจุของ STM และ WM ได้อย่างไร^{[ 12 ]}การศึกษานี้ใช้ระดับความสุ่มเชิงพื้นที่สี่ระดับ:

• ลำดับเส้นทาง – เส้นทางต่อเนื่องเชิงพื้นที่^{[ 12 ]}
• เส้นทางสุ่ม – รายการต่อเนื่องเชิงพื้นที่ที่นำเสนอแบบสุ่ม^{[ 12 ]}
• ลำดับแผนที่ – ชื่อถนนเรียงเป็นเส้นตรงบนแผนที่ แต่ไม่รวมถนนระหว่างกลาง^{[ 12 ]}
• แผนที่แบบสุ่ม – ถนนบนแผนที่แสดงตามลำดับแบบสุ่ม^{[ 12 ]}

ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่า การจดจำชื่อถนนของคนขับแท็กซี่ (ผู้เชี่ยวชาญ) สูงกว่าในทั้งเงื่อนไขการเรียงลำดับเส้นทางและเงื่อนไขการเรียงลำดับแผนที่ เมื่อเทียบกับเงื่อนไขแบบสุ่มทั้งสองเงื่อนไข^{[ 12 ]}ซึ่งแสดงให้เห็นว่าผู้เชี่ยวชาญสามารถใช้ความรู้เชิงพื้นที่ที่เรียนรู้มาก่อนในการจัดระเบียบข้อมูลในลักษณะที่ทำให้พวกเขาก้าวข้ามข้อจำกัดด้านความจุของ STM และ WM ได้^{[ 12 ]}กลยุทธ์การจัดระเบียบที่คนขับใช้เรียกว่าการแบ่งกลุ่ม (chunking ) ^{[ 12 ]}นอกจากนี้ ความคิดเห็นที่ผู้เชี่ยวชาญให้ไว้ในระหว่างขั้นตอนยังชี้ให้เห็นถึงการใช้ความรู้เกี่ยวกับเส้นทางในการทำงานให้สำเร็จ^{[ 12 ]}เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นข้อมูลเชิงพื้นที่ที่พวกเขากำลังเข้ารหัส นักวิจัยจึงนำเสนอรายการตามลำดับตัวอักษรและหมวดหมู่ความหมาย ด้วย ^{[ 12 ]}อย่างไรก็ตาม นักวิจัยพบว่าแท้จริงแล้วเป็นข้อมูลเชิงพื้นที่ที่ผู้เชี่ยวชาญกำลังแบ่งกลุ่ม ทำให้พวกเขาสามารถก้าวข้ามข้อจำกัดของทั้ง STM และ WM เชิงพื้นที่และเชิงภาพได้^{[ 12 ]}

นกบางชนิดในวงศ์ParidaeและCorvidae (เช่นนกกระจิบหัวดำและนกเจย์พุ่ม ) สามารถใช้ความจำเชิงพื้นที่เพื่อจดจำว่าพวกมันซ่อนอาหารไว้ที่ไหน เมื่อไหร่ และประเภทใด^{[ 21 ]}การศึกษาเกี่ยวกับหนูและกระรอกยังชี้ให้เห็นว่าพวกมันสามารถใช้ความจำเชิงพื้นที่เพื่อค้นหาอาหารที่ซ่อนไว้ก่อนหน้านี้ได้^{[ 21 ]}การทดลองโดยใช้เขาวงกตแบบรัศมีทำให้นักวิจัยสามารถควบคุมตัวแปรต่างๆ ได้ เช่น ประเภทของอาหารที่ซ่อนไว้ ตำแหน่งที่ซ่อนอาหาร ระยะเวลาการเก็บรักษา รวมถึงกลิ่นต่างๆ ที่อาจทำให้ผลการวิจัยเกี่ยวกับความจำคลาดเคลื่อน^{[ 21 ]}การศึกษาชี้ให้เห็นว่าหนูมีความจำเกี่ยวกับตำแหน่งที่พวกมันซ่อนอาหารและประเภทของอาหารที่ซ่อนไว้^{[ 21 ]}สิ่งนี้แสดงให้เห็นในพฤติกรรมการเรียกคืน โดยที่หนูจะเลือกไปที่แขนของเขาวงกตที่พวกมันเคยซ่อนอาหารที่ชอบไว้ก่อนหน้านี้บ่อยกว่าแขนที่มีอาหารที่ไม่ชอบหรือไม่มีอาหารซ่อนอยู่^{[ 21 ]}

หลักฐานเกี่ยวกับความจำเชิงพื้นที่ของสัตว์บางชนิด เช่น หนู แสดงให้เห็นว่าพวกมันใช้ความจำเชิงพื้นที่ในการค้นหาและเรียกคืนแหล่งอาหารที่ซ่อนอยู่^{[ 21 ]}

การศึกษาวิจัยโดยใช้การติดตามด้วย GPSเพื่อดูว่าแมวบ้านไปที่ไหนเมื่อเจ้าของปล่อยพวกมันออกไปข้างนอก พบว่าแมวมีความจำเชิงพื้นที่ที่ดี แมวบางตัวในการศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นถึงความจำเชิงพื้นที่ระยะยาวที่ยอดเยี่ยม ตัวหนึ่งซึ่งปกติจะเดินทางไม่เกิน 200 เมตร (660 ฟุต) ถึง 250 เมตร (820 ฟุต) จากบ้าน กลับเดินทางไปไกลถึง 1,250 เมตร (4,100 ฟุต) จากบ้านโดยไม่คาดคิด นักวิจัยในตอนแรกคิดว่าเป็นการทำงานผิดพลาดของ GPS แต่ในไม่ช้าก็พบว่าเจ้าของแมวออกไปนอกเมืองในช่วงสุดสัปดาห์นั้น และบ้านที่แมวไปคือบ้านเก่าของเจ้าของ เจ้าของและแมวไม่ได้อาศัยอยู่ในบ้านหลังนั้นมานานกว่าหนึ่งปีแล้ว^{[ 22 ]}

Logie (1995) เสนอว่าสมุดร่างภาพเชิงพื้นที่แบ่งออกเป็นสองส่วนย่อย คือ ส่วนภาพและส่วนพื้นที่^{[ 11 ]}ซึ่งก็คือแคชภาพและตัวบันทึกภายใน ตามลำดับ^{[ 11 ]}แคชภาพเป็นที่เก็บข้อมูลภาพชั่วคราว ซึ่งรวมถึงมิติต่างๆ เช่น สีและรูปร่าง^{[ 11 ]}ในทางกลับกัน ตัวบันทึกภายในเป็นกลไกการทบทวนข้อมูลภาพและรับผิดชอบข้อมูลเกี่ยวกับลำดับการเคลื่อนไหว^{[ 11 ]}แม้ว่าจะมีการขาดฉันทามติโดยทั่วไปเกี่ยวกับความแตกต่างนี้ในวรรณกรรม^{[ 10 ] [ 23 ] [ 24 ]}แต่ก็มีหลักฐานเพิ่มมากขึ้นว่าส่วนประกอบทั้งสองแยกจากกันและทำหน้าที่แตกต่างกัน

หน่วยความจำภาพมีหน้าที่ในการจดจำรูปร่างและสี (เช่น อะไร) ในขณะที่หน่วยความจำเชิงพื้นที่มีหน้าที่ในการจดจำข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งและการเคลื่อนไหว (เช่น อยู่ที่ไหน) การแบ่งแยกนี้ไม่ตรงไปตรงมาเสมอไป เนื่องจากส่วนหนึ่งของหน่วยความจำภาพเกี่ยวข้องกับข้อมูลเชิงพื้นที่ และในทางกลับกัน ตัวอย่างเช่น หน่วยความจำสำหรับรูปร่างของวัตถุมักเกี่ยวข้องกับการรักษาข้อมูลเกี่ยวกับการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของคุณลักษณะที่กำหนดวัตถุนั้น^{[ 23 ]}

ในทางปฏิบัติ ระบบทั้งสองทำงานร่วมกันในระดับหนึ่ง แต่มีการพัฒนาภารกิจที่แตกต่างกันเพื่อเน้นความสามารถเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับความจำด้านภาพหรือความจำด้านพื้นที่ ตัวอย่างเช่น การทดสอบรูปแบบภาพ (VPT) วัดช่วงภาพ ในขณะที่ภารกิจบล็อก Corsi วัดช่วงพื้นที่ การศึกษาความสัมพันธ์ของการวัดทั้งสองชี้ให้เห็นถึงการแยกความสามารถด้านภาพและพื้นที่ เนื่องจากไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างกันในทั้งผู้ป่วยที่มีสุขภาพแข็งแรงและผู้ป่วยที่มีสมองเสียหาย^{[ 10 ]}

การสนับสนุนการแบ่งส่วนประกอบของหน่วยความจำภาพและหน่วยความจำเชิงพื้นที่พบได้จากการทดลองโดยใช้แบบจำลองงานคู่การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าการเก็บรักษาภาพรูปร่างหรือสี (เช่น ข้อมูลภาพ) ถูกรบกวนโดยการนำเสนอภาพที่ไม่เกี่ยวข้องหรือสัญญาณรบกวนภาพแบบไดนามิก ในทางกลับกัน การเก็บรักษาตำแหน่ง (เช่น ข้อมูลเชิงพื้นที่) ถูกรบกวนเฉพาะโดยงานติดตามเชิงพื้นที่ งานแตะเชิงพื้นที่ และการเคลื่อนไหวของดวงตาเท่านั้น^{[ 23 ] [ 24 ]}ตัวอย่างเช่น ผู้เข้าร่วมทำทั้งงาน VPT และงาน Corsi blocks ในการทดลองการรบกวนแบบเลือก ในช่วงเวลาการเก็บรักษาของ VPT ผู้ถูกทดลองดูภาพที่ไม่เกี่ยวข้อง (เช่น ภาพวาด แนวหน้า ) งานการรบกวนเชิงพื้นที่กำหนดให้ผู้เข้าร่วมติดตามโดยการแตะสิ่งเร้า การจัดเรียงหมุดไม้ขนาดเล็กที่ซ่อนอยู่หลังหน้าจอ ทั้งช่วงภาพและช่วงเชิงพื้นที่สั้นลงโดยงานการรบกวนที่เกี่ยวข้อง ซึ่งยืนยันว่างาน Corsi blocks เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำใช้งานเชิงพื้นที่เป็นหลัก^{[ 10 ]}

นักจิตวิทยามีวิธีการทดสอบหลากหลายวิธีที่ใช้ในการวัดความจำเชิงพื้นที่ในผู้ใหญ่ เด็ก และสัตว์ทดลอง วิธีการทดสอบเหล่านี้ช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถระบุความผิดปกติทางด้านการรับรู้ในผู้ใหญ่และเด็ก และช่วยให้นักวิจัยสามารถให้ยาหรือทำการทำลายเนื้อเยื่อในรูปแบบต่างๆ แก่ผู้เข้าร่วมการทดลอง และวัดผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อความจำเชิงพื้นที่ได้

การทดสอบการเคาะบล็อกของคอร์ซี หรือที่รู้จักกันในชื่อการทดสอบช่วงความจำของคอร์ซี เป็นการทดสอบทางจิตวิทยาที่ใช้กันทั่วไปในการกำหนดช่วงความจำเชิงพื้นที่และความสามารถในการเรียนรู้เชิงพื้นที่โดยปริยายของแต่ละบุคคล^{[ 25 ] [ 26 ]}ผู้เข้าร่วมจะนั่งโดยมีบล็อกไม้ขนาด 3x3 ซม. จำนวน 9 บล็อกยึดอยู่ด้านหน้าบนกระดานฐานขนาด 25 x 30 ซม. ในลำดับแบบสุ่มมาตรฐาน การทดลองจะเคาะบล็อกตามรูปแบบลำดับ ซึ่งผู้เข้าร่วมจะต้องทำซ้ำ บล็อกจะมีหมายเลขกำกับไว้ทางฝั่งผู้ทำการทดลองเพื่อให้สามารถสาธิตรูปแบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความยาวของลำดับจะเพิ่มขึ้นในแต่ละครั้งจนกว่าผู้เข้าร่วมจะไม่สามารถทำซ้ำรูปแบบได้อย่างถูกต้องอีกต่อไป การทดสอบนี้สามารถใช้เพื่อวัดความจำเชิงพื้นที่ทั้งระยะสั้นและระยะยาว ขึ้นอยู่กับระยะเวลาระหว่างการทดสอบและการเรียกคืนข้อมูล

แบบทดสอบนี้สร้างขึ้นโดย ฟิลิป คอร์ซี นักประสาทวิทยา ชาวแคนาดา ซึ่งจำลองแบบมาจาก แบบทดสอบ ความจำตัวเลขของเฮบบ์ โดยแทนที่รายการทดสอบที่เป็นตัวเลขด้วยรายการทดสอบเชิงพื้นที่ โดยเฉลี่ยแล้ว ผู้เข้าร่วมส่วนใหญ่สามารถจำรายการได้ 5 รายการในแบบทดสอบความจำของคอร์ซี และ 7 รายการในแบบทดสอบความจำตัวเลข

ช่วงรูปแบบภาพคล้ายกับการทดสอบการแตะบล็อก Corsi แต่ถือเป็นการทดสอบการเรียกคืนระยะสั้นทางสายตาที่บริสุทธิ์กว่า^{[ 27 ]}ผู้เข้าร่วมจะได้รับรูปแบบเมทริกซ์หลายชุด โดยครึ่งหนึ่งของเซลล์มีสีและอีกครึ่งหนึ่งว่างเปล่า รูปแบบเมทริกซ์ถูกจัดเรียงในลักษณะที่ยากต่อการเข้ารหัสด้วยวาจา ทำให้ผู้เข้าร่วมต้องพึ่งพาความจำเชิงพื้นที่ทางสายตา เริ่มต้นด้วยเมทริกซ์ขนาดเล็ก 2 x 2 ผู้เข้าร่วมคัดลอกรูปแบบเมทริกซ์จากความจำลงในเมทริกซ์ว่าง รูปแบบเมทริกซ์จะเพิ่มขนาดและความซับซ้อนขึ้นในอัตราสองเซลล์ จนกว่าความสามารถของผู้เข้าร่วมในการทำซ้ำจะล้มเหลว โดยเฉลี่ยแล้ว ประสิทธิภาพของผู้เข้าร่วมมักจะล้มเหลวที่สิบหกเซลล์

งานนี้ออกแบบมาเพื่อวัดความสามารถด้านความจำเชิงพื้นที่ในเด็ก^{[ 25 ]}ผู้ทดลองขอให้ผู้เข้าร่วมจินตนาการถึงเมทริกซ์ว่างเปล่าที่มีคนตัวเล็ก ๆ อยู่ ผ่านชุดคำสั่งทิศทาง เช่น ไปข้างหน้า ถอยหลัง ซ้าย หรือขวา ผู้ทดลองจะนำทางคนตัวเล็ก ๆ ของผู้เข้าร่วมไปตามเส้นทางทั่วเมทริกซ์ ในตอนท้าย ผู้เข้าร่วมจะถูกขอให้ระบุบนเมทริกซ์จริงว่าคนตัวเล็ก ๆ ที่เขาหรือเธอจินตนาการไว้สิ้นสุดที่ใด ความยาวของเส้นทางจะแตกต่างกันไปตามระดับความยาก (1–10) และเมทริกซ์เองก็อาจมีความยาวแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2 x 2 เซลล์ถึง 6 x 6

เขาวงกตแบบไดนามิกมีจุดประสงค์เพื่อวัดความสามารถเชิงพื้นที่ในเด็ก ในการทดสอบนี้ ผู้ทดลองจะนำเสนอภาพวาดเขาวงกตที่มีรูปคนอยู่ตรงกลางแก่ผู้เข้าร่วม^{[ 25 ]}ในขณะที่ผู้เข้าร่วมดู ผู้ทดลองจะใช้นิ้วลากเส้นทางจากทางเข้าของเขาวงกตไปยังภาพวาดของคน จากนั้นผู้เข้าร่วมจะต้องทำตามเส้นทางที่แสดงให้เห็นผ่านเขาวงกตไปยังภาพวาดของคน เขาวงกตมีความซับซ้อนแตกต่างกันไปตามระดับความยากที่เพิ่มขึ้น

เขาวงกตแบบรัศมีแขนได้รับการคิดค้นขึ้นครั้งแรกโดย Olton และ Samuelson ในปี 1976 ^{[ 28 ] โดยมีจุดประสงค์เพื่อทดสอบความสามารถในการจดจำเชิงพื้นที่ของหนู เขาวงกตมักได้รับการออกแบบโดยมีแท่นตรงกลางและแขนจำนวนต่างกัน [ 29 ]}ซึ่งแยกออกไปโดยมีอาหารวางไว้ที่ปลาย แขนเหล่านี้มักจะถูกบังจากกันด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง แต่ไม่ถึงขนาดที่สัญญาณภายนอกไม่สามารถใช้เป็นจุดอ้างอิงได้

โดยส่วนใหญ่แล้ว หนูจะถูกวางไว้ตรงกลางเขาวงกต และต้องสำรวจแต่ละทางแยกกันเพื่อหาอาหาร พร้อมทั้งต้องจำด้วยว่ามันได้สำรวจทางใดไปแล้วบ้าง เขาวงกตถูกจัดวางในลักษณะที่บังคับให้หนูต้องกลับมาที่จุดศูนย์กลางก่อนที่จะสำรวจทางอื่นต่อไป โดยปกติแล้ว จะมีการใช้มาตรการต่างๆ เพื่อป้องกันไม่ให้หนูใช้ ประสาท รับกลิ่นในการนำทางเช่น การวางอาหารเพิ่มเติมไว้ทั่วบริเวณด้านล่างของเขาวงกต

งานนำทางในน้ำของมอร์ริสเป็นแบบทดสอบคลาสสิกสำหรับการศึกษาการเรียนรู้และความจำเชิงพื้นที่ในหนู^{[ 30 ]}และได้รับการพัฒนาครั้งแรกในปี 1981 โดยริชาร์ด จี. มอร์ริส ซึ่งเป็นที่มาของชื่อแบบทดสอบนี้ โดยหนูจะถูกวางไว้ในถังน้ำใสทรงกลมที่มีผนังสูงเกินกว่าที่มันจะปีนขึ้นได้ และน้ำลึกเกินกว่าที่มันจะยืนได้ ผนังของถังตกแต่งด้วยสิ่งบ่งชี้ทางสายตาเพื่อใช้เป็นจุดอ้างอิง หนูจะต้องว่ายน้ำไปรอบๆ สระจนกระทั่งบังเอิญพบแท่นที่ซ่อนอยู่ใต้ผิวน้ำซึ่งมันสามารถปีนขึ้นไปได้

โดยทั่วไป หนูจะว่ายน้ำรอบขอบสระก่อน จากนั้นจึงค่อยว่ายออกไปตรงกลางสระในรูปแบบที่คดเคี้ยว ก่อนที่จะพบแท่นที่ซ่อนอยู่ อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาที่ใช้ในสระเพิ่มขึ้นและมีประสบการณ์มากขึ้น เวลาที่ใช้ในการหาแท่นก็จะลดลง โดยหนูที่มีประสบการณ์จะว่ายน้ำตรงไปยังแท่นได้เกือบจะทันทีหลังจากถูกปล่อยลงน้ำ เนื่องจากลักษณะของงานที่เกี่ยวข้องกับการว่ายน้ำของหนู นักวิจัยส่วนใหญ่เชื่อว่าจำเป็นต้องมีการปรับตัวเพื่อลดระดับความเครียดของสัตว์ ความเครียดของสัตว์อาจส่งผลเสียต่อผลการทดสอบความรู้ความเข้าใจ^{[ 31 ]}

ฮิปโปแคมปัสทำหน้าที่สร้างแผนที่เชิงพื้นที่ของสภาพแวดล้อมให้กับสัตว์^{[ 32 ]}โดยจะเก็บข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่ที่ไม่ใช่แบบอ้างอิงตำแหน่งของร่างกาย (แบบอ้างอิงตำแหน่งของร่างกายหมายถึงการอ้างอิงตำแหน่งของร่างกายในอวกาศ) และสนับสนุนความเป็นอิสระของมุมมองในความทรงจำเชิงพื้นที่^{[ 33 ]}ซึ่งหมายความว่ามันช่วยให้สามารถจัดการมุมมองจากความทรงจำได้ มีความสำคัญต่อความทรงจำเชิงพื้นที่ระยะยาวของพื้นที่แบบอ้างอิงตำแหน่งภายนอก (การอ้างอิงถึงเบาะแสภายนอกในอวกาศ) ^{[ 34 ]} ดังนั้น การบำรุงรักษาและการเรียกคืนความทรงจำจึงขึ้นอยู่ กับความสัมพันธ์หรือบริบท^{[ 35 ]}ฮิปโปแคมปัสใช้หน่วยความจำอ้างอิงและหน่วยความจำใช้งาน และมีบทบาทสำคัญในการประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งเชิงพื้นที่^{[ 36 ]}

การปิดกั้นความยืดหยุ่นในบริเวณนี้ส่งผลให้เกิดปัญหาในการนำทางที่มุ่งเป้าหมายและทำให้ความสามารถในการจดจำตำแหน่งที่แม่นยำลดลง^{[ 37 ]} ผู้ป่วย ความจำเสื่อมที่มีความเสียหายต่อฮิปโปแคมปัสไม่สามารถเรียนรู้หรือจดจำเค้าโครงเชิงพื้นที่ได้ และผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดเอาฮิปโปแคมปัสออกจะมีความบกพร่องอย่างรุนแรงในการนำทางเชิงพื้นที่^{[ 33 ] [ 38 ]}

ลิงที่มีรอยโรคในบริเวณนี้ไม่สามารถเรียนรู้การเชื่อมโยงวัตถุกับสถานที่ได้ และหนูยังแสดงอาการบกพร่องเชิงพื้นที่โดยไม่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่^{[ 33 ] [ 39 ]}นอกจากนี้ ยังพบว่าหนูที่มีรอยโรคในฮิปโปแคมปัสมีภาวะความจำเสื่อมแบบย้อนหลัง ที่ไม่ขึ้นกับเวลา (ไม่ขึ้นกับเวลา) ซึ่งไม่สามารถจดจำงานแพลตฟอร์มที่เรียนรู้ได้เฉพาะเมื่อฮิปโปแคมปัสทั้งหมดมีรอยโรค แต่ไม่ใช่เมื่อมีรอยโรคเพียงบางส่วน^{[ 40 ]}ยังพบความบกพร่องในความจำเชิงพื้นที่ในงานการจำแนกเชิงพื้นที่อีกด้วย^{[ 38 ]}

พบความแตกต่างอย่างมากในความบกพร่องเชิงพื้นที่ระหว่าง ฮิปโปแคมปัส ส่วนหลังและส่วนหน้าการทำลายฮิปโปแคมปัสส่วนหน้าไม่มีผลต่อความจำเชิงพื้นที่ ในขณะที่ฮิปโปแคมปัสส่วนหลังจำเป็นสำหรับการเรียกคืน การประมวลผลความจำระยะสั้น และการถ่ายโอนความจำจากระยะสั้นไปยังช่วงเวลาหน่วงที่ยาวขึ้น^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]}การฉีดแอมเฟตามีนเข้าไปในฮิปโปแคมปัสส่วนหลังยังแสดงให้เห็นว่าช่วยเพิ่มความจำสำหรับตำแหน่งเชิงพื้นที่ที่เรียนรู้ไว้ก่อนหน้านี้^{[ 44 ]}ผลการค้นพบเหล่านี้บ่งชี้ว่ามีการแยกการทำงานระหว่างฮิปโปแคมปัสส่วนหลังและส่วนหน้า

นอกจากนี้ยังพบความแตกต่างระหว่างซีกสมองภายในฮิปโปแคมปัสด้วย ในการศึกษาเกี่ยวกับ คนขับแท็กซี่ ในลอนดอนได้ขอให้คนขับระลึกถึงเส้นทางที่ซับซ้อนรอบเมือง รวมถึงสถานที่สำคัญ ที่มีชื่อเสียง ซึ่งคนขับไม่ทราบตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ ผลที่ได้คือฮิปโปแคมปัสขวาทำงานเฉพาะในช่วงที่ระลึกถึงเส้นทางที่ซับซ้อน ซึ่งบ่งชี้ว่าฮิปโปแคมปัสขวาถูกใช้สำหรับการนำทางในสภาพแวดล้อมเชิงพื้นที่ขนาดใหญ่^{[ 45 ]}

^{เป็นที่ทราบกัน ว่า}ฮิปโปแคมปัสมีวงจรความจำแยกกันสองวงจร วงจรหนึ่งใช้สำหรับความจำในการจดจำสถานที่โดยอาศัยการระลึกความจำและรวมถึงระบบเอนโทไรนัล-CA1 [ ^{46 ]}ในขณะที่อีกระบบหนึ่งซึ่งประกอบด้วยวงจรไตรไซแนปส์ ของฮิปโปแคมปัส (เอนโทไรนัล-เดนเทต-CA3-CA1) ใช้สำหรับความจำในการระลึกถึงสถานที่^{[ 47 ]}และการอำนวยความสะดวกของพลาสติซิตี้ที่ไซแนปส์เอนโทไรนัล-เดนเทตในหนูนั้นเพียงพอที่จะเพิ่มการระลึกถึงสถานที่^{[ 48 ]}

เซลล์ตำแหน่ง (Place cells)ยังพบได้ในฮิปโปแคมปัสด้วย

คอร์เทกซ์ข้างขมับเข้ารหัสข้อมูลเชิงพื้นที่โดยใช้กรอบอ้างอิงแบบอัตตานิยม ดังนั้นจึงเกี่ยวข้องกับการแปลงพิกัดข้อมูลทางประสาทสัมผัสเป็นพิกัดการกระทำหรือตัวกระทำโดยการปรับปรุงการแสดงภาพเชิงพื้นที่ของร่างกายภายในสภาพแวดล้อม^{[ 49 ]}ผลที่ตามมาคือ รอยโรคในคอร์เทกซ์ข้างขมับทำให้เกิดความบกพร่องในการได้มาและการจดจำงานแบบอัตตานิยม ในขณะที่พบความบกพร่องเล็กน้อยในงานแบบอัลโลเซนทริก^{[ 50 ]}

หนูที่มีรอยโรคที่ บริเวณ ด้านหน้าของคอร์เทกซ์ข้างขมับส่วนหลังจะสำรวจวัตถุที่ถูกเคลื่อนย้ายอีกครั้ง ในขณะที่หนูที่มีรอยโรคที่ บริเวณ ด้านหลังของคอร์เทกซ์ข้างขมับส่วนหลังจะไม่แสดงปฏิกิริยาต่อการเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่^{[ 39 ]}

รอยโรคในคอร์เทกซ์ข้างขมับยังทำให้เกิดภาวะความจำเสื่อมแบบย้อนหลัง ที่ไม่เรียงลำดับตามเวลา อีก ด้วย ^{[ 51 ]}

คอร์เทกซ์เอนโทไรนัลส่วนกลางด้านหลังและหาง(dMEC) ประกอบด้วยแผนที่ของสภาพแวดล้อมเชิงพื้นที่ที่จัดเรียงตามภูมิประเทศซึ่งประกอบด้วยเซลล์กริด^{[ 52 ]}ดังนั้นบริเวณสมองนี้จึงแปลงข้อมูลรับรู้จากสภาพแวดล้อมและจัดเก็บไว้เป็นตัวแทนแบบ allocentric ที่คงทนในสมองเพื่อใช้ใน การบูร ณาการเส้นทาง^{[ 53 ]}

คอร์เทกซ์เอนโทไรนัลมีส่วนช่วยในการประมวลผลและการบูรณาการคุณสมบัติทางเรขาคณิตและข้อมูลในสภาพแวดล้อม^{[ 54 ]}รอยโรคในบริเวณนี้ทำให้การใช้ จุดสังเกต ที่อยู่ไกลออกไปแต่ไม่ใช่ จุด สังเกตที่อยู่ใกล้ๆระหว่างการนำทางบกพร่อง และทำให้เกิดความบกพร่องในความจำเชิงพื้นที่ที่ขึ้นอยู่กับระยะเวลาล่าช้า ซึ่งเป็นสัดส่วนกับความยาวของระยะเวลาล่าช้า^{[ 55 ] [ 56 ]}รอยโรคในบริเวณนี้ยังเป็นที่ทราบกันดีว่าทำให้เกิดความบกพร่องในการเก็บรักษาสำหรับงานที่เรียนรู้มานานถึง 4 สัปดาห์ แต่ไม่ใช่ 6 สัปดาห์ก่อนเกิดรอยโรค^{[ 51 ]}

การรวมความทรงจำในคอร์เทกซ์เอนโทไรนัลเกิดขึ้นผ่านกิจกรรมของเอนไซม์ไคเนส ที่ควบคุมสัญญาณภายนอกเซลล์ ^{[ 57 ]}

คอร์เทกซ์พรีฟรอนทัลส่วนกลางประมวลผลข้อมูลเชิงพื้นที่แบบยึดตนเองเป็นศูนย์กลาง มีส่วนร่วมในการประมวลผลหน่วยความจำเชิงพื้นที่ระยะสั้นที่ใช้ในการชี้นำพฤติกรรมการค้นหาที่วางแผนไว้ และเชื่อกันว่าเชื่อมโยงข้อมูลเชิงพื้นที่เข้ากับความสำคัญเชิงแรงจูงใจ^{[ 43 ] [ 58 ]}การระบุเซลล์ประสาทที่คาดการณ์รางวัล ที่คาดหวัง ในงานเชิงพื้นที่สนับสนุนสมมติฐานนี้ คอร์เทกซ์พรีฟรอนทัลส่วนกลางยังเกี่ยวข้องกับการจัดระเบียบข้อมูลตามเวลาอีกด้วย^{[ 59 ]}

การแบ่งหน้าที่ตามซีกสมองพบได้ในบริเวณสมองนี้ คอร์เทกซ์พรีฟรอนทัลซีกซ้ายจะประมวลผลความจำเชิงพื้นที่แบบแบ่งประเภทโดยเฉพาะ ซึ่งรวมถึงความจำแหล่งที่มา (การอ้างอิงถึงความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ระหว่างสถานที่หรือเหตุการณ์) ในขณะที่คอร์เทกซ์พรีฟรอนทัลซีกขวาจะประมวลผลความจำเชิงพื้นที่แบบพิกัดโดยเฉพาะ ซึ่งรวมถึงความจำรายการ (การอ้างอิงถึงความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ระหว่างคุณลักษณะของรายการ) ^{[ 60 ]}

รอยโรคในคอร์เทกซ์พรีฟรอนทัลส่วนกลางทำให้ประสิทธิภาพของหนูในเขาวงกตรัศมีที่ได้รับการฝึกฝนมาก่อนลดลง แต่หนูสามารถค่อยๆ พัฒนาไปสู่ระดับเดียวกับกลุ่มควบคุมได้ขึ้นอยู่กับประสบการณ์^{[ 61 ]}รอยโรคในบริเวณนี้ยังทำให้เกิดความบกพร่องในงานจับคู่ตำแหน่งที่ไม่ตรงกันแบบล่าช้า และความบกพร่องในการได้มาซึ่งงานความจำเชิงพื้นที่ระหว่างการทดลองฝึกฝน^{[ 62 ] [ 63 ]}

คอร์เทกซ์เรโทรสปลีเนียลมีส่วนเกี่ยวข้องกับการประมวลผลความจำแบบอัลโลเซนทริกและคุณสมบัติทางเรขาคณิตในสภาพแวดล้อม^{[ 54 ]}การปิดใช้งานบริเวณนี้ส่งผลให้การนำทางในที่มืดบกพร่อง และอาจมีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการ บูร ณาการเส้นทาง^{[ 64 ]}

รอยโรคในคอร์เทกซ์เรโทรสปลีเนียลทำให้การทดสอบความจำแบบอัลโลเซนทริกบกพร่องอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ความจำแบบเอโกเซนทริกไม่ได้รับ ผลกระทบ ^{[ 65 ]}สัตว์ที่มีรอยโรคในคอร์เทกซ์เรโทรสปลีเนียลส่วนท้ายแสดงประสิทธิภาพที่บกพร่องในเขาวงกตแบบรัศมีเฉพาะเมื่อเขาวงกตถูกหมุนเพื่อขจัดความพึ่งพาเบาะแสภายในเขาวงกต^{[ 66 ]}

ในมนุษย์ ความเสียหายต่อคอร์เทกซ์เรโทรสปลีเนียลส่งผลให้เกิดการสับสนในการวางแนวภูมิประเทศ กรณีส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความเสียหายต่อคอร์เทกซ์เรโทรสปลีเนียลด้านขวาและรวมถึงบริเวณบรอดแมน 30 ผู้ป่วยมักมีความบกพร่องในการเรียนรู้เส้นทางใหม่และการนำทางผ่านสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคย^{[ 67 ]}อย่างไรก็ตาม ผู้ป่วยส่วนใหญ่จะฟื้นตัวภายใน 8 สัปดาห์

คอร์เทกซ์เรโทรสปลีเนียลจะประมวลผลข้อมูลเชิงพื้นที่ในซีกสมองด้านขวาเป็นหลัก^{[ 67 ]}

คอร์เทกซ์เพอริไรนัลเกี่ยวข้องกับทั้งการอ้างอิงเชิงพื้นที่และหน่วยความจำใช้งานเชิงพื้นที่^{[ 36 ]}มันประมวลผลข้อมูลเชิงสัมพันธ์ของเบาะแสและตำแหน่งสิ่งแวดล้อม

รอยโรคในคอร์เทกซ์เพอริไรนัลทำให้เกิดความบกพร่องในความจำอ้างอิงและความจำใช้งาน และเพิ่มอัตราการลืมข้อมูลระหว่างการทดลองฝึกฝนเขาวงกตน้ำมอร์ริส^{[ 68 ]}ซึ่งอธิบายถึงความบกพร่องในการเรียนรู้ภารกิจในเบื้องต้น รอยโรคยังทำให้เกิดความบกพร่องในภารกิจระบุตำแหน่งวัตถุและลดการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่^{[ 36 ]}

ความทรงจำเชิงพื้นที่เกิดขึ้นหลังจากสัตว์รวบรวมและประมวลผลข้อมูลทางประสาทสัมผัสเกี่ยวกับสภาพแวดล้อม (โดยเฉพาะการมองเห็นและการรับรู้ตำแหน่งของร่างกาย ) โดยทั่วไป สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมต้องการฮิปโปแคมปัสที่ทำงานได้ (โดยเฉพาะบริเวณ CA1) เพื่อสร้างและประมวลผลความทรงจำเกี่ยวกับพื้นที่ มีหลักฐานบางอย่างที่แสดงว่าความทรงจำเชิงพื้นที่ของมนุษย์มีความเชื่อมโยงอย่างมากกับซีกสมองด้านขวา^{[ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]}

การเรียนรู้เชิงพื้นที่ต้องอาศัยทั้ง ตัวรับ NMDAและAMPAการรวมความทรงจำต้องอาศัยตัวรับ NMDA และการเรียกคืนความทรงจำเชิงพื้นที่ต้องอาศัยตัวรับ AMPA ^{[ 72 ]}ในสัตว์ฟันแทะ พบว่าความทรงจำเชิงพื้นที่มีความสัมพันธ์กับขนาดของส่วนหนึ่งของการฉายภาพเส้นใยมอสซี ของฮิปโปแคมปัส ^{[ 73 ]}

หน้าที่ของตัวรับ NMDA แตกต่างกันไปตามบริเวณย่อยของฮิปโปแคมปัส ตัวรับ NMDA จำเป็นใน CA3 ของฮิปโปแคมปัสเมื่อจำเป็นต้องจัดระเบียบข้อมูลเชิงพื้นที่ใหม่ ในขณะที่ตัวรับ NMDA ใน CA1 จำเป็นในการได้มาและการเรียกคืนความทรงจำหลังจากช่วงเวลาหนึ่ง รวมถึงการสร้างฟิลด์ตำแหน่ง CA1 ด้วย^{[ 74 ]}การปิดกั้นตัวรับ NMDA จะป้องกันการเหนี่ยวนำศักยภาพระยะยาวและทำให้การเรียนรู้เชิงพื้นที่บกพร่อง^{[ 75 ]}

บริเวณ CA3 ของฮิปโปแคมปัสมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการเข้ารหัสและการเรียกคืนความทรงจำเชิงพื้นที่ บริเวณ CA3 ได้รับการส่งสัญญาณประสาทจากสองเส้นทาง ได้แก่ เส้นทางเพอร์ฟอแรนต์ (PPCA3) และเส้นใยมอสซี (MFs) ที่ส่งผ่านเดนเตตไจรัส (DG) เส้นทางแรกถือเป็นเส้นทางดัชนีการเรียกคืน ในขณะที่เส้นทางที่สองเกี่ยวข้องกับการเข้ารหัส^{[ 76 ]}

การสับสนทางภูมิศาสตร์ (TD) เป็นความผิดปกติทางปัญญาที่ทำให้บุคคลไม่สามารถกำหนดทิศทางของตนเองในสภาพแวดล้อมจริงหรือเสมือนจริงได้ ผู้ป่วยยังประสบปัญหาในการทำภารกิจที่ต้องอาศัยข้อมูลเชิงพื้นที่ ปัญหาเหล่านี้อาจเป็นผลมาจากการหยุดชะงักของความสามารถในการเข้าถึงแผนที่ทางปัญญาของตนเอง ซึ่งเป็นการแสดงภาพทางจิตของสภาพแวดล้อมโดยรอบ หรือความไม่สามารถตัดสินตำแหน่งของวัตถุที่สัมพันธ์กับตนเองได้^{[ 77 ]}

ภาวะสับสนในการรับรู้ภูมิประเทศตั้งแต่กำเนิด ( Developmental topographical disorientation : DTD) จะได้รับการวินิจฉัยเมื่อผู้ป่วยแสดงให้เห็นถึงความไม่สามารถในการนำทางแม้ในสภาพแวดล้อมที่คุ้นเคยมาตั้งแต่กำเนิด และไม่มีสาเหตุทางระบบประสาทที่ชัดเจนสำหรับความบกพร่องนี้ เช่น รอยโรคหรือความเสียหายของสมอง DTD เป็นความผิดปกติที่ค่อนข้างใหม่และสามารถเกิดขึ้นได้ในระดับความรุนแรงที่แตกต่างกัน

มีการศึกษาวิจัยเพื่อตรวจสอบว่าการสับสนทางด้านภูมิประเทศมีผลกระทบต่อบุคคลที่มีภาวะบกพร่องทางสติปัญญาเล็กน้อย (MCI) หรือไม่ การศึกษานี้ดำเนินการโดยการคัดเลือกผู้ป่วยที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็น MCI จำนวน 41 คน และบุคคลที่มีสุขภาพดีจำนวน 24 คน โดยมาตรฐานที่กำหนดไว้สำหรับการทดลองนี้มีดังนี้:

1. การร้องเรียนเกี่ยวกับความบกพร่องทางด้านการรับรู้จากผู้ป่วยหรือผู้ดูแล
2. การทำงานของสมองโดยทั่วไปอยู่ในระดับปกติ สูงกว่าเปอร์เซ็นไทล์ที่ 16 ในแบบทดสอบ Mini-Mental State Examination ฉบับภาษาเกาหลี (K-MMSE)
3. การประเมินกิจกรรมการดำเนินชีวิตประจำวัน (ADL) ตามปกติ ทั้งทางคลินิกและตามมาตราส่วนมาตรฐาน (ดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง)
4. ภาวะความเสื่อมถอยทางสติปัญญาที่ตรวจพบได้จากการทดสอบทางประสาทวิทยา โดยมีค่าต่ำกว่าเปอร์เซ็นไทล์ที่ 16
5. ไม่รวมภาวะสมองเสื่อม

TD ได้รับการประเมินทางคลินิกในผู้เข้าร่วมทั้งหมด การประเมินทางระบบประสาทและจิตวิทยาประสาทได้รับการกำหนดโดยการสแกนภาพแม่เหล็กซึ่งดำเนินการกับผู้เข้าร่วมแต่ละคน การวัดสัณฐานวิทยาแบบอิงว็อกเซลถูกนำมาใช้เพื่อเปรียบเทียบรูปแบบการฝ่อของเนื้อเยื่อสีเทาระหว่างผู้ป่วยที่มีและไม่มี TD และกลุ่มควบคุมปกติ ผลการทดลองพบว่าพบ TD ในผู้ป่วย MCI 17 รายจาก 41 ราย (41.4%) ความสามารถในการทำงานบกพร่องอย่างมีนัยสำคัญในผู้ป่วย MCI ที่มี TD เมื่อเทียบกับผู้ป่วย MCI ที่ไม่มี TD และการมีอยู่ของ TD ในผู้ป่วย MCI เกี่ยวข้องกับการสูญเสียเนื้อเยื่อสีเทาในบริเวณขมับส่วนกลาง รวมถึงฮิปโปแคมปัส^{[ 78 ]}

การวิจัยกับหนูบ่งชี้ว่าความจำเชิงพื้นที่อาจได้รับผลกระทบในทางลบจาก ความเสียหายของฮิปโปแคมปัสใน ระยะแรกเกิดในลักษณะที่คล้ายกับโรคจิตเภทโรคจิตเภทเชื่อว่าเกิดจาก ปัญหา พัฒนาการทางระบบประสาทในช่วงเวลาไม่นานหลังคลอด^{[ 79 ]}

หนูมักถูกใช้เป็นแบบจำลองของผู้ป่วยโรคจิตเภท นักทดลองสร้างรอยโรคในบริเวณฮิปโปแคมปัสส่วนล่างหลังจากเกิดไม่นาน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการทำลายฮิปโปแคมปัสส่วนล่างในระยะแรกเกิด (NVHL) หนูโตเต็มวัยที่มี NVHL แสดงอาการบ่งชี้ของโรคจิตเภททั่วไป เช่น ความไวต่อสาร กระตุ้นทาง จิต ประสาท ที่มากเกินไป ปฏิสัมพันธ์ทางสังคมที่ลดลง และการยับยั้งการตอบสนองต่อสิ่งเร้าก่อนหน้าความจำใช้งาน และการเปลี่ยนชุดความคิดที่บกพร่อง^{[ 80 ] [ 81 ] [ 82 ] [ 83 ] [ 84 ]}เช่นเดียวกับโรคจิตเภท หนูที่บกพร่องจะไม่สามารถใช้บริบทของสิ่งแวดล้อมในงานการเรียนรู้เชิงพื้นที่ได้ เช่น แสดงความยากลำบากในการทำเขาวงกตรัศมีแขนและเขาวงกตน้ำโมริสให้เสร็จ^{[ 85 ] [ 86 ] [ 87 ]}

เอนโดนิวคลีเอส VIII-like 1 ( NEIL1 ) เป็น เอนไซม์ ซ่อมแซม DNAที่มีการแสดงออกอย่างกว้างขวางทั่วสมอง NEIL1 เป็นDNA glycosylaseที่เริ่มต้นขั้นตอนแรกในการซ่อมแซมการตัดฐานโดยการตัดฐานที่เสียหายจากอนุมูลอิสระออกซิเจน และจากนั้นทำให้เกิดการแตกของสาย DNA ผ่าน ปฏิกิริยา ไลเอส ที่เกี่ยวข้อง เอนไซม์นี้รู้จักและกำจัดฐาน DNA ที่ถูกออกซิได ซ์ รวมถึง ฟอ ร์มามิโดไพริมิ ดีน ไทมีนไกลคอล 5- ไฮดรอกซียูราซิลและ5-ไฮดรอกซีไซโตซีน NEIL1 ส่งเสริมการเก็บรักษาความทรงจำเชิงพื้นที่ระยะสั้น^{[ 88 ]} หนูที่ขาด NEIL1 มีการเก็บรักษาความทรงจำเชิงพื้นที่ระยะสั้นที่บกพร่องในการทดสอบเขาวงก้นน้ำ^{[ 88 ]}

เทคโนโลยี ระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก (GPS) ได้ปฏิวัติวิธีการนำทางและสำรวจสภาพแวดล้อมของผู้คน GPS กลายเป็นเครื่องมือสำคัญในชีวิตประจำวัน โดยให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับตำแหน่งและทิศทางที่จำเป็นในการไปถึงจุดหมายปลายทาง อย่างไรก็ตาม นักวิจัยบางกลุ่มได้แสดงความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบของการใช้ GPS ต่อการเรียนรู้และความจำเชิงพื้นที่

การเรียนรู้เชิงพื้นที่หมายถึงความสามารถในการรับรู้ จดจำ และใช้ข้อมูลเชิงพื้นที่ที่ได้รับจากสภาพแวดล้อม ในขณะที่ ความจำนั้นเกี่ยวข้องกับความสามารถในการจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูลเกี่ยวกับโลกรอบตัว การเรียนรู้เชิงพื้นที่และความจำต่างก็มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการนำทางและสำรวจสภาพแวดล้อมอย่างมีประสิทธิภาพ

การใช้ GPS ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีทั้งผลดีและผลเสียต่อการเรียนรู้และการจดจำเชิงพื้นที่ งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าผู้ที่พึ่งพา GPS ในการนำทางมีแนวโน้มที่จะพัฒนาและใช้แผนที่ในใจน้อยลง และจดจำรายละเอียดเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมได้ยากขึ้น เนื่องจากการใช้ GPS อาจนำไปสู่การลดลงของทักษะเหล่านั้นเมื่อเวลาผ่านไป^{[ 89 ]}นอกจากนี้ ผู้ใช้ GPS มักจะพึ่งพาเทคโนโลยี มากกว่า ความสามารถทางปัญญาของตนเองซึ่งนำไปสู่การสูญเสียความมั่นใจในทักษะการนำทางของตน^{[ 90 ]}

อย่างไรก็ตาม การสูญเสียความมั่นใจในทักษะของตนเองนี้ได้รับการชดเชยด้วยความรู้ที่ว่าการหลงทางไม่ใช่ปัญหาอีกต่อไป เนื่องจากคุณสมบัติ GPS ในโทรศัพท์ ซึ่งในทางกลับกันก็ช่วยฟื้นฟูความมั่นใจในความ สามารถ ในการหาเส้นทาง ของตนเอง ผลลัพธ์ที่เป็นประโยชน์บางประการที่เกิดจากความช่วยเหลือของ GPS ได้แก่ การนำทางที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำมากขึ้น ควบคู่ไปกับการลดภาระทางความคิดที่จำเป็นสำหรับการนำทางอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อผู้คนใช้อุปกรณ์ GPS พวกเขาไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการจดจำเส้นทาง การใส่ใจกับสถานที่สำคัญหรือการตรวจสอบแผนที่ อย่างต่อเนื่อง ซึ่งสามารถปลดปล่อยทรัพยากรทางความคิดสำหรับงานอื่นๆ เช่นการประมวลผลข้อมูลและการเรียนรู้ นำไปสู่ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในงานดังกล่าว และระดับความเข้มข้นและการจดจ่อที่สูงขึ้น^{[ 91 ]}

เพื่อชดเชยปัญหาที่เกิดขึ้นจากการใช้ GPS มีการวิจัยจำนวนมากที่เสนอรูปแบบการนำทางด้วย GPS ทางเลือก หรือการเพิ่มเติมในรูปแบบที่มีอยู่ซึ่งแสดงให้เห็นว่าช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเรียนรู้เชิงพื้นที่ การศึกษาในปี 2021 ได้นำ ระบบเสียงเชิงพื้นที่ 3 มิติที่คล้ายกับเข็มทิศเสียงมาใช้ โดยผู้ใช้จะได้รับคำแนะนำไปยังจุดหมายปลายทางโดยไม่ต้องมีคำแนะนำที่ชัดเจน แทนที่จะถูกนำทางอย่าง passively ผ่านคำแนะนำด้วยวาจา ผู้ใช้จะได้รับการสนับสนุนให้มีบทบาทอย่างแข็งขันในการนำทางเชิงพื้นที่ของตนเอง ซึ่งนำไปสู่แผนที่ความรู้ความเข้าใจของพื้นที่ที่แม่นยำยิ่งขึ้น การปรับปรุงนี้แสดงให้เห็นเมื่อผู้เข้าร่วมการศึกษาได้วาดแผนที่ ที่แม่นยำ หลังจากทำภารกิจการล่าสมบัติ^{[ 92 ]}การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งแนะนำให้เน้นคุณลักษณะในท้องถิ่น เช่นสถานที่สำคัญตามเส้นทางและที่จุดตัดสินใจหรือเน้นคุณลักษณะเชิงโครงสร้างที่ให้การวางแนวโดยรวม (ไม่ใช่รายละเอียดเกี่ยวกับเส้นทางที่ผู้เข้าร่วมการศึกษาใช้ แต่เป็นสถานที่สำคัญของพื้นที่ขนาดใหญ่โดยรอบ) การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเน้นคุณลักษณะท้องถิ่นในแผนที่นำทาง (GPS) ช่วยสนับสนุนการได้รับความรู้เกี่ยวกับเส้นทาง ซึ่งวัดได้จากการชี้ตำแหน่งและการเรียกคืนคุณลักษณะทั่วโลก^{[ 93 ]}

นอกจากนี้ สำหรับ คน ตาบอดและ ผู้ ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นการใช้ GPS ยังให้ประโยชน์ในด้านการเรียนรู้และการจดจำเชิงพื้นที่ คนตาบอดและผู้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นมักต้องการข้อมูลเกี่ยวกับสถานที่ล่วงหน้า และฝึกฝนการเดินทางตามเส้นทางที่กำหนดโดยความช่วยเหลือจากญาติ เพื่อน หรือผู้สอนเฉพาะทาง ก่อนที่จะเดินทางไปยังจุดหมายปลายทางนั้นด้วยตนเอง GPS จึงเข้ามาช่วยให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ ทำให้พวกเขามีความเป็นอิสระและมั่นใจมากขึ้นในการเดินทางไปยังจุดหมายปลายทางที่กำหนด

งานวิจัยอีกฉบับหนึ่งอ้างว่า GPS สามารถใช้ได้กับผู้ป่วยที่เป็นโรคสมองเสื่อมในการศึกษาที่ทำในปี 2014 ผู้ขับขี่ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ (AD) ระดับเล็กน้อยถึงเล็กน้อยมาก ได้รับการทดลองขับขี่ 3 ครั้ง โดยใช้การตั้งค่า GPS ที่แตกต่างกัน (ปกติ, แบบเห็นภาพอย่างเดียว และแบบได้ยินเสียงอย่างเดียว) ผู้เข้าร่วมจะต้องปฏิบัติงานขับขี่ต่างๆ บนเครื่องจำลอง การขับขี่ ตามคำแนะนำของ GPS การศึกษานี้พบว่า การใช้คำแนะนำด้วยเสียงเพียงอย่างเดียวและง่ายๆ โดยไม่มีภาพแสดงผลจาก GPS อาจช่วยให้ผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ระดับเล็กน้อยปรับปรุงความสามารถในการขับขี่และไปถึงจุดหมายปลายทางได้ จึงเป็นการยืนยันว่าการใช้ GPS ช่วยลดภาระทางปัญญาได้^{[ 94 ]}

เนื่องจากการใช้ GPS จะช่วยผู้ป่วยในการหาเส้นทาง ทำให้พวกเขาสามารถอยู่ในที่สาธารณะได้อย่างปลอดภัย ฟื้นคืนความรู้สึกพึ่งพาตนเองได้และลดการเดินเตร่ โดยรวมแล้ว หลักฐานที่แข็งแกร่งที่สุดคือการใช้เทคโนโลยี GPS เพื่อป้องกันอันตรายและส่งเสริมความเป็นอยู่ที่ดี^{[ 95 ]}

ผลกระทบของการใช้ GPS ต่อการเรียนรู้และความจำเชิงพื้นที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ และจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อสำรวจผลกระทบระยะยาวของการใช้ GPS ต่อกระบวนการทางปัญญาเหล่านี้

ความบกพร่องทางการเรียนรู้ที่ไม่ใช้ภาษา (NVLD) มีลักษณะเฉพาะคือความสามารถทางภาษาปกติ แต่ความสามารถด้านการมองเห็นและพื้นที่บกพร่อง พื้นที่ที่มีปัญหาสำหรับเด็กที่มีความบกพร่องทางการเรียนรู้ที่ไม่ใช้ภาษา ได้แก่ เลขคณิต เรขาคณิต และวิทยาศาสตร์ ความบกพร่องในความจำเชิงพื้นที่เชื่อมโยงกับความบกพร่องทางการเรียนรู้ที่ไม่ใช้ภาษาและความยากลำบากในการเรียนรู้อื่นๆ^{[ 96 ]}

โจทย์ปัญหาทางคณิตศาสตร์ประกอบด้วยข้อความที่เป็นลายลักษณ์อักษรซึ่งมีชุดข้อมูลตามด้วยคำถามหนึ่งข้อหรือมากกว่า และต้องใช้การดำเนินการทางคณิตศาสตร์พื้นฐานสี่อย่าง (การบวก การลบ การคูณ หรือการหาร) ^{[ 24 ]}นักวิจัยแนะนำว่าการแก้โจทย์ปัญหาทางคณิตศาสตร์ให้สำเร็จนั้นเกี่ยวข้องกับหน่วยความจำใช้งาน เชิงพื้นที่ (ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างภาพแทนแบบแผน) ซึ่งอำนวยความสะดวกในการสร้างความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ระหว่างวัตถุ การสร้างความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ระหว่างวัตถุเป็นส่วนสำคัญของการแก้โจทย์ปัญหา เนื่องจากต้องใช้การดำเนินการทางจิตและการแปลงรูป^{[ 24 ]}

นักวิจัยได้ตรวจสอบบทบาทของความจำเชิงพื้นที่และความจำเชิงภาพในความสามารถในการแก้โจทย์ปัญหาทางคณิตศาสตร์ เด็ก ๆ ในการศึกษานี้ได้ทำแบบทดสอบบล็อก Corsi (อนุกรมไปข้างหน้าและข้างหลัง) และแบบทดสอบเมทริกซ์เชิงพื้นที่ รวมถึงแบบทดสอบความจำเชิงภาพที่เรียกว่าการทดสอบการจดจำบ้าน เด็กที่มีทักษะ การแก้ปัญหา ไม่ดี จะบกพร่องในแบบทดสอบบล็อก Corsi และแบบทดสอบเมทริกซ์เชิงพื้นที่ แต่ทำได้ปกติในการทดสอบการจดจำบ้านเมื่อเปรียบเทียบกับเด็กที่มีทักษะปกติ การทดลองแสดงให้เห็นว่าการแก้ปัญหาที่ไม่ดีนั้นเกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูลเชิงพื้นที่ที่บกพร่องโดยเฉพาะ^{[ 24 ]}

พบว่าการนอนหลับมีประโยชน์ต่อความจำเชิงพื้นที่ โดยช่วยเสริมสร้างการรวมความจำที่ขึ้นอยู่กับฮิปโปแคมปัส^[ 97 ]ยก^{ระดับเส้นทาง}ต่างๆ ที่รับผิดชอบต่อความแข็งแรงของไซแนปส์ ควบคุมการถอดรหัสยีนที่เกี่ยวข้องกับความยืดหยุ่น และการแปลโปรตีน (Dominique Piber, 2021) ^{[ 98 ]}บริเวณฮิปโปแคมปัสที่ถูกกระตุ้นในการเรียนรู้เส้นทางจะถูกกระตุ้นอีกครั้งในระหว่างการนอนหลับครั้งต่อไป ( โดยเฉพาะ การนอนหลับแบบ NREM ) การศึกษาหนึ่งแสดงให้เห็นว่าขอบเขตของการกระตุ้นอีกครั้งในระหว่างการนอนหลับมีความสัมพันธ์กับการปรับปรุงการเรียกคืนเส้นทางและประสิทธิภาพความจำในวันถัดไป^{[ 99 ]}การศึกษานี้ได้สร้างแนวคิดที่ว่าการนอนหลับช่วยเสริมกระบวนการรวมความจำในระดับระบบ ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพทางพฤติกรรมดีขึ้น ช่วงเวลาของการตื่นไม่มีผลต่อการทำให้ร่องรอยความจำคงที่ เมื่อเทียบกับช่วงเวลาของการนอนหลับ การนอนหลับหลังจากคืนแรกหลังการฝึกอบรม กล่าวคือ ในคืนที่สอง ไม่เป็นประโยชน์ต่อการรวมความจำเชิงพื้นที่เพิ่มเติม ดังนั้น การนอนหลับในคืนแรกหลังการฝึกอบรม เช่น หลังจากการเรียนรู้เส้นทาง จึงมีความสำคัญมาก^{[ 97 ]}

นอกจากนี้ ยังมีการแสดงให้เห็นว่าการนอนหลับช่วงต้นและช่วงปลายของกลางคืนมีผลต่อความจำเชิงพื้นที่แตกต่างกัน ระยะ N3 ของการนอนหลับแบบ NREM หรือที่เรียกว่าการนอนหลับแบบคลื่นช้า (SWS) เชื่อว่ามีบทบาทสำคัญในการสร้างความจำเชิงพื้นที่ที่ขึ้นอยู่กับการนอนหลับในมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการศึกษาที่ดำเนินการโดย Plihal และ Born (1999) ^{[ 100 ]}ประสิทธิภาพในการทำงานหมุนภาพในใจสูงกว่าในผู้เข้าร่วมที่มีช่วงเวลานอนหลับเร็ว (23.00–02.00 น.) หลังจากเรียนรู้งานแล้ว เมื่อเทียบกับผู้ที่มีช่วงเวลานอนหลับช้า (03.00–06.00 น.) ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการนอนหลับเร็วซึ่งอุดมไปด้วย SWS มีประโยชน์บางประการสำหรับการสร้างความจำเชิงพื้นที่ เมื่อนักวิจัยตรวจสอบว่าการนอนหลับเร็วจะมีผลกระทบต่อภารกิจการกระตุ้นคำ (ภารกิจทางวาจา) หรือไม่ ผลลัพธ์กลับตรงกันข้าม สิ่งนี้ไม่น่าแปลกใจสำหรับนักวิจัย เนื่องจากงานไพรม์ส่วนใหญ่อาศัยความจำเชิงกระบวนการดังนั้นจึงได้รับประโยชน์จากการนอนหลับในช่วงท้าย (ส่วนใหญ่เป็นการนอนหลับ REM ) มากกว่าช่วงต้น^{[ 100 ]}

การอดนอนและการนอนหลับยังได้รับการวิจัยถึงความสัมพันธ์กันด้วย การอดนอนขัดขวางการพัฒนาประสิทธิภาพของความจำเนื่องจากการรบกวนการรวมความจำเชิงพื้นที่^{[ 97 ]}ส่งผลให้ความจำเชิงพื้นที่ดีขึ้นเมื่อนอนหลับเพียงพอ ผลลัพธ์ที่คล้ายกันนี้ได้รับการยืนยันจากการศึกษาอื่นที่ตรวจสอบผลกระทบของการอดนอนโดยสิ้นเชิง (TSD) ต่อความจำเชิงพื้นที่ของหนู (Guan et al., 2004) ^{[ 101 ]}ในการทดลองครั้งแรก หนูได้รับการฝึกฝนในเขาวงกตน้ำมอร์ริสเป็นเวลา 12 ครั้งใน 6 ชั่วโมง เพื่อค้นหาแท่นที่ซ่อนอยู่ (โปร่งใสและมองไม่เห็นในน้ำ) โดยใช้เบาะแสเชิงพื้นที่ในสภาพแวดล้อม ในแต่ละครั้ง พวกมันเริ่มต้นจากจุดที่แตกต่างกันและได้รับอนุญาตให้ว่ายน้ำเป็นเวลาสูงสุด 120 วินาทีเพื่อไปถึงแท่น หลังจากขั้นตอนการเรียนรู้ พวกมันได้รับการทดสอบความจำเชิงพื้นที่ (หลังจาก 24 ชั่วโมง) ในการทดลองนี้ แพลตฟอร์มที่ซ่อนอยู่ถูกนำออกจากเขาวงกต และเวลาที่สัตว์ใช้ในพื้นที่เป้าหมาย (ซึ่งก่อนหน้านี้มีแพลตฟอร์มที่ซ่อนอยู่) เป็นตัววัดความคงทนของความทรงจำเชิงพื้นที่ หนูทดลองกลุ่มควบคุมที่นอนหลับตามธรรมชาติใช้เวลาอยู่ในช่องเป้าหมายมากกว่าหนูทดลองกลุ่มที่อดนอนโดยสิ้นเชิงอย่างมีนัยสำคัญ ในแง่ของการเรียนรู้เชิงพื้นที่ ซึ่งบ่งชี้โดยระยะเวลาในการหาแพลตฟอร์มที่ซ่อนอยู่ ไม่มีความแตกต่างกัน สำหรับทั้งหนูทดลองกลุ่มควบคุมและหนูทดลองที่อดนอน เวลาที่ใช้ในการหาแพลตฟอร์มจะลดลงในแต่ละการทดลองใหม่^{[ 101 ]}

ในการทดลองครั้งที่สอง หนูถูกฝึกให้ว่ายน้ำไปยังแท่นที่มองเห็นได้ซึ่งตำแหน่งจะเปลี่ยนไปในแต่ละครั้ง ในแต่ละครั้งที่เริ่มการทดลอง หนูจะเริ่มต้นจากฝั่งตรงข้ามของแท่น หลังจากฝึกในแต่ละครั้งแล้ว ความจำของพวกมันจะถูกทดสอบหลังจาก 24 ชั่วโมง แท่นยังคงอยู่ในเขาวงกต ระยะทางและเวลาที่พวกมันใช้ในการว่ายน้ำไปยังแท่นที่มองเห็นได้ถือเป็นการวัดความจำที่ไม่เกี่ยวกับพื้นที่ ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างหนูที่อดนอนและหนูควบคุม ในทำนองเดียวกัน ในแง่ของการเรียนรู้เชิงพื้นที่ ซึ่งบ่งชี้โดยระยะเวลาในการไปถึงแท่นที่มองเห็นได้ ก็ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน TSD ไม่มีผลต่อการเรียนรู้ที่ไม่เกี่ยวกับพื้นที่และความจำที่ไม่เกี่ยวกับพื้นที่^{[ 101 ]}

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบของการอดนอนต่อมนุษย์ Dominique Piber (2021) ^{[ 98 ]}ได้นำเสนอการสังเกตทางคลินิกในบทวิจารณ์วรรณกรรมของเขา ซึ่งแสดงให้เห็นว่าผู้ที่มีความผิดปกติของการนอนหลับ อย่างรุนแรง มักมีความผิดปกติในความจำเชิงพื้นที่ ดังที่เห็นได้จากการศึกษาทั้งสองผู้ป่วยโรคนอนไม่หลับ ที่ประสบกับความผิดปกติของการนอนหลับซึ่งมีลักษณะ การนอนหลับที่ไม่ต่อเนื่อง การนอนหลับที่ไม่เพียงพอและความบกพร่องในการทำงานของสมองในระหว่างวัน ได้รับการบันทึกว่ามีประสิทธิภาพเชิงลบในงานเชิงพื้นที่ เมื่อเปรียบเทียบกับผู้เข้าร่วมที่มีสุขภาพดี (Li et al., 2016; ^{[ 102 ]} Chen et al., 2016; ^{[ 103 ]} Khassawneh et al., 2018; ^{[ 104 ]} He et al., 2021 ^{[ 105 ]} )

ในทำนองเดียวกัน การฝันมีบทบาทสำคัญในความทรงจำเชิงพื้นที่ การศึกษาที่ดำเนินการโดย Wamsley และ Stickgold (2019) ^{[ 106 ]}พิสูจน์แล้วว่าผู้เข้าร่วมที่รวมประสบการณ์การเรียนรู้ล่าสุดเข้ากับเนื้อหาความฝันในชั่วข้ามคืน แสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพในชั่วข้ามคืนที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าการฝันสะท้อนถึงการประมวลผลความทรงจำในสมองขณะนอนหลับ ยิ่งไปกว่านั้น ตามที่ผู้เขียนกล่าว หนึ่งในคำอธิบายคือความฝันที่เกี่ยวข้องกับเขาวงกตเป็นตัวบ่งชี้ว่าองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของความทรงจำงานกำลังถูกกระตุ้นขึ้นใหม่ในสมองขณะนอนหลับ นอกจากนี้ การศึกษายังสนับสนุนแนวคิดที่ว่ารายงานความฝันสามารถรวมถึงงานการเรียนรู้เชิงทดลองในช่วงทุกขั้นตอนของการนอนหลับ รวมถึง REM และ NREM ^{[ 106 ]}

ความเป็นจริงเสมือน (VR) ยังถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาความเชื่อมโยงระหว่างความฝันและความทรงจำเชิงพื้นที่ Ribeiro, Gounden และ Quaglino (2021) ^{[ 107 ]}เสนอองค์ประกอบเชิงพื้นที่ในบริบท VR และพบว่าหลังจากนอนหลับเต็มคืนในสภาพแวดล้อมที่บ้าน เมื่อรวมเนื้อหาที่ศึกษาเข้ากับเนื้อหาในความฝัน ประสิทธิภาพการเรียกคืนองค์ประกอบเหล่านี้ดีกว่าประสิทธิภาพที่ได้รับหลังจากช่วงเวลาตื่นนอนที่เทียบเท่ากัน^{[ 107 ]}

• การรับรู้ของสัตว์
  • หน่วยความจำ
  • การรับรู้เชิงพื้นที่
• แผนที่ความรู้ความเข้าใจ
• ภาวะแยกตัว (ประสาทวิทยา)
• วิธีการของโลซี
• ความสามารถเชิงพื้นที่
• การทำแผนที่อวกาศ
• หน่วยความจำภาพ

• gettinglost.ca