Рабочая память — Когнитивная способность
Что такое рабочая память
Рабочая память (РП), также известная как оперативная, — это совокупность процессов, позволяющих нам хранить и временно использовать информацию с целью осуществления таких комплексных когнитивных задач, как понимание речи, чтение, применение математических способностей, обучение или рассуждение. Рабочая память является одним из видов кратковременной памяти.
Определение рабочей памяти по модели Бэддели и Хитча
Согласно модели Бэддели и Хитча, рабочая память состоит из трёх систем и включает компоненты как хранения, так и обработки информации:
Центральный управляющий элемент: работает как система наблюдения за вниманием, которая решает, на что нам обращать внимание, а на что нет, а также организовывает последовательность действий, которые необходимо произвести для осуществления вида деятельности.
Фонологическая петля: позволяет нам удерживать в памяти письменный и устный материал.
Зрительно-пространственный набросок: помогает нам управлять визуальной информацией и сохранять её.
Эпизодический буфер: используется для объединения информации из фонологической петли и визуально-пространственного наброска, построения целостного эпизода и для связи с долговременной памятью.
Характеристики рабочей памяти:
- Её ёмкость ограничена. Мы храним только 7 ±2 элементов.
- Она активна. Оперативная память не только хранит информацию, но и управляет ей, а также трансформирует её.
- Её содержимое постоянно обновляется.
- За рабочую память отвечает дорсолатеральная префронтальная кора.
Примеры рабочей памяти
Рабочая (или оперативная) память представляет собой способность, с помощью которой мы сохраняем в уме элементы, необходимые нам для выполнения задачи. Благодаря рабочей или оперативной памяти мы можем:
- объединять два или более действия, происходящие примерно в одно и то же время, например, вспоминать и отвечать на вопросы, которые нам задали во время разговора.
- Соотносить новые знания с полученными ранее. Это позволяет нам обучаться.
- Сохранять в уме информацию, в то время как наше внимание сосредоточено на других вещах, например, мы можем готовить обед, разговаривая по телефону.
Мы ежедневно используем рабочую (или оперативную) память при выполнении различного рода задач. Когда пытаемся вспомнить номер телефона до того, как записать его. Когда мы участвуем в разговоре, нам нужно удержать в памяти то, что только что сказали, чтобы обработать эту информацию и высказать свою точку зрения. Когда в школе или университете мы конспектируем лекции, нам необходимо запомнить, что сказал преподаватель, чтобы потом записать это своими словами. Когда пересчитываем в уме стоимость наших покупок в супермаркете, чтобы понять, хватит ли нам денег.
Расстройства, при которых нарушена рабочая память
Рабочая память необходима для принятии решений и корректной работы исполнительных функций. Поэтому её нарушение связано с дерегуляторным синдромом и разнообразными расстройствами обучения, такими как СДВГ и дислексия или дискалькулия. Многие специалисты психолого-педагогической диагностики нуждаются в инструментах нейропсихологического тестирования, с помощью которых можно точно измерить исполнительные функции. Также рабочая память страдает при таких заболеваниях, как шизофрения или деменции.
Как измерить и оценить рабочую память?
Рабочая память — это когнитивная способность, которую мы используем повседневно, выполняя практически любые виды действий. Таким образом, оценка рабочей памяти и понимание её состояния может помочь в различных сферах жизни: в учёбе (позволит нам узнать, будут ли у ребёнка трудности с математическими вычислениями или чтением), в медицинской сфере (чтобы знать, могут ли пациенты вести самостоятельный образ жизни или нуждаются в помощи) или в профессиональной сфере (рабочая память позволят нам вспомнить и ответить собеседнику, что существенно важно на собрании или в споре).
Различные когнитивные функции, такие, как рабочая память, можно надёжно и эффективно измерить с помощью комплексного нейропсихологического тестирования. Тесты, которые предлагает CogniFit («КогниФит») для оценки рабочей памяти, основаны на Шкале Памяти Векслера (WMS), СРТ (Тесте на Длительное Поддержание Функции), ТОММ (Тесте на Симуляцию Нарушений Памяти), Задаче Визуальной Организации Хупера (VOT) и Тесте Переменных Внимания (TOVA). Кроме рабочей памяти, с помощью этих тестов можно измерить кратковременную фонологическую память, кратковременную память, время реакции, скорость обработки информации, распознавание, визуальное сканирование и пространственное восприятие.
- Последовательный Тест WOM-ASM: на экране появятся несколько шаров с различными номерами. Вам нужно запомнить серию этих чисел, чтобы воспроизвести их в дальнейшем. Сначала серия будет состоять всего из одного числа, затем количество шаров будет постепенно увеличиваться до тех пор, пока пользователь не допустит ошибку.
После появления каждой последовательности чисел нужно будет её воспроизвести.
- Тест на Распознавание WOM-REST: на экране появятся три предмета. Сначала нужно будет как можно быстрее вспомнить очередность появления предметов. Далее будут появляться четыре серии из трёх предметов, некоторые из которых будут отличаться от ранее представленных. Необходимо найти ту серию, последовательность предметов в которой соответствует представленной изначально.
Как восстановить или улучшить рабочую память?
Рабочую память, как и другие когнитивные способности, можно тренировать и улучшать. CogniFit («КогниФит») даёт возможность делать это профессионально.
Восстановление рабочей памяти базируется на пластичности мозга. CogniFit («КогниФит») предлагает батарею упражнений, разработанных для реабилитации рабочей памяти и других когнитивных функций. При использовании рабочей памяти во время когнитивной тренировки CogniFit («КогниФит») укрепляется мозг и нейронные связи, отвечающие за эту способность. В результате нейронные соединения будет более быстрыми и эффективными, и рабочая память улучшится.
CogniFit («КогниФит») состоит из опытной команды профессионалов, специализирующихся на изучении вопросов синаптической пластичности и нейрогенеза. Это сделало возможным создание персонализированной программы когнитивной стимуляции, адаптирующейся к потребностям каждого пользователя. Эта программа начинается с комплексной оценки рабочей памяти и других основных когнитивных функций. На основе полученных результатов тестирования программа когнитивной стимуляции CogniFit («КогниФит») автоматически предлагает персонализированную программу когнитивной тренировки для укрепления рабочей памяти и других когнитивных функций, которые в этом нуждаются согласно результатам теста.
Рабочую память можно улучшить с помощью регулярной и правильной тренировки. Для корректной стимуляции тренировкам необходимо уделять 15 минут в день, два или три раза в неделю. Программа когнитивной стимуляции CogniFit («КогниФит») доступна онлайн. Разнообразные интерактивные задания, представленные в форме увлекательных умных игр, можно выполнять с помощью компьютера. По итогам каждой сессии CogniFit («КогниФит») представит детальный график улучшений когнитивного состояния.
Оперативная память
Оперативная память — Процессы запоминания, сохранения и воспроизведения информации, используемой для достижения частных целей деятельности.В психологических экспериментах оперативная память проявляет себя почти как кратковременная. По крайней мере, временные рамки у них примерно одинаковы, хотя у оперативной памяти они все же немного шире. В классической общей психологии считается, что оперативная, как и долговременная, память формируется, проходя стадию кратковременной памяти. То есть человек, потребляя некоторую порцию информации, хранит ее сначала в кратковременной памяти, далее, если информация носит интересный, полезный для жизнедеятельности характер (допустим, адрес будущего места учебы или работы), она переходит в долговременное хранилище. Если же информация не имеет никакой ценности для картины мира, но при этом имеет значение для оперативной ситуации, то она переходит в оперативное хранилище (допустим, когда экспериментатор дает задание запомнить бессмысленные числа или набор слов или когда студент готовится к экзамену, но при этом не ставит задачу надолго выучить предмет).
Таким образом, получается следующее важное отличие оперативной памяти от кратковременной: из кратковременной информация уходит по трем направлениям: в долговременную, в оперативную, в никуда (забывается). Из оперативной памяти информация уходит лишь в никуда.
Современные исследователи и теоретики все больше склоняются к той точке зрения, что оперативная память это всего лишь подвид кратковременной памяти или — другими словами — некоторое функциональное состояние кратковременной памяти. Основной довод состоит в том, что воспроизведение информации это тоже функциональная задача. Когда в классических экспериментах на кратковременную память испытуемого просят запомнить и воспроизвести только что запомненные сведения, это такая же деятельность, как, скажем, складывание хранящихся в оперативной памяти чисел.
Когда кратковременная память работает в режиме оперативной, то, с одной стороны, довольно сильно повышается эффективность сиюминутного удержания оперативной информации, с другой стороны — резко снижается критичность к информации, ее осмысление, переход в долговременную память. Даже спустя пять минут может быть уже так, что человек не помнит какую-то довольно существенную информацию (домохозяйка не может вспомнить, клала она лавровый лист или не клала, студент не может вспомнить определение, которое только что переписал со шпаргалки, автомеханик не может вспомнить, сколько болтов он закрутил.
Можно предполагать, что природным механизмом, запускающим в действие оперативную память, является напряженное функциональное состояние. В случаях, когда человек вынужден решать интеллектуальные задачи за ограниченное время, запускается оперативная память. Именно поэтому ученые всех времен и народов любят заниматься наукой не спеша, в спокойной обстановке, для них качество важнее количества.
оперативной памяти | Психология сегодня
Отзыв от Psychology Today Staff
Рабочая память — это форма памяти, которая позволяет человеку временно удерживать ограниченное количество информации, готовой для немедленного умственного использования. Считается необходимым для обучения, решения проблем и других психических процессов.
На этой странице
- Как мы используем рабочую память
- Как работает рабочая память
Как мы используем рабочую память
Использование рабочей памяти похоже на временное прикрепление определенных изображений или слов к доске, чтобы их можно было перемещать или манипулировать ими каким-либо другим образом. Способность держать определенные детали «под рукой», в том числе те, которые мы не закрепили в долговременной памяти, поддерживает множество повседневных умственных функций.
Какие есть примеры оперативной памяти?
Воспроизведение первой части предложения для понимания последующей части, запоминание числа при решении математической задачи в уме, запоминание того места, где только что видели объект, и запоминание нескольких понятий для их объединения. описаны как примеры рабочей памяти.
Почему так важна оперативная память?
Считается, что рабочая память поддерживает многие виды умственных способностей на фундаментальном уровне. Это позволяет сохранить несколько фрагментов информации для использования в данный момент, что важно для действий от чтения или беседы до изучения новых концепций и принятия решений между различными вариантами.
Каковы некоторые особенности рабочей памяти?
В то время как долговременная память может хранить огромное количество информации, количество деталей, содержащихся в рабочей памяти для использования, считается относительно ограниченным. Существуют разные модели системы рабочей памяти. Некоторые утверждают, что она включает в себя несколько компонентов, которые обрабатывают разные виды информации и отличаются от долговременной памяти. Другие предполагают, что рабочая память представляет собой часть долговременной памяти, которая особенно активизируется, и меньшую часть, которая находится в центре внимания.
Сколько информации может храниться в оперативной памяти?
Хотя ограничения обсуждаются, некоторые ученые предположили, что, когда люди не могут использовать такие тактики, как повторение деталей вслух, они могут удерживать в фокусе лишь несколько объектов одновременно. Эти элементы могут быть простыми или сложными, включая отдельные буквы или цифры, которые необходимо запомнить, а также более крупные «фрагменты» информации (например, аббревиатуры, такие как «США» и «Великобритания», и даже более сложные понятия).
Как работает рабочая память
Кажется, что практически все заставляют рабочую память работать в течение дня, но производительность этой системы памяти (или «объем рабочей памяти») у одних людей выше, чем у других, что влияет на способность человека учиться и функционировать.
Какие части мозга важны для оперативной памяти?
Представление различных видов информации (таких как визуальные или вербальные детали) в рабочей памяти, по-видимому, зависит от частей коры головного мозга, которые участвуют в восприятии и долговременной памяти этих видов информации. Считается, что префронтальная кора, часть мозга, связанная с когнитивным контролем, играет ключевую роль в управлении текущим содержимым рабочей памяти, независимо от ее типа.
Связана ли рабочая память с интеллектом?
Исследования показывают, что показатели способности человека к рабочей памяти тесно связаны с показателями интеллекта, особенно его аспекта, называемого подвижным интеллектом, который используется при решении новых задач.
Как рабочая память меняется с возрастом?
Измерения рабочей памяти показывают, что она обычно улучшается в детстве. Исследования показывают, что рабочая память имеет тенденцию ухудшаться в пожилом возрасте, хотя она может начать постепенно ухудшаться после раннего взросления.
Как измеряется оперативная память?
Индивидуальные различия в возможностях рабочей памяти можно оценить с помощью ряда заданий. Среди них — задания на «объем рабочей памяти», в которых человек пытается, например, прочитать предложения, запоминая отдельные слова из каждого. Другим типом измерения является задача «n-back», в которой человек видит или слышит последовательность элементов и должен указать, когда текущий элемент соответствует предыдущему. Например, в версии с двумя оборотами, если за буквами P, S, T, H, A, F следует буква A, можно было бы указать, что это соответствует тому, что шло двумя буквами назад. Производительность задачи N-back не обязательно сильно коррелирует с производительностью других задач рабочей памяти, и они могут измерять различные компоненты рабочей памяти.
Модель рабочей памяти (Baddeley & Hitch)
Сообщения на вынос
- Рабочая память представляет собой хранилище с ограниченной емкостью для хранения информации в течение короткого периода времени при выполнении умственных операций с этой информацией.
- Рабочая память представляет собой многокомпонентную систему, включающую центральный исполнительный орган, зрительно-пространственный блокнот, фонологический цикл и эпизодический буфер.
- Рабочая память важна для рассуждений, обучения и понимания.
- Теории рабочей памяти предполагают, что для сложных логических рассуждений и задач обучения требуется умственное рабочее пространство для хранения и обработки информации.
Модель нескольких магазинов Аткинсона и Шиффрина (1968) оказалась чрезвычайно успешной с точки зрения количества исследований, которые она произвела. Однако в результате этого исследования стало очевидно, что в их представлениях о характеристиках кратковременной памяти есть ряд проблем.
Рис. 1 . Модель рабочей памяти (Baddeley and Hitch, 1974)
Baddeley and Hitch (1974) утверждают, что картина кратковременной памяти (STM), представленная моделью с несколькими хранилищами, слишком проста.
В соответствии с моделью Multi-Store, STM хранит ограниченные объемы информации в течение коротких периодов времени с относительно небольшой обработкой. Это единая система. Это означает, что это единая система (или хранилище) без каких-либо подсистем. Тогда как рабочая память представляет собой многокомпонентную систему (слуховую и зрительную).
Следовательно, в то время как кратковременная память может только хранить информацию, рабочая память может как сохранять, так и обрабатывать информацию.
Рабочая память — это кратковременная память. Однако вместо того, чтобы хранить всю информацию в одном хранилище, существуют разные системы для разных типов информации.
Центральный исполнительный
Управляет всей системой (например, начальником оперативной памяти) и распределяет данные по подсистемам: фонологическому циклу и зрительно-пространственному блокноту. Он также имеет дело с когнитивными задачами, такими как ментальная арифметика и решение проблем.
Зрительно-пространственный блокнот (внутренний глаз)
Зрительно-пространственный блокнот является компонентом модели рабочей памяти, которая хранит и обрабатывает информацию в визуальной или пространственной форме. Визуально-пространственный блокнот используется для навигации.
Фонологическая петля
Фонологическая петля является компонентом модели рабочей памяти, которая работает с устным и письменным материалом. Он подразделяется на фонологический запас (который содержит информацию в речевой форме) и артикуляционный процесс (который позволяет нам повторять вербальную информацию в цикле).- Фонологическое хранилище (внутреннее ухо) обрабатывает восприятие речи и сохраняет произносимые слова в течение 1-2 секунд.
- Процесс артикуляционного контроля (внутренний голос) обрабатывает производство речи, репетирует и сохраняет вербальную информацию из фонологического хранилища.
Рис. 2 . Компоненты модели рабочей памяти (Baddeley and Hitch, 1974)
Обозначения, присвоенные компонентам (см. рис. 2) рабочей памяти, отражают их функции и тип информации, которую они обрабатывают и манипулируют. Предполагается, что фонологическая петля отвечает за манипулирование речевой информацией, тогда как зрительно-пространственный блокнот отвечает за манипулирование визуальными образами.
Модель предполагает, что каждый компонент рабочей памяти имеет ограниченную емкость, а также что компоненты относительно независимы друг от друга.
Содержание
Центральный исполнительный орган
Центральный исполнительный орган является наиболее важным компонентом модели, хотя мало что известно о том, как он функционирует. Он отвечает за мониторинг и координацию работы подчиненных систем (например, зрительно-пространственного блокнота и фонологического цикла) и связывает их с долговременной памятью (LTM).
Центральный исполнитель решает, какой информации следует уделить внимание и какие части рабочей памяти отправить для обработки этой информации. Например, два вида деятельности иногда вступают в конфликт, например, вождение автомобиля и разговор.
Вместо того, чтобы сбить велосипедиста, который шатается по дороге, лучше перестать говорить и сосредоточиться на вождении. Центральный исполнитель направляет внимание и отдает приоритет конкретным видам деятельности.
p> Центральный исполнительный орган является наиболее универсальным и важным компонентом системы оперативной памяти. Однако, несмотря на его важность в модели рабочей памяти, мы знаем об этом компоненте значительно меньше, чем о двух подсистемах, которыми он управляет.
Баддели предполагает, что центральный исполнительный орган действует скорее как система, контролирующая процессы внимания, а не как хранилище памяти. Это не похоже на фонологическую петлю и зрительно-пространственный блокнот, которые представляют собой специализированные системы хранения. Центральный исполнительный механизм позволяет системе рабочей памяти выборочно воспринимать одни стимулы и игнорировать другие.
Baddeley (1986) использует метафору босса компании для описания того, как действует центральный исполнительный директор. Руководитель компании принимает решения о том, какие вопросы заслуживают внимания, а какие следует игнорировать.
Они также выбирают стратегии решения проблем, но, как и любой другой человек в компании, начальник может делать одновременно лишь ограниченное количество вещей. Босс компании будет собирать информацию из ряда различных источников.
Если мы продолжим применять эту метафору, то увидим, что центральный исполнитель в рабочей памяти интегрирует (т. — временная память).
Фонологическая петля
Фонологическая петля — это часть рабочей памяти, которая обрабатывает устный и письменный материал. Он состоит из двух частей (см. рисунок 3).
Фонологическое хранилище (связанное с восприятием речи) действует как внутреннее ухо и хранит информацию в речевой форме (то есть произнесенные слова) в течение 1-2 секунд. Произнесенные слова попадают в хранилище напрямую. Написанные слова должны быть сначала преобразованы в артикуляционный (разговорный) код, прежде чем они смогут попасть в фонологическую память.
Рис. 3 . Фонологическая петля
Процесс артикуляционного контроля (связанный с производством речи) действует как внутренний голос, репетирующий информацию из фонологического хранилища. Информация циркулирует по кругу, как по ленте. Так мы запоминаем номер телефона, который только что услышали. Пока мы повторяем это, мы можем сохранять информацию в рабочей памяти.
Процесс артикуляционного контроля также преобразует письменный материал в артикуляционный код и передает его в фонологическое хранилище.
Зрительно-пространственный блокнот
Зрительно-пространственный блокнот ( внутренний глаз ) обрабатывает визуальную и пространственную информацию. Визуальная информация относится к тому, как вещи выглядят. Вполне вероятно, что зрительно-пространственный блокнот играет важную роль, помогая нам отслеживать, где мы находимся по отношению к другим объектам, когда мы перемещаемся в окружающей среде (Baddeley, 1997).
По мере того, как мы перемещаемся, наше положение по отношению к объектам постоянно меняется, и важно, чтобы мы могли обновлять эту информацию. Например, зная, где мы находимся по отношению к партам, стульям и столам, когда мы ходим по классу, мы не натыкаемся на предметы слишком часто!
Блокнот также отображает и обрабатывает визуальную и пространственную информацию, хранящуюся в долговременной памяти. Например, пространственная планировка вашего дома хранится в LTM. Попробуйте ответить на вопрос: сколько окон в передней части вашего дома?
Вероятно, вы представляете фасад своего дома и считаете окна. Изображение было извлечено из LTM и помещено в блокнот.
Данные свидетельствуют о том, что рабочая память использует две разные системы для обработки визуальной и вербальной информации. Задача визуальной обработки и задача вербальной обработки могут выполняться одновременно.
Выполнять две визуальные задачи одновременно труднее, потому что они мешают друг другу и производительность снижается. То же самое относится и к выполнению двух словесных заданий одновременно. Это подтверждает мнение о том, что фонологическая петля и блокнот — отдельные системы рабочей памяти.
Эмпирические данные о рабочей памяти
Какие существуют доказательства того, что рабочая память существует, что она состоит из ряда частей, что она выполняет ряд различных задач?
Модель рабочей памяти делает следующие два прогноза:
1 . Если две задачи используют один и тот же компонент (рабочей памяти), они не могут успешно выполняться вместе.
2 . Если в двух задачах используются разные компоненты, должна быть возможность выполнять их как вместе, так и по отдельности.
Ключевое исследование: Baddeley and Hitch (1976)
Цель : Исследовать, могут ли участники использовать разные части рабочей памяти одновременно.
Метод : Проведен эксперимент, в котором участников просили выполнить два задания одновременно (метод двойного задания) — задание на диапазон цифр, которое требовало от них повторения списка чисел, и задание на словесное рассуждение, которое требовало этого. чтобы ответить верно или неверно на различные вопросы (например, за B следует A?).
Результаты : По мере увеличения количества цифр в заданиях на диапазон цифр участникам требовалось больше времени, чтобы ответить на логические вопросы, но ненамного — всего доли секунды. И они больше не делали ошибок в заданиях на вербальное мышление по мере увеличения количества цифр.
Заключение : В задаче на вербальное рассуждение использовался центральный исполнительный механизм, а в задаче на диапазон цифр использовалась фонологическая петля.
Эпизодический буфер
Первоначальная модель была обновлена Baddeley (2000) после того, как модель не смогла объяснить результаты различных экспериментов. Был добавлен дополнительный компонент, называемый эпизодическим буфером.
Эпизодический буфер действует как «резервное» хранилище, которое взаимодействует как с долговременной памятью, так и с компонентами рабочей памяти.
Рис. 3 . Обновленная модель с включением буфера эпизодов
Критическая оценка
Сильные стороны
Современные исследователи в целом согласны с тем, что кратковременная память состоит из ряда компонентов или подсистем. Модель рабочей памяти заменила идею унитарной (одной части) STM, предложенную моделью с несколькими хранилищами.
Модель с рабочей памятью объясняет гораздо больше, чем модель с несколькими магазинами. Это имеет смысл для ряда задач — вербальное мышление, понимание, чтение, решение проблем и визуальная и пространственная обработка. И эта модель подтверждается значительными экспериментальными данными.
Рабочая память относится к задачам реальной жизни :
– чтение (фонологический цикл)
– решение задач (центральный исполнитель)
– навигация (визуальная и пространственная обработка)
KF Практический пример поддерживает модель рабочей памяти. KF получил повреждение мозга в результате аварии на мотоцикле, которая нарушила его кратковременную память. Нарушение KF было в основном связано с вербальной информацией — его память на визуальную информацию практически не пострадала. Это показывает, что существуют отдельные компоненты СТМ для визуальной информации (VSS) и вербальной информации (фонологическая петля).
Рабочая память поддерживается исследованиями с двумя задачами (Baddeley and Hitch, 1976).
Модель рабочей памяти не слишком подчеркивает важность репетиции для сохранения STM, в отличие от модели с несколькими хранилищами.
Слабые стороны
Либерман (1980) критикует модель рабочей памяти, поскольку зрительно-пространственный блокнот (VSS) предполагает, что вся пространственная информация изначально была визуальной (они связаны).
Однако Либерман отмечает, что слепые люди обладают прекрасным пространственным восприятием, хотя у них никогда не было никакой визуальной информации. Либерман утверждает, что VSS следует разделить на два разных компонента: один для визуальной информации, а другой для пространственной.
Существует мало прямых доказательств того, как работает центральная исполнительная и что она делает. Возможности центральной исполнительной власти никогда не измерялись.
Рабочая память включает только STM, поэтому не является комплексной моделью памяти (поскольку не включает SM или LTM).
Модель рабочей памяти не объясняет изменений в способности обработки информации, происходящих в результате практики или времени.
Ссылки
Аткинсон, Р. К., и Шиффрин, Р. М. (1968). Глава: Человеческая память: предлагаемая система и ее процессы управления. In Spence, KW, & Spence, JT Психология обучения и мотивация (Том 2). Нью-Йорк: Академическая пресса. стр. 89–195.
Баддели, А. Д. (1986). Рабочая память . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.
Баддели, А.