Рабочая память: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
(Показать все непатрулированные изменения)
[непроверенная версия][непроверенная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Метки: с мобильного устройства из мобильной версии через расширенный мобильный режим
→‎Ограничения: Добавил раздел Развитие подраздел Детство.
Метки: с мобильного устройства из мобильной версии через расширенный мобильный режим
Строка 53: Строка 53:
==== Ограничения ====
==== Ограничения ====
Ни одна из представленных гипотез не может полностью объяснить данные экспериментов. Например, гипотеза о ресурсах предназначалась для объяснения компромисса между хранением и обработкой: чем больше информации должно храниться в рабочей памяти, тем медленнее и более подверженными ошибкам должны становиться параллельные процессы обработки, и параллельный процессы обработки с более высокой потребностью в памяти должны сильнее подавляться. Такая взаимосвязь исследовалась с помощью задач, типа, описанной выше, задачи чтения-запоминания. Было обнаружено, что сила взаимоподавления зависит от сходства информации, подлежащей запоминанию, и обработке. Например, процессы запоминания чисел и обработки пространственной информации или запоминания пространственной информации и обработки чисел выполняются совместно легче, чем запоминание и обработка материалов одного вида.<ref>{{Cite journal|doi=10.1016/j.jml.2006.07.009 |title=The relationship between processing and storage in working memory span: Not two sides of the same coin |date=February 2007 |first1=Yukio |last1=Maehara |first2=Satoru |last2=Saito |journal=Journal of Memory and Language |volume=56 |issue=2 |pages=212–228}}</ref> Также, проще осуществляется запоминание слов и обработка цифр или запоминание цифр и обработка слов, чем запоминание и обработка материалов одной категории.<ref>{{Cite journal|doi=10.1076/anec.6.2.99.784 |title=Selection from Working Memory: on the Relationship between Processing and Storage Components |date=June 1999 |last1=Li |first1=Karen Z.H. |journal=Aging, Neuropsychology, and Cognition |volume=6 |issue=2 |pages=99–116}}</ref> Эти выводы также трудно объяснить в рамках гипотезы затухания, поскольку скорость исчезновения представлений в памяти должна зависеть только от длительности задержки повторения перезаписи или вспоминания задачей обработки, а не от содержания задачи обработки. Еще одна проблема для гипотезы затухания возникает в результате экспериментов, в которых вспоминание списка символов задерживается, либо инструктированием участников вспоминать более медленным темпом, либо указанием говорить какое-нибудь нерелевантное слово один или три раза между воспроизведениями каждой буквы. Здесь задержка вспоминания практически не влияет на его точность.<ref>{{Cite journal|doi=10.3758/BF03196705|vauthors=Lewandowsky S, Duncan M, Brown GD |title=Time does not cause forgetting in short-term serial recall |journal=Psychonomic Bulletin & Review |volume=11 |issue=5 |pages=771–90 |date=October 2004 |pmid=15732687 |url=http://pbr.psychonomic-journals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=15732687}}</ref><ref>{{Cite journal|vauthors=Oberauer K, Lewandowsky S |title=Forgetting in immediate serial recall: decay, temporal distinctiveness, or interference? |journal=Psychological Review |volume=115 |issue=3 |pages=544–76 |date=July 2008 |pmid=18729591 |doi=10.1037/0033-295X.115.3.544}}</ref> Вероятно, что теория помех, даёт наиболее логичное объяснение существенного затруднения параллельной работы процессов памяти и обработки при большом сходстве содержимого памяти и содержания задач обработки. Большой объём схожих материалов с большей вероятности будет приводит к перемещению свойств от одних элементов к другим, их последующему перепутыванию, и увеличению поисковой конкуренции.
Ни одна из представленных гипотез не может полностью объяснить данные экспериментов. Например, гипотеза о ресурсах предназначалась для объяснения компромисса между хранением и обработкой: чем больше информации должно храниться в рабочей памяти, тем медленнее и более подверженными ошибкам должны становиться параллельные процессы обработки, и параллельный процессы обработки с более высокой потребностью в памяти должны сильнее подавляться. Такая взаимосвязь исследовалась с помощью задач, типа, описанной выше, задачи чтения-запоминания. Было обнаружено, что сила взаимоподавления зависит от сходства информации, подлежащей запоминанию, и обработке. Например, процессы запоминания чисел и обработки пространственной информации или запоминания пространственной информации и обработки чисел выполняются совместно легче, чем запоминание и обработка материалов одного вида.<ref>{{Cite journal|doi=10.1016/j.jml.2006.07.009 |title=The relationship between processing and storage in working memory span: Not two sides of the same coin |date=February 2007 |first1=Yukio |last1=Maehara |first2=Satoru |last2=Saito |journal=Journal of Memory and Language |volume=56 |issue=2 |pages=212–228}}</ref> Также, проще осуществляется запоминание слов и обработка цифр или запоминание цифр и обработка слов, чем запоминание и обработка материалов одной категории.<ref>{{Cite journal|doi=10.1076/anec.6.2.99.784 |title=Selection from Working Memory: on the Relationship between Processing and Storage Components |date=June 1999 |last1=Li |first1=Karen Z.H. |journal=Aging, Neuropsychology, and Cognition |volume=6 |issue=2 |pages=99–116}}</ref> Эти выводы также трудно объяснить в рамках гипотезы затухания, поскольку скорость исчезновения представлений в памяти должна зависеть только от длительности задержки повторения перезаписи или вспоминания задачей обработки, а не от содержания задачи обработки. Еще одна проблема для гипотезы затухания возникает в результате экспериментов, в которых вспоминание списка символов задерживается, либо инструктированием участников вспоминать более медленным темпом, либо указанием говорить какое-нибудь нерелевантное слово один или три раза между воспроизведениями каждой буквы. Здесь задержка вспоминания практически не влияет на его точность.<ref>{{Cite journal|doi=10.3758/BF03196705|vauthors=Lewandowsky S, Duncan M, Brown GD |title=Time does not cause forgetting in short-term serial recall |journal=Psychonomic Bulletin & Review |volume=11 |issue=5 |pages=771–90 |date=October 2004 |pmid=15732687 |url=http://pbr.psychonomic-journals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=15732687}}</ref><ref>{{Cite journal|vauthors=Oberauer K, Lewandowsky S |title=Forgetting in immediate serial recall: decay, temporal distinctiveness, or interference? |journal=Psychological Review |volume=115 |issue=3 |pages=544–76 |date=July 2008 |pmid=18729591 |doi=10.1037/0033-295X.115.3.544}}</ref> Вероятно, что теория помех, даёт наиболее логичное объяснение существенного затруднения параллельной работы процессов памяти и обработки при большом сходстве содержимого памяти и содержания задач обработки. Большой объём схожих материалов с большей вероятности будет приводит к перемещению свойств от одних элементов к другим, их последующему перепутыванию, и увеличению поисковой конкуренции.

== Развитие ==
Емкость рабочей памяти постепенно увеличивается с детства<ref name="ReferenceA">{{cite journal | doi = 10.1037/0012-1649.40.2.177 | last1 = Gathercole | first1 = S. E. | last2 = Pickering | first2 = S. J. | last3 = Ambridge | first3 = B. | last4 = Wearing | first4 = H. | year = 2004 | title = The structure of working memory from 4 to 15 years of age | url = | journal = Developmental Psychology | volume = 40 | issue = 2| pages = 177–190 | pmid = 14979759 | citeseerx = 10.1.1.529.2727 }}</ref> и постепенно снижается в старости. <ref>{{cite journal | doi = 10.1037/0894-4105.8.4.535 | last1 = Salthouse | first1 = T. A. | year = 1994 | title = The aging of working memory | url = | journal = Neuropsychology | volume = 8 | issue = 4| pages = 535–543 }}</ref>

=== Детство ===
{{main | en: Neo-Piagetian theories of cognitive development}}

Показатели производительности на тестах рабочей памяти постоянно растут с раннего детства к юности, при этом структура корреляций между различными тестами, в значительной степени, остается неизменной.<ref name="ReferenceA" /> Начиная с работ в неопиажевской традиции,<ref>{{cite journal | doi = 10.1016/0001-6918(70)90108-3 | last1 = Pascual-Leone | first1 = J. | year = 1970 | title = A mathematical model for the transition rule in Piaget's developmental stages | url = | journal = Acta Psychologica | volume = 32 | issue = | pages = 301–345 }}</ref><ref>Case, R. (1985). Intellectual development. Birth to adulthood. New York: Academic Press.</ref> теоретики утверждают, что увеличение емкости рабочей памяти является основной движущей силой когнитивного развития. Эта гипотеза получила сильную эмпирическую поддержку исследований, показывающих, что емкость рабочей памяти является существенным предиктором когнитивных способностей в детстве.<ref>Jarrold, C., & Bayliss, D. M. (2007). Variation in working memory due to typical and atypical development. In A. R. A. Conway, C. Jarrold, M. J. Kane, A. Miyake & J. N. Towse (Eds.), Variation in working memory (pp. 137–161). New York: Oxford University Press.</ref> Ещё более убедительные доказательства роли рабочей памяти в развития были получены в лонгитюдном исследовании, показывающем, что емкость рабочей памяти в любом возрасте предсказывает способность мыслить в более позднем возрасте.<ref>{{cite journal | doi = 10.1111/j.1467-9280.2007.01895.x | last1 = Kail | first1 = R. | year = 2007 | title = Longitudinal evidence that increases in processing speed and working memory enhance children's reasoning | url = | journal = Psychological Science | volume = 18 | issue = 4| pages = 312–313 | pmid = 17470254 }}</ref> Исследования неопиажевской традиции дополнили эту картину, проанализировав сложность когнитивных задач с точки зрения количества предметов или отношений, которые необходимо одновременно учитывать при решения. В широком спектре задач дети способны справиться с версиями задач одинакового уровня сложности примерно в одном возрасте, в соответствии с предположением, что объем рабочей памяти ограничивает сложность, с которой они могут справиться в данном возрасте.<ref>{{cite journal | doi = 10.1016/S0010-0285(02)00002-6 | last1 = Andrews | first1 = G. | last2 = Halford | first2 = G. S. | year = 2002 | title = A cognitive complexity metric applied to cognitive development | url = | journal = Cognitive Psychology | volume = 45 | issue = 2| pages = 153–219 | pmid = 12528901 }}</ref> Хотя нейробиологические исследования подтверждают мнение, что у дети при выполнение различных задач для рабочей памяти активизируется префронтальная кора, метаанализ [[фМРТ]] сравнения детей со взрослыми, выполняющими задача n-назад, показал отсутствие постоянной префронтальной активации коры у детей, в то время как задние области, включая [[островковая кора]] и [[мозжечок]], остаются незадействованными.<ref name= "cf">Yaple, Z., Arsalidou, M (2018). N-back working memory task: Meta-analysis of normative fMRI studies with children, Child Development, 89(6), 2010-2022.</ref>


== Примечания ==
== Примечания ==

Версия от 07:09, 8 декабря 2019

Рабо́чая па́мять — это когнитивная система ограниченной емкости, обеспечивающая временное хранения информации, доступной для непосредственной обработки.[1] В русскоязычной литературе также используется термин оперативная память.[2] Работа рабочей памяти (РП) необходима для проведения рассуждений, для текущей мыслительной деятельности, например, для решения логической задачи или осознания сложной информации, и руководства при принятии решений и поведении.[3][4] Хотя РП, по-крайней мере, концептуально отличается от кратковременной памяти, РП позволяет манипулировать хранимой информацией, в то время как кратковременная память относится только к кратковременному хранению информации, в более раних публикациях часто эти термины использовались как синонимы.[5] Однако, есть исследования, которые показывают, что эти две формы памяти различны и на нейробиологическом уровне.[3][6] РП можно рассматривать, как оперативную составляющую кратковременной памяти, предназначенную для временного хранения информации во время её активной переработки мозгом, в которую собираются, сохраняются и обрабатываются, с применением интеллектуальных операций, сведения, необходимые для решения текущей задачи. При этом сознание видит и использует содержимое всей кратковременной памяти, но напрямую изменять может содержимое только её рабочей памяти. Рабочая память является теоретической концепцией, конструктом, занимающим центральное место в когнитивной психологии, нейропсихологии и нейробиологии. В некоторых публикациях РП отнесена к исполнительным функциям.

Проведённые исследования показали, что за кратковременную память отвечают участки в лобной и теменной долях мозга, передняя поясная кора, а также участки базальных ганглиев. Данные о расположении рабочей памяти получены первоначально при исследовании эффектов от удаления отделов мозга у животных, а затем в экспериментах по нейровизуализации[7]. В функционировании рабочей памяти принимает участие верхняя лобная извилина. Установлено, что повреждения левой верхней лобной извилины вызывают длительный и некомпенсированный дефицит рабочей памяти[8].

Понятие рабочей памяти тесно связывают с понятием подвижного интеллекта. Некоторые учёные находили связь между размером рабочей памяти и уровнем подвижного интеллекта, в связи с чем возникла теория о возможности развития подвижного интеллекта посредством тренировки рабочей памяти при использовании техник вроде n-назад[9].

История

Термин «рабочая память» был введён Миллером, Галантереи и Прибрамом,[10][11] и использовался в 1960-х годах в контексте теорий, которые сравнивали ум с компьютером. В 1968 году Аткинсон и Шиффрин[12] использовали этот термин для описания «краткосрочного запаса информации». То, что мы теперь называем рабочей памятью, ранее называлось: «кратковременное хранилище» или кратковременная память, первичная память, немедленная память, оперативная память и временная память.[13] Кратковременная память — это способность запоминать информацию на короткий период времени (порядка секунд). Большинство теоретиков сегодня используют концепцию рабочей памяти в качестве заменяющей или включающей более старую концепцию краткосрочной памяти, с сильным акцентом на манипулировании информацией, а не на её простом сохранении.

Наиболее раннее упоминание об экспериментах по нейробиологическим основаниям рабочей памяти появились более чем 100 лет назад, в описании Гитцига и Ферье экспериментов с удалением префронтальной коры (ПФК); они пришли к выводу, что лобная кора важна для когнитивных, а не сенсорных процессов.[14] В 1935 и 1936 годах Карлайл Якобсен и его коллеги первыми продемонстрировали вредоносный эффект нарушения функционирования ПФК на задержку ответа.[14][15]

Модели рабочей памяти

Многокомпонентная модель

Основная статья: Модель рабочей памяти Алана Бэддели
Схема модели рабочей памяти Бэддели

В 1974 году Аланом Бэддели и Грэмом Хитчем [16] представили многокомпонентную модель рабочей памяти, являющуюся развитием модели памяти Аткинсона — Шиффрина.[17]. Предложенная модель включала три компонента: центральный исполнитель, фонологический цикл и визуально-пространственное хранилище, в которой центральный исполнитель выполняет функции центра управления, отбирающего и направляющего информацию между фонологическим и визуально-пространственным компонентами. [18] «Среди прочего» ЦИ отвечает за то, что направляет внимание на соответствующую информацию, подавляет отвлечение на нерелевантную информацию и неподходящие действия, и координирует когнитивные процессы при одновременном выполнении нескольких задач. ЦИ обеспечивает интеграцию информации и координацию «подчиненных систем», функции которых краткосрочное хранение информации. Одна из подчинённых систем фонологический цикл (ФЦ), обеспечивает хранение фонологической информации (такую, как речь) и предотвращает ее разрушение, постоянно обновляя ее в цикле памяти повторения. Например, ФЦ способен сохранять семизначный телефонный номер до тех пор, пока продолжает повторять его. [19] Другая подчиненная система, визуально-пространственное хранилище (ВПХ) служит для хранения визуальной и пространственной информации. Эта подсистема используется, например, для создания и обработки различных визуальных образов, а также для представления ментальных карт. ВПХ может далее быть разделён на визуальную подсистему (имеющую дело с такими явлениями, как форма, цвет и текстура) и пространственную подсистему (направленную на местоположение).

В 2000 году Бэддели расширил модель, добавив четвертый компонент, эпизодический буфер который содержит представления, объединяющие фонологическую, визуальную и пространственную информацию, и, возможно, информацию, не охватываемую подчиненные системы (например, семантическая информация, музыкальная информация, а также временные отметки, эмоциональную составляющую и другую). Эпизодический буфер является также связующим звеном между рабочей и долговременной памятью. [20] Этот компонент называется эпизодическим, так как, предполагается, что он связывает всю информацию РП в единое эпизодическое представление. Эпизодический буфер напоминает концепцию Тулвинга эпизодической памяти, но отличается тем, что является временным хранилищем. [21]

Рабочая память как часть долговременной памяти

Андерс Эриксон и Уолтер Кинч[22] ввели понятие «долговременной рабочей памяти», которое определили как совокупность «поисковых структур» долговременной памяти, обеспечивающих беспрепятственный доступ к информации, актуальной для повседневных задач. В соответствии с этой концепцией часть долговременной памяти эффективно функционирует как рабочая. Аналогично Коуэн не рассматривает рабочую память как систему отдельную от долговременной памяти. Представления в рабочей памяти являются подмножеством представлений в долговременной памяти. Рабочая память организована в виде двух встроенных уровня. Первый состоит из активированных представлений долговременной памяти. Их может быть много - теоретически число активаций представлений в долговременной памяти неограниченно. Второй уровень называется фокусом внимания. Считается, что фокус ограничен и может содержать до четырех активированных представлений. [23]

Оберауэр расширил модель Коуэна, добавив третий компонент, ‘’’суженный фокус внимания’’’, удерживающий в каждый момент времени в своём поле только один объект. Фокус из одного элемента встроен в фокус четырех элементов и служит для выбора отдельного фрагмента для обработки. Например, «фокус внимания» Коуэна может одновременно держать четыре цифры. Если человек хочет выполнить обработку каждой из этих цифр отдельно, например, добавив число два к каждой из цифр, то для каждой цифры требуется отдельная обработка, поскольку большинство людей не может выполнять несколько математических процессов одновременно параллельно. [24] Компонент внимания Оберауэра направляется на одну из цифр для обработки, а затем смещает фокус на следующая цифра, и этот процесс продолжается до тех пор, пока все цифры не будут обработаны. [25]

Оценка емкости рабочей памяти

Размер оперативной памяти определяется личным умением управлять своим умом. [26] Обычно считается, что рабочая память имеет ограниченную емкость. Ранее количественное определение предела емкости, связанного с кратковременной памятью, было « магическое число семь», предложенное Миллером в 1956 году.[27] Он утверждал, что способность обработки информации у молодых людей составляет около семи элементов, которые он назвал «отрезками» (фрагментами), независимо от того, являются ли эти элементы цифрами, буквами, словами или другими единицами. Более поздние исследования показали, что это число зависит от категории используемых фрагментов (например, размер может быть около семи для цифр, шесть для букв и пять для слов) и даже от особенностей фрагментов внутри категория. Например, размер меньше для длинных, чем для коротких слова. Как правило, объем памяти для словесного содержимого (цифр, букв, слов и т. д.) эависит от фонологической сложности содержимого (т. е. количества фонем, количества слогов),[28] и от лексического статуса содержимого (является ли содержимое словами, известными человеку или нет).[29] Ряд других факторов влияют на измеряемый размер памяти человека, и поэтому трудно свести оценки объема кратковременной или рабочей памяти к нескольким фрагментом. Тем не менее, Коуэн сделал предположение, что рабочая память имеет емкость около четырех фрагментов у молодых людей (и меньше у детей и пожилых людей).[30]

Измерения и корреляции

Оценка объёма рабочей памяти может быть проведена с помощью различных задач. Обычно используется мера, основанная на парадигме двойной задачи, сочетающей составляющую на хранение информации с параллельной задачей обработки, которую иногда называют «сложным промежутком». Данеман и Карпентер изобрели первую версию задачи такого рода, «шаблон не поддерживает такой синтаксис», в 1980 году. [31] Участникам эксперимента предоставляли для чтения список из нескольких предложений (обычно от двух до шести) и им предлагалось запоминать последнее слово каждого из предложений. После чтения списка участники должны были воспроизвести слова в правильном порядке. Впоследствии было показано, что есть другие задачи, не имеющие характера двойной задачи, которые также являются хорошими показателями емкости рабочей памяти.[32] Если Данеман и Карпентер полагали, что для измерения объема рабочей памяти необходимы задачи сочетающие хранение и обработку информации, то теперь известно, что объем рабочей памяти можно измерить, как с помощью задач для рабочей памяти, в которых нет дополнительного компонента обработки, [33][34] так и с использованием определенных задач обработки, не связанных с запоминанием информации. [35][36] Вопрос о функциональности задач, которые могут считаться качественными показателями объема рабочей памяти, является темой текущих исследований.

Показатели емкости рабочей памяти тесно связаны с производительностью решения других сложных когнитивных задач, таких, как понимание смысла прочитанного, решение проблем, а также с коэффициентом интеллекта. [37]

Некоторые исследователи утверждают,[38] что ёмкость рабочей памяти отражает эффективность выполнения исполнительных функций, прежде всего способность поддерживать несколько представлений, имеющих отношение к задаче, в условиях воздействия отвлекающей нерелевантной информации; и что такие задачи, вероятно, отражают различия в индивидуальных способностях концентрировать и поддерживать внимание, особенно, в условиях наличия привлекающих внимание событий. Как и рабочая память, исполнительные функции, не исключительно , но сильно зависят, от лобных областей мозга.[39]

Ряд исследователей считает, что способность рабочей памяти лучше характеризуются ментальной способностью понимать отношения в рассматриваемой информации и формировать отношения между элементами. Среди прочих, эта идея была выдвинута Грэмом Хэлфордом, который использовал ее для иллюстрации нашей ограниченной способности понимать статистические зависимости между переменными.[40] Он с другими исследователями попросил людей сравнить письменные утверждения об отношениях между несколькими переменными с графиками, иллюстрирующими то же или другое отношение, как в следующем предложении: «Если торт из Франции, то в нем больше сахара, если он сделан с шоколадом, чем если бы он был сделано со сливками, но если пирог из Италии, то в нем больше сахара, если он сделан со сливками, чем если бы он был сделан из шоколада ". Это утверждение описывает отношение между тремя переменными (страна, ингредиент и количество сахара), которое является максимальным, понимаемым большинством людей. Очевидное ограничение емкости - это не ограничение памяти (всю релевантную информацию можно видеть непрерывно), а ограничение на количество взаимосвязей, отлеживаемых одновременно.

Экспериментальные исследования емкости рабочей памяти

Существует несколько гипотез о природе ограничения емкости. Одна из них заключается в том, что существует ограниченный пул когнитивных ресурсов необходимых для поддержки активности представлений и, обеспечения доступности их для обработки и для перерабатывающих их процессов.[41] Другая гипотеза состоит в том, что без обновления повторением перезаписи следы информации в рабочей памяти затухают и исчезают в течение нескольких секунд, а, так, как, скорость перезаписи ограничена, то РП может поддерживать только ограниченный объем информации.[42] Еще одна идея заключается в том, что представления, хранящиеся в рабочей памяти, создают помехи и мешают друг другу. [43]

Теории затухания

Предположение, что содержание кратковременной или рабочей памяти со временем затухает, если только его не предотвращать повторением перезаписи, восходит к началу экспериментальных исследований краткосрочной памяти.[44][45] Это положение является также одним из основных в многокомпонентной теории рабочей памяти.[46] Наиболее сложная теория рабочей памяти, базирующаяся на предположении затухания - это «модель совместного использования ресурсов на основе времени».[47] Эта теория строится на предположении, что, если представления в рабочей памяти не обновляются, то они разрушаются. Их обновление требует использования механизма внимания, который также необходим для любой параллельной (конкурентной) задачи обработки. При наличии небольших временных интервалов, в которых задача обработки не требует механизма внимания, он может быть использован для обновления следов памяти. Поэтому теория предсказывает, что интенсивность забывания зависит от временной плотности требований внимания к задаче обработки - эта плотность называется «когнитивной нагрузкой». Когнитивная нагрузка зависит от двух переменных: требования задачи обработки к интенсивности выполнения отдельных шагов, и продолжительности каждого шага. Например, если задача обработки состоит в добавлении цифр, то необходимость добавлять еще одну цифру каждые полсекунды создает большую когнитивную нагрузку на систему, чем необходимость добавления цифры каждые две секунды. В серии экспериментов Barrouillet и его коллеги показали, что память для списков символов зависит не от количества шагов обработки и общего времени обработки, а от когнитивной нагрузки.[48]

Ресурсные теории

Ресурсные теории предполагают, что емкость рабочей памяти является ограниченным ресурсом, который должен совместно использоваться всеми представлениями, которые должны поддерживаться в рабочей памяти одновременно.[49] Некоторые теоретики ресурсов также предполагают, что хранение в памяти и параллельная обработка используют один и тот же ресурс; [41] этим можно объяснить почему эффективность памяти обычно ухудшается при одновременной потребности в обработке. Теории ресурсов были очень успешны в объяснении результатов тестов рабочей памяти для простых визуальных функций, таких, как цвета или ориентация полос. Продолжаются дебаты о том, является ли ресурс безгранично делимым, который можно разделить на любое число элементов в рабочей памяти, или же он состоит из небольшого числа дискретных «слотов», каждый из которых может быть назначен только одному элементу памяти, так что только ограниченное количество около 3 элементов может быть сохранено в рабочей памяти одновременно.[50]

Интерференционные теории (теории помех)

Теоретики обсуждали несколько форм интерференций. Одна из самых старых идей заключается в том, что новые элементы просто заменяют в рабочей памяти старые. Другой формой помех является поисковая конкуренция. Например, когда задача состоит в запоминании в заданном порядке списка из 7 слов, то воспроизведение списка необходимо начать с первого слова. При попытке извлечь из памяти первое слово, случайно может выбраться второе слово, находящееся в непосредственной близости к первому, и тогда оба будут конкурировать за окончательный отбор. Часто, ошибками в задачах последовательного вспоминания являются перепутывания в памяти соседних элементов списка (также, называемые транспозиции). Таким образом, поисковая конкуренция ограничивает способность вспоминать списки элементов в исходном порядке, а также, возможно, и в других задачах на рабочую память. Третья форма помех состоит в искажении представлений из-за наложения нескольких из них друг на друга, и таким образом, каждое из представлений размывается влиянием других.[51] Четвертая форма помех, которая предполагается некоторыми авторами, состоит в перемещении свойств.[52][53] Идея состоит в том, что каждое слово, цифра или другой элемент в рабочей памяти представлены в виде связки свойств, и когда два элемента обладают некоторыми общими свойствами, свойства одних элементов могут перемещаться к другим. Чем больше элементов хранится в рабочей памяти и чем больше их свойства перекрываются, тем сильнее из-за перемещения свойств будет искажаться различие элементов.

Ограничения

Ни одна из представленных гипотез не может полностью объяснить данные экспериментов. Например, гипотеза о ресурсах предназначалась для объяснения компромисса между хранением и обработкой: чем больше информации должно храниться в рабочей памяти, тем медленнее и более подверженными ошибкам должны становиться параллельные процессы обработки, и параллельный процессы обработки с более высокой потребностью в памяти должны сильнее подавляться. Такая взаимосвязь исследовалась с помощью задач, типа, описанной выше, задачи чтения-запоминания. Было обнаружено, что сила взаимоподавления зависит от сходства информации, подлежащей запоминанию, и обработке. Например, процессы запоминания чисел и обработки пространственной информации или запоминания пространственной информации и обработки чисел выполняются совместно легче, чем запоминание и обработка материалов одного вида.[54] Также, проще осуществляется запоминание слов и обработка цифр или запоминание цифр и обработка слов, чем запоминание и обработка материалов одной категории.[55] Эти выводы также трудно объяснить в рамках гипотезы затухания, поскольку скорость исчезновения представлений в памяти должна зависеть только от длительности задержки повторения перезаписи или вспоминания задачей обработки, а не от содержания задачи обработки. Еще одна проблема для гипотезы затухания возникает в результате экспериментов, в которых вспоминание списка символов задерживается, либо инструктированием участников вспоминать более медленным темпом, либо указанием говорить какое-нибудь нерелевантное слово один или три раза между воспроизведениями каждой буквы. Здесь задержка вспоминания практически не влияет на его точность.[56][57] Вероятно, что теория помех, даёт наиболее логичное объяснение существенного затруднения параллельной работы процессов памяти и обработки при большом сходстве содержимого памяти и содержания задач обработки. Большой объём схожих материалов с большей вероятности будет приводит к перемещению свойств от одних элементов к другим, их последующему перепутыванию, и увеличению поисковой конкуренции.

Развитие

Емкость рабочей памяти постепенно увеличивается с детства[58] и постепенно снижается в старости. [59]

Детство

Основная статья: en: Neo-Piagetian theories of cognitive development

Показатели производительности на тестах рабочей памяти постоянно растут с раннего детства к юности, при этом структура корреляций между различными тестами, в значительной степени, остается неизменной.[58] Начиная с работ в неопиажевской традиции,[60][61] теоретики утверждают, что увеличение емкости рабочей памяти является основной движущей силой когнитивного развития. Эта гипотеза получила сильную эмпирическую поддержку исследований, показывающих, что емкость рабочей памяти является существенным предиктором когнитивных способностей в детстве.[62] Ещё более убедительные доказательства роли рабочей памяти в развития были получены в лонгитюдном исследовании, показывающем, что емкость рабочей памяти в любом возрасте предсказывает способность мыслить в более позднем возрасте.[63] Исследования неопиажевской традиции дополнили эту картину, проанализировав сложность когнитивных задач с точки зрения количества предметов или отношений, которые необходимо одновременно учитывать при решения. В широком спектре задач дети способны справиться с версиями задач одинакового уровня сложности примерно в одном возрасте, в соответствии с предположением, что объем рабочей памяти ограничивает сложность, с которой они могут справиться в данном возрасте.[64] Хотя нейробиологические исследования подтверждают мнение, что у дети при выполнение различных задач для рабочей памяти активизируется префронтальная кора, метаанализ фМРТ сравнения детей со взрослыми, выполняющими задача n-назад, показал отсутствие постоянной префронтальной активации коры у детей, в то время как задние области, включая островковая кора и мозжечок, остаются незадействованными.[65]

Примечания

  1. ↑ Models of working memory. Mechanisms of active maintenance and executive control / Miyake, A. ; Shah, P.. — Cambridge University Press, 1999.
  2. ↑ Душков Б. А., Смирнов Б. А., А. В. Королёв. Оперативная память // Психология труда, профессиональной, информационной и организационной деятельности. Словарь / Под ред. Б. А. Душкова. — 3-е изд. — М.: Академический проект, 2005. — С. 360—362. — (Gaudeamus). — ISBN 5-8291-0506-3.
  3. ↑ 1 2 Diamond A. Executive functions (англ.) // Annu Rev Psychol. — 2013. — Vol. 64. — P. 135—168. — doi:10.1146/annurev-psych-113011-143750. — PMID 23020641. — PMC 4084861.
  4. ↑ Chapter 13: Higher Cognitive Function and Behavioral Control // Molecular Neuropharmacology: A Foundation for Clinical Neuroscience. — 2nd. — New York : McGraw-Hill Medical, 2009. — P. 313–321. — «Исполнительные функции, когнитивный контроль поведения, зависит от префронтальной коры головного мозга, высоко развитой у высших приматов и особенно у людей.
    Рабочая память - это кратковременный когнитивный буфер с ограниченными возможностями, который хранит информацию и позволяет манипулировать ею при принятии решений и поведения. ...
    Рабочая память может быть нарушена в СДВГ, наиболее распространенной детской психиатрической практике. расстройство, наблюдаемое в клинических условиях . .. СДВГ можно рассматривать как расстройство исполнительной функции; в частности, СДВГ характеризуется сниженной способностью оказывать и поддерживать когнитивный контроль поведения. По сравнению со здоровыми людьми, люди с СДВГ имеют сниженную способность подавлять несоответствующие доминантные ответы на раздражители (нарушение ингибирования ответа) и сниженную способность подавлять ответы на несоответствующие раздражители (нарушение подавления помех). Ранние результаты со структурной МРТ показывают истончение коры головного мозга у пациентов с СДВГ по сравнению с сопоставимыми по возрасту контрольными органами в префронтальной коре и задней теменной коре, областях, вовлеченных в рабочую память и внимание». — ISBN 978-0-07-148127-4.
  5. ↑ Aben B., Stapert S., Blokland A. About the distinction between working memory and short-term memory (англ.) // Cognition. — 2012. — Vol. 3. — P. 301. — doi:10.3389/fpsyg.2012.00301. — PMID 22936922.
  6. ↑ Cowan, Nelson. What are the differences between long-term, short-term, and working memory?. — 2008. — Vol. 169. — P. 323–338. — ISBN 978-0-444-53164-3. — doi:10.1016/S0079-6123(07)00020-9.
  7. ↑ Кирилл Стасевич Как работает рабочая память // Наука и жизнь. — 2017. — № 7. — С. 59 — 63
  8. ↑ Functions of the left superior frontal gyrus in humans: a lesion study (англ.). Oxford Academic.
  9. ↑ Jaeggi S. M., Buschkuehl M., Jonides J., Perrig W. J. Improving fluid intelligence with training on working memory (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — United States National Academy of Sciences, 2008. — Vol. 105, no. 19. — P. 6829—6833. — ISSN 0027-8424. — doi:10.1073/pnas.0801268105. — PMID 18443283.
  10. ↑ Pribram, Karl H. Plans and the structure of behavior / Pribram, Karl H., Miller, George A., Galanter, Eugene. — New York : Holt, Rinehart and Winston, 1960. — P. 65. — ISBN 978-0-03-010075-8.
  11. ↑ Baddeley A. Working memory: looking back and looking forward (англ.) // Nature Reviews Neuroscience : journal. — 2003. — October (vol. 4, no. 10). — P. 829—839. — doi:10.1038/nrn1201. — PMID 14523382.
  12. ↑ Atkinson, R.C. Human Memory: A Proposed System and its Control Processes / R.C. Atkinson, R.M. Shiffrin. — Academic Press, 1968. — Vol. 2. — P. 89–195. — ISBN 978-0-12-543302-0. — doi:10.1016/S0079-7421(08)60422-3.
  13. ↑ Fuster, Joaquin M. The prefrontal cortex: anatomy, physiology, and neuropsychology of the frontal lobe. — Philadelphia : Lippincott-Raven, 1997. — ISBN 978-0-397-51849-4.
  14. ↑ 1 2 Fuster, Joaquin. The prefrontal cortex. — 4. — Oxford, UK : Elsevier, 2008. — P. 126. — ISBN 978-0-12-373644-4.
  15. ↑ Benton, A. L. The prefrontal region:Its early history // Frontal lobe function and dysfunction. — New York : Oxford University Press, 1991. — P. 19. — ISBN 978-0-19-506284-7.
  16. ↑ Baddeley, Alan D. Working Memory / Alan D. Baddeley, Graham Hitch. — Academic Press, 1974. — Vol. 2. — P. 47–89. — ISBN 978-0-12-543308-2. — doi:10.1016/S0079-7421(08)60452-1.
  17. ↑ Бэддели А. Работает ли все ещё рабочая память? // Когнитивная психология: история и современность: Хрестоматия / Под ред. М. Фаликман, В. Спиридонова. М., 2011. С. 312—321.
  18. ↑ Levin, E.S. Working Memory : Capacity, Developments and Improvement Techniques. — New York : Nova Science Publishers, Inc., 2011.
  19. ↑ Weiten, W. Variations in psychology. — 9. — New York : Wadsworth, 2013. — P. 281–282.
  20. ↑ Weiten, W. Variations in psychology. — 9. — Belmont, CA : Wadsworth, 2013. — P. 281–282.
  21. ↑ Baddeley, A. D. The episodic buffer: a new component of working memory? (англ.) // Trends Cogn. Sci.?! : journal. — Cell Press?!, 2000. — Vol. 4, no. 11. — P. 417—423. — doi:10.1016/S1364-6613(00)01538-2. — PMID 11058819.
  22. ↑ Ericsson, K. A.; Kintsch, W. Long-term working memory (англ.) // Psychological Review?! : journal. — 1995. — Vol. 102, no. 2. — P. 211—245. — doi:10.1037/0033-295X.102.2.211. — PMID 7740089.
  23. ↑ Cowan, Nelson. Attention and memory: an integrated framework. — Oxford [Oxfordshire] : Oxford University Press, 1995. — ISBN 978-0-19-506760-6.
  24. ↑ Schweppe, J. Attention, working memory, and long-term memory in multimedia learning: A integrated perspective based on process models of working memory (англ.) // Educational Psychology Review[англ.] : journal. — 2014. — Vol. 26, no. 2. — P. 289. — doi:10.1007/s10648-013-9242-2.
  25. ↑ Oberauer K. Access to information in working memory: exploring the focus of attention (англ.) // Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition[англ.] : journal. — 2002. — May (vol. 28, no. 3). — P. 411—421. — doi:10.1037/0278-7393.28.3.411. — PMID 12018494.
  26. ↑ The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory : [англ.]. — Elsevier, 2004-02-19. — ISBN 9780080522777.
  27. ↑ Miller G. A. The magical number seven plus or minus two: some limits on our capacity for processing information (англ.) // Psychological Review?! : journal. — 1956. — March (vol. 63, no. 2). — P. 81—97. — doi:10.1037/h0043158. — PMID 13310704. Переиздано: Miller G. A. The magical number seven, plus or minus two: some limits on our capacity for processing information. 1956 (англ.) // Psychological Review?! : journal. — 1994. — April (vol. 101, no. 2). — P. 343—352. — doi:10.1037/0033-295X.101.2.343. — PMID 8022966.
  28. ↑ Service, Elisabet. The Effect of Word Length on Immediate Serial Recall Depends on Phonological Complexity, Not Articulatory Duration (англ.) // The Quarterly Journal of Experimental Psychology Section A : journal. — 1998. — 1 May (vol. 51, no. 2). — P. 283—304. — ISSN 0272-4987. — doi:10.1080/713755759.
  29. ↑ Hulme, Charles; Roodenrys, Steven; Brown, Gordon; Mercer, Robin. The role of long-term memory mechanisms in memory span (англ.) // British Journal of Psychology[англ.] : journal. — 1995. — November (vol. 86, no. 4). — P. 527—536. — doi:10.1111/j.2044-8295.1995.tb02570.x.
  30. ↑ Cowan, Nelson. The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity (англ.) // Behavioral and Brain Sciences[англ.] : journal. — 2001. — Vol. 24, no. 1. — P. 87—185. — doi:10.1017/S0140525X01003922. — PMID 11515286.
  31. ↑ Daneman, Meredyth; Carpenter, Patricia A. Individual differences in working memory and reading (англ.) // Journal of Verbal Learning & Verbal Behavior[англ.] : journal. — 1980. — August (vol. 19, no. 4). — P. 450—466. — doi:10.1016/S0022-5371(80)90312-6.
  32. ↑ Oberauer, K.; Süss, H.-M.; Schulze, R.; Wilhelm, O.; Wittmann, W. W. Working memory capacity—facets of a cognitive ability construct (англ.) // Personality and Individual Differences[англ.] : journal. — 2000. — December (vol. 29, no. 6). — P. 1017—1045. — doi:10.1016/S0191-8869(99)00251-2.
  33. ↑ Unsworth, Nash; Engle, Randall W. On the division of short-term and working memory: An examination of simple and complex span and their relation to higher order abilities (англ.) // Psychological Bulletin[англ.] : journal. — 2007. — Vol. 133, no. 6. — P. 1038—1066. — doi:10.1037/0033-2909.133.6.1038. — PMID 17967093.
  34. ↑ Colom, R. Abad, F. J. Quiroga, M. A. Shih, P. C. Flores-Mendoza, C. Working memory and intelligence are highly related constructs, but why? (англ.) // Intelligence : journal. — 2008. — Vol. 36, no. 6. — P. 584—606. — doi:10.1016/j.intell.2008.01.002.
  35. ↑ Oberauer, K. Süß, H.-M. Wilhelm, O. Wittmann, W. W. The multiple faces of working memory - storage, processing, supervision, and coordination (англ.) // Intelligence : journal. — 2003. — Vol. 31, no. 2. — P. 167—193. — doi:10.1016/s0160-2896(02)00115-0.
  36. ↑ Chuderski, Adam. The relational integration task explains fluid reasoning above and beyond other working memory tasks (англ.) // Memory & Cognition[англ.] : journal. — 2013. — 25 September (vol. 42, no. 3). — P. 448—463. — ISSN 0090-502X. — doi:10.3758/s13421-013-0366-x. — PMID 24222318. — PMC 3969517.
  37. ↑ Conway A. R., Kane M. J., Engle R. W. Working memory capacity and its relation to general intelligence (англ.) // Trends in Cognitive Sciences?! : journal. — Cell Press?!, 2003. — December (vol. 7, no. 12). — P. 547—552. — doi:10.1016/j.tics.2003.10.005. — PMID 14643371.
  38. ↑ Engle, R. W.; Tuholski, S. W.; Laughlin, J. E.; Conway, A. R. Working memory, short-term memory, and general fluid intelligence: a latent-variable approach (англ.) // Journal of Experimental Psychology: General[англ.] : journal. — 1999. — September (vol. 128, no. 3). — P. 309—331. — doi:10.1037/0096-3445.128.3.309. — PMID 10513398.
  39. ↑ Kane, M. J.; Engle, R. W. The role of prefrontal cortex in working-memory capacity, executive attention, and general fluid intelligence: an individual-differences perspective (англ.) // Psychonomic Bulletin & Review : journal. — 2002. — December (vol. 9, no. 4). — P. 637—671. — doi:10.3758/BF03196323. — PMID 12613671.
  40. ↑ Halford, G. S.; Baker, R.; McCredden, J. E.; Bain, J. D. How many variables can humans process? (неопр.) // Psychological Science?!. — 2005. — January (т. 16, № 1). — С. 70—76. — doi:10.1111/j.0956-7976.2005.00782.x. — PMID 15660854.
  41. ↑ 1 2 Just, M. A.; Carpenter, P. A. A capacity theory of comprehension: individual differences in working memory (англ.) // Psychological Review?! : journal. — 1992. — January (vol. 99, no. 1). — P. 122—149. — doi:10.1037/0033-295X.99.1.122. — PMID 1546114.
  42. ↑ Towse, J. N.; Hitch, G. J.; Hutton, U. On the interpretation of working memory span in adults (англ.) // Memory & Cognition[англ.] : journal. — 2000. — April (vol. 28, no. 3). — P. 341—348. — doi:10.3758/BF03198549. — PMID 10881551.
  43. ↑ Waugh N. C., Norman D. A. Primary Memory (англ.) // Psychological Review?! : journal. — 1965. — March (vol. 72, no. 2). — P. 89—104. — doi:10.1037/h0021797. — PMID 14282677.
  44. ↑ Brown, J. Some tests of the decay theory of immediate memory (неопр.) // Quarterly Journal of Experimental Psychology. — 1958. — Т. 10. — С. 12—21. — doi:10.1080/17470215808416249.
  45. ↑ Peterson, L. R.; Peterson, M. J. Short-term retention of individual verbal items (англ.) // Journal of Experimental Psychology[англ.] : journal. — 1959. — Vol. 58, no. 3. — P. 193—198. — doi:10.1037/h0049234. — PMID 14432252.
  46. ↑ Baddeley, A. D. Working memory. — Oxford : Clarendon, 1986.
  47. ↑ Barrouillet P., Bernardin S., Camos V. Time constraints and resource sharing in adults' working memory spans (англ.) // Journal of Experimental Psychology: General[англ.] : journal. — 2004. — March (vol. 133, no. 1). — P. 83—100. — doi:10.1037/0096-3445.133.1.83. — PMID 14979753.
  48. ↑ Barrouillet P, Bernardin S, Portrat S, Vergauwe E, Camos V (May 2007), "Time and cognitive load in working memory", J Exp Psychol Learn Mem Cogn
  49. ↑ Ma, W. J.; Husain, M.; Bays, P. M. (2014). "Changing concepts of working memory". Nature Reviews Neuroscience. 17 (3): 347—356. doi:10.1038/nn.3655. PMC 4159388. PMID 24569831.
  50. ↑ van den Berg, Ronald; Awh, Edward; Ma, Wei Ji (2014). "Factorial comparison of working memory models". Psychological Review. 121 (1): 124—149. doi:10.1037/a0035234. PMC 4159389. PMID 24490791.
  51. ↑ Oberauer, Klaus; Lewandowsky, Stephan; Farrell, Simon; Jarrold, Christopher; Greaves, Martin (2012-06-20). "Modeling working memory: An interference model of complex span". Psychonomic Bulletin & Review (англ.). 19 (5): 779—819. doi:10.3758/s13423-012-0272-4. ISSN 1069-9384. PMID 22715024.
  52. ↑ Oberauer, Klaus; Kliegl, Reinhold (November 2006). "A formal model of capacity limits in working memory". Journal of Memory and Language. 55 (4): 601—26. doi:10.1016/j.jml.2006.08.009.
  53. ↑ Bancroft, T.; Servos, P. (2011). "Distractor frequency influences performance in vibrotactile working memory". Experimental Brain Research. 208 (4): 529—32. doi:10.1007/s00221-010-2501-2. PMID 21132280.
  54. ↑ Maehara, Yukio; Saito, Satoru (February 2007). "The relationship between processing and storage in working memory span: Not two sides of the same coin". Journal of Memory and Language. 56 (2): 212—228. doi:10.1016/j.jml.2006.07.009.
  55. ↑ Li, Karen Z.H. (June 1999). "Selection from Working Memory: on the Relationship between Processing and Storage Components". Aging, Neuropsychology, and Cognition. 6 (2): 99—116. doi:10.1076/anec.6.2.99.784.
  56. ↑ Lewandowsky S, Duncan M, Brown GD (October 2004). "Time does not cause forgetting in short-term serial recall". Psychonomic Bulletin & Review. 11 (5): 771—90. doi:10.3758/BF03196705. PMID 15732687.
  57. ↑ Oberauer K, Lewandowsky S (July 2008). "Forgetting in immediate serial recall: decay, temporal distinctiveness, or interference?". Psychological Review. 115 (3): 544—76. doi:10.1037/0033-295X.115.3.544. PMID 18729591.
  58. ↑ 1 2 Gathercole, S. E.; Pickering, S. J.; Ambridge, B.; Wearing, H. (2004). "The structure of working memory from 4 to 15 years of age". Developmental Psychology. 40 (2): 177—190. CiteSeerX 10.1.1.529.2727. doi:10.1037/0012-1649.40.2.177. PMID 14979759.
  59. ↑ Salthouse, T. A. (1994). "The aging of working memory". Neuropsychology. 8 (4): 535—543. doi:10.1037/0894-4105.8.4.535.
  60. ↑ Pascual-Leone, J. (1970). "A mathematical model for the transition rule in Piaget's developmental stages". Acta Psychologica. 32: 301—345. doi:10.1016/0001-6918(70)90108-3.
  61. ↑ Case, R. (1985). Intellectual development. Birth to adulthood. New York: Academic Press.
  62. ↑ Jarrold, C., & Bayliss, D. M. (2007). Variation in working memory due to typical and atypical development. In A. R. A. Conway, C. Jarrold, M. J. Kane, A. Miyake & J. N. Towse (Eds.), Variation in working memory (pp. 137–161). New York: Oxford University Press.
  63. ↑ Kail, R. (2007). "Longitudinal evidence that increases in processing speed and working memory enhance children's reasoning". Psychological Science. 18 (4): 312—313. doi:10.1111/j.1467-9280.2007.01895.x. PMID 17470254.
  64. ↑ Andrews, G.; Halford, G. S. (2002). "A cognitive complexity metric applied to cognitive development". Cognitive Psychology. 45 (2): 153—219. doi:10.1016/S0010-0285(02)00002-6. PMID 12528901.
  65. ↑ Yaple, Z., Arsalidou, M (2018). N-back working memory task: Meta-analysis of normative fMRI studies with children, Child Development, 89(6), 2010-2022.

Литература

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Рабочая_память&oldid=103771722