Methodenartikel

Working Memory Training für ältere Teilnehmer: Ein Trainingsregime der Kontrollgruppe und eine erste Bewertung der intellektuellen Funktion

DOI:

10.3791/60804

⸱

20. September 2020

 ,  ,  , 
1Department of Psychology, SWPS University of Social Sciences and Humanities, 2Department of Neurosurgery, Cedars-Sinai Medical Center

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Es wird eine kognitive Trainingsintervention in älteren Menschen zusammen mit der Beurteilung der kognitiven Fähigkeiten vor dem Training vorgestellt. Wir zeigen zwei Versionen des Trainings - experimentelle und aktive Kontrolle - und zeigen deren Auswirkungen auf die Reihe der kognitiven Tests.

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Wirksamkeit kognitiver Trainingsinterventionen wird in letzter Zeit heftig diskutiert. Es gibt keinen Konsens darüber, welche Art von Ausbildungsregime am effektivsten ist. Auch einzelne Merkmale als Prädiktoren des Trainingsergebnisses werden noch untersucht. In diesem Artikel zeigen wir den Versuch, dieses Problem anzugehen, indem wir nicht nur die Auswirkungen des Arbeitsgedächtnistrainings (WM) auf die kognitive Wirksamkeit älterer Erwachsener untersuchen, sondern auch den Einfluss der anfänglichen WM-Kapazität (WMC) auf das Trainingsergebnis. Wir beschreiben detailliert, wie man 5 Wochen eines adaptiven Dual-N-Back-Trainings mit einer aktiven Steuerungsgruppe (Speicherquiz) durchführt. Wir konzentrieren uns hier auf technische Aspekte der Ausbildung sowie auf die erste Bewertung des WMC der Teilnehmer. Die Bewertung der Pre- und Post-Training-Leistung anderer kognitiver Dimensionen basierte auf den Ergebnissen von Tests der Gedächtnisaktualisierung, Hemmung, Aufmerksamkeitsverschiebung, Kurzzeitgedächtnis (STM) und Argumentation. Wir haben festgestellt, dass das anfängliche Niveau von WMC die Effizienz der n-Back-Trainingsintervention vorhersagt. Wir haben auch die Verbesserung nach dem Training in fast allen Aspekten der kognitiven Funktion, die wir gemessen haben, bemerkt, aber diese Effekte waren meist interventionunabhängig.

Einleitung

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In vielen kognitiven Trainingsstudien wird die duale n-back-Aufgabe als Methode des Arbeitsgedächtnisses (WM) verwendet. WM ist ein gemeinsames Ziel kognitiver Interventionen wegen seiner Bedeutung für andere, höhere intellektuelle Funktionen1. Jedoch, die Wirksamkeit dieser Ausbildung und ihr Potenzial für die Schaffung einer allgemeineren Verbesserung der Kognition, wurde sehr diskutiert (für Meta-Analyse, siehe2,3,4,5,6,7,14 und für Bewertungen, siehe4,8,9,10,11,12,13). Während einige Forscher behaupten, dass "...... es gab keine überzeugenden Beweise für die Verallgemeinerung der Arbeitsgedächtnisausbildung auf andere Fähigkeiten''4, andere präsentieren metaanalytische Daten, die sehr signifikante Auswirkungen der WM-Ausbildungzeigen 2,3,5,6,11. Das separate Problem ist die Wirksamkeit von WM in der älteren Bevölkerung. Mehrere WM-Trainingsstudien berichteten über größere Vorteile bei jüngeren Erwachsenen im Vergleich zu älteren Erwachsenen15,16,17,18,19,20, während andere zeigen, dass ähnliche Effekte in beiden Altersgruppen beobachtet werden können21,22,23,24,25.

Verschiedene Elemente werden geglaubt, um die Vorteile des Gedächtnistrainings zu prognostizieren26. Einige dieser Faktoren scheinen potenzielle Moderatoren der WM-Trainingseffektivität21zu sein. Mentale Kapazität, beschrieben als die Grundlegende kognitive Kapazität oder allgemeine kognitive Ressource, scheint eine der stärksten Entscheidungen für diese Position zu sein. Um die Rolle der anfänglichen intellektuellen Ebene zu bewerten, legen wir einen besonderen Schwerpunkt (die hier beschriebene Methode) auf die Messung der kognitiven Fähigkeiten, bevor wir ein Trainingsschema anwenden. Es wurde durch die Daten diktiert, die zeigen, dass die Teilnehmer, die durch höhere kognitive Fähigkeiten zu Beginn des Trainings gekennzeichnet sind, erreichten wesentlich bessere Trainingsergebnisse im Vergleich zu denen mit einem niedrigeren Niveau der anfänglichen kognitiven Funktion27. Ein ähnliches Phänomen wird in der Bildungsforschung beobachtet, wo es als Matthäus-Effekt28bezeichnet wird, eine Beobachtung, dass Menschen mit anfänglich besseren Fähigkeiten noch mehr verbessern, wenn sie im Vergleich zu denen mit vorläufig niedrigeren Fähigkeiten in Frage.

Es ist jedoch nachdenklich, dass nicht so viele Berichte zu diesem Thema veröffentlicht wurden21,29. Darüber hinaus bleiben selbst erhebliche individuelle Unterschiede, insbesondere bei älteren Menschen, bei der Datenanalyse und -interpretation oft unbeaufsichtigt30. In der vorliegenden Studie untersuchen wir die Auswirkungen der anfänglichen Arbeitsgedächtniskapazität auf den Erfolg des WM-Trainings in der Gruppe der gesunden älteren Erwachsenen. Um jedes Element der Ausbildungsschemas zwischen Versuchs- und Kontrollgruppen so ähnlich wie möglich zu halten, haben wir ein aktives Kontrollgruppendesign eingesetzt. Daher blieben die Trainingsinhalte (WM versus semantisches Gedächtnis) der entscheidende Faktor, der den erwarteten Unterschied in den Trainingsergebnissen bestimmt. Beide Gruppen führten computergestützte, heimbasierte Schulungen durch. Die Mitglieder der experimentellen Gruppe wurden einem adaptiven dualen n-Back-Trainingsprogramm und einer aktiven Steuerungsgruppe zugewiesen, die mit einer Aufgabe trainiert wurde, die auf einem semantischen Speicherquiz basiert. Neu im Ansatz ist hier die Betonung der ersten Bewertung des kognitiven Niveaus der Teilnehmer durch die Bewertung ihrer Arbeitsgedächtniskapazität (WMC). Darüber hinaus hat sich die Methode zur Bewertung des anfänglichen WMC-Levels, das wir in diesem Artikel präsentieren, als ein wirksames Werkzeug bei der Unterscheidung zwischen Personen erwiesen, die während des nachfolgenden Arbeitsgedächtnistrainings erfolgreich sein werden und nicht. Wir haben zuvor die Ergebnisse dieser Studie beschrieben und veröffentlicht44. Daher konzentrieren wir uns in diesem Artikel auf eine detaillierte Beschreibung des Protokolls, das wir verwendet haben.

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Protokoll

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Die Ethikkommission der SWPS University of Social Sciences and Humanities bewertete das hier beschriebene Protokoll. Von jedem Teilnehmer wurde eine schriftliche Einwilligung in Kenntnis der Erklärung von Helsinki eingeholt.

1. Teilnehmer Rekrutierung

  1. Rekrutieren Sie mindestens 36 Freiwillige für jede Trainingsgruppe. Diese Zahl wurde als ausreichend erwiesen, um die Auswirkungen der Autoren, die zuvor recherchiert wurden, und auch in der Literatur zu diesem Thema zu beobachten. Typische Effektgrößen in Arbeitsgedächtnistrainingsstudien liegen je nach Trainingstyp oder Zielgruppe zwischen d=0,6 und 0,8. Basierend auf diesen Werten und mit dem Ziel einer anständigen statistischen Leistung von 0,8 mit Alpha bei 0,05 beträgt eine Mindeststichprobengröße in dieser Art von Forschung (berechnet nach einer von Soper45vorgeschlagenen Formel) 36 (vorzugsweise mehr).
    1. Verwenden Sie die folgenden Inklusionskriterien: über 55 Jahre alt, ohne Vorgeschichte von neurologischen oder psychiatrischen Störungen, mit erhaltenen motorischen Fähigkeiten der oberen Gliedmaßen, ohne Erblindung oder Hörverlust, die derzeit nicht an anderen kognitiven (insbesondere Gedächtnis-)Training beteiligt sind.
  2. Rekrutieren Sie Teilnehmer mit verschiedenen Methoden: Online-Werbung auf Social-Media-Profilen, Forschungs- und Arbeitsplattformen oder Diskussionsgruppen, sowie in-person Ankündigungen an Universitäten dritten Alters oder bei Veranstaltungen mit älteren Zielgruppen wie Picknicks für Senioren (auch mit DerVerwendung von Postern und Flugblättern), um Gewissheit zu erhalten, dass die Rekrutierten nicht nur Internetnutzer sind.
  3. Denken Sie daran, in der Werbung angemessen zu beschreiben, welche Art von Teilnehmern Sie suchen.

2. Die Bewertung der Ethikkommission

  1. Vor Beginn der Studie erhalten Sie die Evaluierung Ihrer lokalen Ethikkommission, einschließlich der Erlaubnis zu: a) Interaktionen, die aus einem aktiven Eingriff in das menschliche Verhalten bestehen, um dieses Verhalten zu ändern, ohne direkt in das Gehirn einzugreifen, z. B. kognitives Training, Psychotherapie usw. (dies gilt auch für Interventionen, die dem Befragten zugute kommen, z. B. Verbesserung seines Gedächtnisses), b) sammeln und verarbeiten die persönlichen Daten der Teilnehmer , insbesondere Daten, die es ermöglichen, die Probanden zu identifizieren.

3. Erstscreening

  1. Beginnen Sie mit einem kurzen Interview, in dem der Teilnehmer ausführlich über das Projektziel, die Möglichkeit des Widerrufs und den Schutz personenbezogener Daten informiert wird.
  2. Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer keine Medikamente nimmt oder noch nie an einer Krankheit gelitten hat, die die Funktion des zentralen Nervensystems beeinträchtigen kann. Ebenso, Kontrolle einnahme von Medikamenten nicht im Zusammenhang mit neurologischen Erkrankungen, die kognitive Funktion beeinflussen. Wenn das Screening unerwünschte Informationen ergab, schließen Sie den Freiwilligen von der Studie aus.
  3. Legen Sie dem Teilnehmer nach erfolgreicher Vorführung das schriftliche Einverständnisformular vor und bitten Sie ihn, es zu lesen. Die schriftliche Einwilligung in Kenntnis der Sachlage sollte folgende Informationen umfassen: a) die Rechtsgrundlagen für die Erhebung und Verarbeitung von Daten, die für ein bestimmtes Land spezifisch sind, b) Informationen über die Rechte des Dateneigentümers (z. B. Zugang zu personenbezogenen Daten, Möglichkeit, unvollständige personenbezogene Daten zu ergänzen, Daten zu löschen oder Verarbeitungsbeschränkungen).
    1. Bitten Sie den Teilnehmer, die informierte Einwilligung zu unterzeichnen.
  4. Führen Sie das Mini Mental State Exam (MMSE)32 durch, um sicherzustellen, dass der Teilnehmer keine Anzeichen einer leichten kognitiven Beeinträchtigung zeigt - mindestens 27 Punkte sind erforderlich, um in die nächsten Phasen einer Studie einzutreten.
    1. Lesen Sie dem Teilnehmer das Einführungsskript des MMSE und stellen Sie dann Fragen gemäß dem Prüfungsskript.
    2. Beginnen Sie mit einer Bewertung der Orientierung an Ort und Zeit, indem Sie eine Reihe von Fragen stellen: Was ist das heutige vollständige Datum? Welcher Wochentag ist heute? Wo sind wir (welche Stadt, nennen Sie das Gebäude, welche Etage)?
    3. Folgen Sie mit Speichertest: Bitten Sie den Teilnehmer, sich drei Objekte zu merken, die von Ihnen laut gelesen wurden; gehen Sie durch die Reihe von sieben Aufgaben, die Aufmerksamkeit, Konzentration und Berechnung bewerten, und bitten Sie den Teilnehmer am Ende, sich an die drei zuvor erlernten Objekte zu erinnern.
    4. Schließlich Testen Sie Diebenennung, Wiederholung und Das Verstehen gemäß Prüfungsskript.
    5. Antworten der Punktzahl wie folgt: 0 = falsch oder fehlend einer Antwort, 1 = richtige Antwort.
    6. Nehmen Sie für die Verabreichung des MMSE-Tests nicht länger als 10 min.
    7. Wenn eine Person den erforderlichen Schwellenwert (27 Punkte) nicht erreicht, informieren Sie sie über das Ergebnis. Besteht der Verdacht auf eine klinisch verminderte kognitive Funktion, wenden Sie sich an eine Facheinheit (z. B. einen zertifizierten Psychologen an einem neurologischen Zentrum).
  5. Bewahren Sie die Dokumentation in einer Weise auf, die dem Gesetz und/oder der Datenschutz-Grundverordnung des Landes entspricht.

4. Trainingsgruppeneinsatz

  1. Weisen Sie Teilnehmer nach dem Zufallsprinzip einer experimentellen oder Kontrollgruppe zu ( Abbildung 1). Um die Zufälligkeit des Prozesses zu gewährleisten, erstellen Sie eine Liste von 50 Codenamen ( Abbildung 2), die eins und zwei (Trainingsgruppen) zugewiesen sind, und verbinden Sie jeden Teilnehmer in der Rekrutierungsreihenfolge mit diesen Codes (in separater Datei gespeichert). Ersetzen Sie von nun an Teilnehmerdaten durch Codenamen.

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Abbildung 1. Studiendesign mit Beispielen für eine Trainingsaufgabe. Die Teilnehmer wurden vor und nach einem 5-wöchigen Trainingsprotokoll zwei Messsitzungen unterzogen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

  1. Stellen Sie sicher, dass die Gruppenzuweisung nicht hinsichtlich Alter, Geschlecht oder Bildungsniveau voreingenommen ist. Vorabzuweisen von Alter, Geschlecht und Bildungsgruppe in die Liste der Codenamen für jede Trainingsgruppe (1 und 2), wie in Abbildung 2dargestellt. Passen Sie jeden Freiwilligen in die Tabelle ein, basierend auf ihren Eigenschaften.

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Abbildung 2. Das Beispiel für das vorgeschlagene Codierungsformular für die Gruppenzuweisung.

5. Erste Bewertung der kognitiven Funktion

  1. Legen Sie wert darauf, den Teilnehmern zu Beginn jedes Verfahrens eine sehr klare und detaillierte Anleitung zu geben, wie sie die einzelnen Aufgaben durchlaufen können. Führen Sie den "Trainingsblock" vor jeder Aufgabe aus (der mit der Trainingsaufgabe identisch ist), und beobachten Sie den Teilnehmer, wenn seine Antworten darauf hinweisen, dass er die Anweisungen versteht.
    HINWEIS: Die Aufnahme solcher Blöcke wird am Anfang der Beschreibung der einzelnen Aufgaben unten beschrieben.
  2. Nach der Präsentation der Instruktion und Praxis Teil jeder Aufgabe und vor Beginn des Hauptteils des Verfahrens, noch einmal fragen, ob der Teilnehmer die Anforderungen des Verfahrens versteht.
  3. Stellen Sie sicher, dass jeder Teilnehmer den vollständigen Satz der folgenden Aufgaben ausführt.
  4. Die Vorgangsspanaufgabe (OSPAN)
    1. Führen Sie einen Trainingsblock aus, um die individuelle Zeit zu schätzen, die für jeden Teilnehmer benötigt wird, um eine einfache mathematische Gleichung zu berechnen (Hinzufügen, Subtraktion, Teilung und Multiplikation einzelner Ziffern - nicht höherer Zahlen).
    2. In der Mitte des weißen Bildschirms wird dem Teilnehmer die Gleichung angezeigt. Weisen Sie den Teilnehmer an, an das Ergebnis zu denken, und drücken Sie dann einen Pfeil, der zum nächsten Bildschirm führt, wo das Ergebnis der Gleichung dargestellt wird. Lassen Sie den Teilnehmer eine Antwort geben, indem Sie entweder die Schaltfläche Wahr oder Falsch drücken.
    3. Zählen Sie die Zeit, die zum Auflösen der Gleichung benötigt wird. Verwenden Sie die mittlere Zeit, die in einem letzten Block benötigt wird, als Zeitpunkt für die Anzeige der Gleichung im Hauptteil der Aufgabe. Haben Sie eine feste Frist für die Schätzung der Korrektheit des Gleichungsergebnisses: 5 s.
    4. Zeigen Sie im nächsten Trainingsblock Buchstaben auf dem Bildschirm an - einer nach dem anderen, für jeweils 500 ms, und weisen Sie den Teilnehmer an, sich diese zu merken. Nach einem vollständigen Satz (3 bis 9 Buchstaben) stellen Sie dem Teilnehmer die Matrix von 12 Buchstaben vor und bitten Sie, auswendig gelernte Buchstaben in einer korrekten Reihenfolge zu markieren. Geben Sie keine Frist für die Antwort an. Zeichnen Sie die Korrektheit auf.
    5. Führen Sie einen Hauptteil der Aufgabe aus. Mischen Sie im letzten Block zwei oben erwähnte Trainingsblöcke: nach jedem Teil mit Gleichung (erinnern Sie sich an Zeitlimits!) legen Sie einen Buchstaben vor, an den Sie sich erinnern sollten. Zeigen Sie 2 bis 5 Paare von 'Gleichung + Buchstabe' und dann, nachdem Sie die gesamte Sequenz von 'Gleichung + Buchstaben' Paare dargestellt haben, zeigen Sie die Matrix der Buchstaben für den Teilnehmer, um auswendig gelernte Buchstaben in einer korrekten Reihenfolge zu markieren. Zeichnen Sie die Korrektheit des mathematischen und Speicherteils auf.
      HINWEIS: Mit diesem Test wird die Betriebsspanne des Arbeitsspeichers (Verarbeitung der einen Art von Informationen beim Erinnern der anderen) bewertet.
  5. Die Sternberg-Aufgabe
    1. Präsentieren Sie eine zufällige Folge von Ziffern (2 bis 5 in einem Satz) in weißer Schriftschrift auf schwarzem Bildschirm, für jeweils 500 ms, mit einem Intervall von 2500 bis 3000 ms.
    2. Zeigen Sie ein Befestigungskreuz für 2500 ms an.
    3. Zeigen Sie am Ende der dargestellten Sequenz eine Zielziffer in einer gelben Schriftart für 500 ms an.
    4. Lassen Sie den Teilnehmer entscheiden, ob die gelbe Ziffer unter den vorgestellten früheren weißen Ziffern angezeigt wurde, indem Sie die Tasten Ja/Nein drücken. Wenn der Teilnehmer innerhalb von 3000 ms keine Antwort gibt, gehen Sie zum Bildschirm mit Fixierungspunkt und starten Sie die nächste Testversion. Zählen Sie diesen Versuch als falsche Antwort.
    5. Wiederholen Sie die Schritte 5.5.1 bis 5.5.4 120 mal (Versuche) mit 50% der Sonden, die eine Zielziffer in der Sequenz enthalten, und 50% nicht (zufällig).
    6. Zeichnen Sie die Korrektheit und die Reaktionszeit für jede Studie auf.
      HINWEIS: Diese Aufgabe testet die Geschwindigkeit der Suche nach den Informationen im Speicher. Die Erhöhung der Reaktionszeit begleitet die Vergrößerung des Sets, die als Prozess einer seriellen Suche nach dem Speicherinhalt erklärt wird.
  6. Die Task für die laufende Speicherspanne
    1. Geben Sie auf dem Bildschirm Informationen über die Anzahl der zu merkenden Buchstaben (3, 4, 5 oder 6 Buchstaben je nach Schwierigkeitsgrad eines Blocks) an und bitten Sie den Teilnehmer, mit einer Taste zum nächsten Bildschirm zu wechseln.
    2. Präsentieren Sie eine Folge von Buchstaben, einer nach dem anderen, in schwarzer Schrift in der Mitte eines weißen Bildschirms, für jeweils 0,25 s.
    3. Bitten Sie den Teilnehmer, eine feste Anzahl der letzten Buchstaben aus der Sequenz zu reproduzieren: fest Nr.: 4; Sequenz; K U J D S T W A; Briefe zum Erinnern: S T W A.
    4. Um die Antwort des Teilnehmers zu erhalten, zeigen Sie auf dem Bildschirm eine Matrix von 9 Buchstaben (3x3) an und bitten Sie den Teilnehmer, entsprechende Buchstaben (in der Reihenfolge der angezeigten Buchstaben) mit der Maus zu markieren. Geben Sie keine Frist für die Antwort an.
    5. Aufzeichnungkorrektheit (mind the sequence errors).
      HINWEIS: Dieser Test misst die Kapazität des Arbeitsspeichers mit der Verwendung der zusätzlichen Ablenkung in Form der Unfähigkeit vorherzusagen, welche Buchstaben aus der Liste der Teil sein würde, der sich merken sollte.
  7. Test Go-No Go
    1. Auf dem weißen Bildschirm werden Versuche durchgeführt, die aus: a) 250 ms bestehen - ein Fixierungspunkt (weißes Kreuz), b) 1250 ms - die Reize (ein Buchstabe), c) 2000 ms - ein festes Interstimulus-Intervall.
    2. Lassen Sie den Teilnehmer reagieren, indem Sie so schnell wie möglich eine Taste drücken, wenn ein Zielreiz - Buchstabe X - auf dem Bildschirm erscheint.
    3. Zeichnen Sie die Reaktionszeit und die Richtigkeit der Antworten auf.
      HINWEIS: Der Test misst die Wirksamkeit der Hemmung unter zwei Bedingungen: In einfacherem Zustand wird der Buchstabe X im Verhältnis 50/50 zu anderen Buchstaben dargestellt und in dem schwierigeren Zustand wird der Zielreiz im Verhältnis 70/30 zu anderen Buchstaben angezeigt.
  8. Die Schaltaufgabe
    1. Teilen Sie den Bildschirm mithilfe einer horizontalen Linie in zwei Teile. Präsentieren Sie rote Quadrate oder Rechtecke, die aus kleineren Quadraten oder Rechtecken oberhalb oder unterhalb dieser Linie bestehen.
    2. Wenden Sie zwei unterschiedliche Regeln an, damit der Teilnehmer reagieren kann, je nachdem, wo die Zahlen erscheinen werden - "achten Sie auf die kleinen Zahlen" (lokal) für einen oberen Teil des Bildschirms und "achten Sie auf die gesamte Figur, die aus kleineren Zahlen besteht" (global) für einen unteren Teil des Bildschirms. Lassen Sie den Teilnehmer entsprechend dem Teil des Bildschirms reagieren, in dem die Reize aufgetreten sind.
    3. Fügen Sie einen Hinweis hinzu, der angibt, auf welche Dimension (global oder lokal) die Teilnehmer reagieren sollen. Hinweise, die sich auf die lokale Dimension beziehen, sollten aus einem kleinen roten Quadrat bestehen, das auf einer Seite des Zielstimulus dargestellt wird, und einem kleinen roten Rechteck, das auf der anderen Seite des Zielreizs angezeigt wird. Dementsprechend sollten Hinweise auf die globale Dimension aus einem großen roten Quadrat bestehen, das auf einer Seite des Zielstimulus dargestellt wird, und einem großen roten Rechteck, das auf der anderen Seite des Zielstimulus angezeigt wird.
    4. Zeigen Sie die Zahlen oberhalb oder unterhalb der Mittellinie in zufälliger Reihenfolge an.
    5. Lassen Sie den Teilnehmer nach den zuvor vorgestellten Regeln reagieren: "Rechteck" beantworten, indem Sie die linke Taste verwenden und "Quadrat" beantworten, indem Sie das rechte drücken.
    6. Zeichnen Sie Reaktionszeiten und Korrektheit der Antworten auf.
      HINWEIS: Die Zeit für die Antwort muss auf 3500 ms festgelegt werden. Das Zeitintervall zwischen dem Cue und dem Zielstimulus sollte 500 ms betragen. Das Intervall zwischen der Antwortund der Darstellung des Cue sollte 1000 ms betragen. Jede Figur und jeder Hinweis sollte für die gesamte Zeit dargestellt werden, die der Teilnehmer benötigt, um durch Drücken einer der Tasten zu reagieren. Die Schaltaufgabe misst die kognitive Fluktution, da sie einen schnellen Aufmerksamkeitswechsel zwischen den jeweiligen Elementen erfordert.
  9. Die lineare Syllogismus-Aufgabe
    1. Zeigen Sie auf dem Bildschirm eine Gruppe von drei "Prämissen" an, die zusammen eine logische Beziehungskette bilden: Buchstabenpaare mit einer Information über eine Beziehung zwischen ihnen: A > B, B > C und C > D. Jede Prämisse sollte auf dem Bildschirm für 1500 ms sichtbar sein und intervall zwischen ihnen sollte 3000, 3500 oder 4000 ms (zufällig) dauern. Eine integrierte mentale Modelldarstellung32 solcher Paare wird immer in der linearen Reihenfolge "A > B > C > D" sein.
    2. Schließen Sie drei Paare möglicher Beziehungen zwischen Den k.A. in getrennte Versuche ein: 1) A > B, B > C, C > D (benachbarte Paare, genau die gleichen, die in der Lernphase gesehen wurden), 2) A > C, B > D (zweistufige Beziehungen, die vorher nicht gesehen wurden und die Integration von Informationen erfordern), 3) A > D (Endpunktbeziehung, die vorher nicht gesehen wurde und die Integration von Informationen erfordert).
    3. Erstellen Sie die Aufgabe so, dass sie zwei Bedingungen enthält: eine einfache Bedingung, in der die Räumlichkeiten nacheinander in der Reihenfolge angezeigt werden sollen, in der sie eine logische Zeichenfolge bilden (z. B. Zeichenfolge: Q>W>E>T, Premises-Reihenfolge: Q>W, W>E, E>R, R>T ); in einem schwierigen Zustand sollte die Reihenfolge der Räumlichkeiten geändert werden (z.B. Räumlichkeiten bestellen: W>E, Q>W, R>T, E>R).
    4. Testen Sie den Teilnehmer unmittelbar nach der Präsentation der Räumlichkeiten, indem Sie Anweisungen (jeweils 1500 ms) anzeigen, die der Teilnehmer so schnell wie möglich als wahr (Antwort: rechte Schaltfläche) oder falsch (Antwort: linke Schaltfläche) bewerten muss. Legen Sie das Zeitlimit für die Antwort fest - 6000 ms, und warten Sie nach jeder Antwort weitere 1000 ms, bevor Sie die nächste Frage anzeigen. Jede Anweisung sollte nur aus einem Buchstabenpaar und einer Beziehung zwischen ihnen ('<' oder '>') bestehen, entweder in einem korrekten (z. B. "W > E ?") oder einem falschen Setup (z. B. "E > W ?").
    5. Randomisieren Sie die Anordnung der Buchstaben, um mögliche Interferenzen zu minimieren, die durch die implizite alphabetische Reihenfolge der Buchstaben induziert werden.
    6. Verwenden Sie Großbuchstaben als Reize anstelle von ganzen Sätzen, um sprachliche Konnotationen zu vermeiden, und das Symbol ">", um die Beziehung zwischen Elementen anzuzeigen.
    7. Sammeln Sie die Daten über die Genauigkeit und Reaktionszeit der Antwort für jede Frage.
      HINWEIS: Fragen zu benachbarten Paaren werden verwendet, um den Speicher zu schätzen, und Fragen zu Räumlichkeiten, die in einer gemischten Reihenfolge dargestellt werden, und Fragen zu der Beziehung zwischen den entfernten Elementen logischer Sequenzen werden gestellt, um die Fähigkeit zur Informationsintegration zu messen.

6. Trainingsprotokolle

  1. Sowohl für experimentelle (n-back) als auch für Control (Quiz) Bietet ihnen schulungen den Zugang zur Internetplattform (Logins und Passwörter) - die es ihnen ermöglicht, die Seite alle 24 Stunden zu betreten, um Situationen zu vermeiden, in denen der Teilnehmer mehr als einmal am Tag trainiert.
  2. Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer die Aufgabe sowie das Trainingsschema versteht.
  3. Weisen Sie die Teilnehmer an, jedes Mal unter ähnlichen Bedingungen zu trainieren, an einem ruhigen und ruhigen Ort mit möglicherweise niedrigem Niveau an externen Ablenkern.
  4. Experimentelles Training: Arbeitsgedächtnisparadigma
    HINWEIS: Eine adaptive Dual-N-Back-Aufgabe diente als Arbeitsgedächtnis-Trainingsprogramm. Diese Aufgabe wurde von Jaeggi et al.33 eingeführt und rekrutiert gleichzeitig auditive und visuelle Aufmerksamkeit, Wartung und Aktualisierung s.
    1. Weisen Sie den Teilnehmer an der Aufgabe auf Ebene N=2 an (siehe Abbildung 1B).
    2. Verwenden Sie Alphabetbuchstaben als akustische Reize und grüne Quadrate, die an einer von neun Positionen in einer 3x3-Matrix als visuelle Reize dargestellt werden.
    3. Präsentieren Sie ein einzelnes Element für 500 ms gefolgt von einem 2500 ms Intervall, in dem die Teilnehmer antworten sollen. Die aktuellen Reize können dem visuellen Ziel (Antwort mit der linken Hand) oder dem akustischen Stimulus (Antwort mit der rechten Hand) oder beides (Antwort mit beiden Händen gleichzeitig) entsprechen.
    4. Einzelsitzung des n-Back-Trainings
      1. Legen Sie die Stufe N auf 2 im ersten Block der Aufgabe fest. Bewerten Sie nach jedem Block die Richtigkeit der Antworten, und passen Sie auf dieser Grundlage die Stufe N im nächsten Block an. Wenn die Genauigkeit 85 % übersteigt, sollte der Schwierigkeitsgrad erhöht werden (um 1 Punkt), wenn die Genauigkeit unter 60 % fällt, senken Sie den Schwierigkeitsgrad. In anderen Fällen bleibt das N unverändert.
      2. Fixieren Sie für den ersten Block die n-back-Taskebene auf N=2. Bestimmen Sie später die N-Ebene für den aktuellen Block basierend auf der Korrektheit der Antworten im vorherigen Block. Wenn die Genauigkeit 85 % überschreitet, erhöhen Sie den Schwierigkeitsgrad. Wenn die Genauigkeit unter 60 % liegt, sollte der Schwierigkeitsgrad gesenkt werden. In anderen Fällen sollte die N-Ebene unverändert bleiben.
      3. Legen Sie eine einzelne duale n-back-Sitzung für 15 Runden (15 Blöcke von Aufgaben) fest, die jeweils 20 + N-Prüfungen und das gesamte Trainingsset für 25 Sitzungen bieten.
      4. Zeichnen Sie Reaktionszeiten (RTs) und Genauigkeitsmessungen (ACC) für jede Studie auf.
  5. Kontrolltraining: episodisches Gedächtnisparadigma
    1. Sammeln Sie Material aus dem Internet, um die Quiz-Aufgabe zu konstruieren, die semantisches Gedächtnis eingreift (z.B. was ist die Hauptstadt Ungarns?).
    2. Präsentieren Sie 15 Fragen in jeder Trainingseinheit von Quiz Task (ab der zweiten Sitzung kommen 5 Fragen aus der vorherigen Sitzung und 10 sollten neu sein), ohne zeitliche Begrenzung für das Lesen. Weisen Sie den Teilnehmer an, nach Auswahl des "Antwort"-Buttons innerhalb von 40 Sekunden eine der vier angegebenen Möglichkeiten auszuwählen. Geben Sie das Feedback zur Richtigkeit der Antworten.
    3. Stellen Sie das gesamte Training für 25 Sitzungen ein.

7. Ausbildungsaufsicht

  1. Überprüfen Sie im Laufe des Trainings den Trainingsfortschritt jedes Teilnehmers. Weisen Sie jedem Teilnehmer einen Experimentator zu, der für die Überprüfung (online) des Trainingsfortschritts verantwortlich ist.
  2. Wenn eine Pause zwischen den Sitzungen länger als zwei Tage ist, lassen Sie den Experimentator den Teilnehmer per SMS kontaktieren und ihn dazu ermutigen, das Training wieder aufzunehmen.

8. Beurteilung der kognitiven Funktionen nach dem Training

  1. Fahren Sie mit der Nachschulung in der genauen Art und Weise als Pre-Training-Meeting fort.
  2. Entschädigen Sie jeden Teilnehmer, der das gesamte Protokoll für die Zeit, die der Forschung gewidmet ist, mit 150 PLN (40 USD) abgeschlossen hat.

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Ergebnisse

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Trainingsbezogene Effekte

85 Probanden nahmen an der Studie teil (29 waren männlich) und waren im Durchschnitt 66,7 Jahre alt. Aufgrund technischer Probleme wurden keine Daten von einem Teilnehmer der n-back-Trainingsgruppe erfasst. Schließlich wurden die Daten von 43 Teilnehmern in der n-Back-Trainingsgruppe und 42 in der Quiz-Trainingsgruppe analysiert. Multivariate Varianzanalyse (MANOVA) mit wiederholten Mes...

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Diskussion

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In der hier vorgestellten Studie haben wir untersucht, ob ältere Erwachsene von der Ausbildung im Arbeitsgedächtnis profitieren könnten und ob sie mit dem Anfangsniveau ihrer Grundwahrnehmung verbunden sind. Wir verwendeten eine n-back-Aufgabe als experimentelle Intervention und Arbeitsgedächtniskapazität (gemessen mit der OSPAN-Aufgabe) war die Methode, um die anfängliche Intellektuelle Funktion der Teilnehmer zu untersuchen. Wir hatten zwei kritische Schritte im Protokoll. Die erste und wichtigste war die Bewertung des...

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Offenlegungen

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Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

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Beschriebene Ergebnisse stammen aus dem Projekt, das vom Nationalen Wissenschaftszentrum in Polen unter der Fördernummer 2014/13/B/HS6/03155 unterstützt wird.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
GExn/aauthorial online platform:
für N-back-Training, Quiz
IBM SPSS Statistics 26.0IBM CorporationSPSS Software wurde verwendet, um statistische Analysen zu berechnen.
Inquisit Version 4.0.8.0Millisekunden-Softwaresoftware: Tool zum Entwerfen und Verwalten von Experimenten
verwendet für: Die Sternberg-Aufgabe, die lineare Syllogismus-Aufgabe und die Präsentation der Anweisungen für die EEG-Aufzeichnung
MATLAB R2018bMathWorks, Incwurde verwendet, um Statistiken zu berechnen und Datenbanken zu exportieren und  die Ergebnisse
zu visualisierenPsychoPy Version 2 v.1.83.04Jonathan Peirce; unterstützt von der University of NottinghamOpen-Source-Software
verwendet für: Go/no Go Task, The Switching Task, Running Memory Span Taskckage based on Python
Sublime Text (Version 2.0.2)n/aOpen-Source-Software: HTML editor
verwendet für: online OSPAN Task
Die MATLAB-Software von .

Referenzen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Baddeley, A. Working memory: Looking back and looking forward. Nature Reviews Neuroscience. , (2003).
  2. Au, J. Improving fluid intelligence with training on working memory: a meta-analysis. Psychonomic Bulletin and Review. 22, 366-377 (2015).
  3. Karbach, J., Verhaeghen, P. Making working memory work: A meta-analysis of executive control and working memory training in younger and older adults. Psychological Science. 25, 11-2027 (2014).
  4. Melby-Lervåg, M., Hulme, C. Is working memory training effective? A meta-analytic review. Developmental Psychology. , (2013).
  5. Melby-Lervåg, M., Redick, T. S., Hulme, C. Working Memory Training Does Not Improve Performance on Measures of Intelligence or Other Measures of "Far Transfer": Evidence From a Meta-Analytic Review. Perspectives on Psychological Science. , (2016).
  6. Schwaighofer, M., Fischer, F., Bühner, M. Does Working Memory Training Transfer? A Meta-Analysis Including Training Conditions as Moderators. Educational Psychologist. , (2015).
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