Het beoordelen van werkgeheugen bij kinderen: de uitgebreide batterij voor kinderen - werkgeheugen (CABC-WM)

Samenvatting

Het werkgeheugen voorspelt een aanzienlijke hoeveelheid variantie voor een aantal cognitieve taken, waaronder spreken, lezen en schrijven. Er zijn echter weinig gereedschappen beschikbaar om het werkgeheugen bij kinderen te beoordelen. Wij presenteren een innovatieve, computergebaseerde batterij die de verschillende componenten van het werkgeheugen bij kinderen met een leeftijd van school leert.

Samenvatting

De uitgebreide batterij voor kinderen - Working Memory (CABC-WM) is een computerbatterij die is ontworpen om verschillende componenten van het werkgeheugen bij jonge schoolgaande kinderen te beoordelen. Werkgeheugentekorten zijn geïdentificeerd bij kinderen met taalgebaseerde leergestremdheden, waaronder dyslexie ^{1 , 2} en taalverslechtering ^{3 , 4} , maar het is niet duidelijk of deze kinderen tekorten hebben in subcomponenten van werkgeheugen, zoals visuospatiale of fonologische werkgeheugen . De CABC-WM wordt geadministreerd op een desktop computer met een touchscreen interface en is speciaal ontwikkeld om op zoek te gaan naar en aan te moedigen voor kinderen. Hoewel het langetermijndoel van de CABC-WM geïndividualiseerde werkgeheugenprofielen bij kinderen biedt, richt de huidige studie zich op het initiële succes en nut van de CABC-WM voor het meten van centrale execuLevendige, visuospatiale, fonologische lus en bindende constructies bij kinderen met een typische ontwikkeling. Onmiddellijke volgende stappen zijn de CABC-WM toegediend aan kinderen met specifieke taalgebrek, dyslexie en comorbide specifieke taalverslechtering en dyslexie.

Inleiding

Werkgeheugen is het systeem met beperkte capaciteit waarmee een individu mentaal in staat is om inkomende informatie te houden en te manipuleren terwijl hij cognitieve taken ^{5 , 6} voltooit. Individuele verschillen in werkgeheugen hebben gevolgen voor cognitieve, scholastische en professionele prestaties bij volwassenen ^{7 , 8} en kinderen ^{9 , 10} . Ondanks de verband tussen werkgeheugen en leren, zijn er weinig diagnostische hulpmiddelen beschikbaar om het werkgeheugen in kinderen ^{11 , 12} grondig te beoordelen.

De Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) is ontworpen om het werkgeheugen op zijn meest elementaire niveau te beoordelen, zoals voorgesteld door meerdere prominente werkgeheugenmodellen, waaronder die van Baddeley en collega's= "Xref"> 5 ^{, 13 , 14} en Cowan en collega's ^{15 , 16 , 17} . Baddeley ¹⁴ stelt vier afzonderlijke componenten voor werkgeheugen voor: een centrale uitvoerende / aandacht controller die focus, schakel en verdeelt de aandacht en koppelt langdurig en werkgeheugen; Een visuospatiale schetsblok die visuele en ruimtelijke informatie bevat; Een fonologische lus die spraakgebaseerde en andere akoestische informatie bevat; En een episodische buffer die een interface vormt tussen werkgeheugencomponenten en informatie koppelt aan subsystemen en langdurig geheugen. Aan de andere kant stelt Cowan dat het werkgeheugen deel uitmaakt van een groter, meer unitair construct, dat voornamelijk wordt geleid door de focus van de aandacht, in aanvulling op centrale uitvoerende en fonologische opslag en repetitie subsystemen ^{15 , 16 <}/ Sup> ^{, 17} . De CABC-WM bevat 13 werkgeheugen taken die de centrale uitvoerende (of focus van de aandacht), visuospatiale, fonologische en bindende subsystemen van het werkgeheugen meten. We streven naar drie maatregelen van elk construct om het gebruik van latente variabelen te ondersteunen. Verschillende taken in de CABC-WM werden gemodelleerd na taken die oorspronkelijk waren ontworpen voor volwassenen, die meestal een hogere tolerantie hebben dan kinderen voor complexe taken. We hebben de taken aangepast om hen te motiveren voor kinderen door ze te presenteren in een piraat-themed computerspel met visueel aantrekkelijke graphics, virtuele beloningen en een touchscreen interface. We hebben ook het aantal taken die in één onderzoeksessie werden gepresenteerd en het aantal proeven in elke taak beperkt om de kans op vermoeidheid te verminderen. Ten slotte, om de betrouwbaarheid van de batterij te vergroten, werden taken ontworpen om gemakkelijk te beheren en te scoren. Alle taken bevatten gestandaardiseerde instructies die door de rekenmachine worden gepresenteerdR als onderdeel van elk spel. De meeste taken hebben geautomatiseerde scoren die de kans op menselijke fouten tijdens de verwerking van gegevens verminderen. Details van de taken zijn te vinden in tabel 1 en worden hieronder beschreven.

Centrale uitvoerende taken

N-back auditieve , N-back visuele en nummer updating taken beoordelen centrale executive functie. De N-back- taak is een update-taak die een reeks stimuli voordoet, waarna onderwerpen worden beoordeeld om te beoordelen of een stimulus hetzelfde of verschillend is van de vorige stimulus. De N-back auditieve taak wordt gepresenteerd in de context van een robotband die verschillende instrumenten speelt met verschillende tonen. Kinderen luisteren naar de tonen in volgorde. Nadat elke toon is gehoord, bepaalt het kind of de nieuwe toon hetzelfde of verschillend is van de voorafgaande toon en reageert door op dezelfde toetsen dezelfde toetsen op dezelfde toets te drukken. Pilotgegevens laten zien dat a1-back-taak was uitvoerbaar door middelbare leeftijd kinderen. De N-back Visuele taak wordt gepresenteerd in de context van robots die een spel spelen met patroonachtige spelstukken. Elk spelstuk is een zwart vierkant met verschillende patronen van witte stippen. Kinderen zien een reeks individuele spelstukken. Nadat elk stuk is getoond, beslissen ze of het patroon hetzelfde of verschillend is van het voorgaande stuk en laat hun reactie zien door dezelfde / verschillende toetsen op het toetsenbord te drukken. Opnieuw lieten de pilootgegevens zien dat er slechts een 1-back-taak was op het juiste niveau voor jonge kinderen die deze batterij voltooien. De nummerupdate-taak beoordeelt het vermogen van een kind om informatie in het werkgeheugen te handhaven en te updaten wanneer er extra informatie wordt verstrekt. Deze taak wordt gepresenteerd in het kader van een speelgoedfabriek waar de taak van het kind is om het lopende totaal van yoyos en teddyberen te houden. Aanvankelijk worden kinderen twee cijfers weergegeven om te onthouden, één cijfer voor het nummerVan yoyos en de andere voor het aantal teddyberen. De kinderen worden dan een toevoegingsoperatie getoond (bijvoorbeeld +1, +2, etc. ) voor een van de cijfers, die ze gebruiken om het cijfertotaal bij te werken. Kinderen krijgen vijf operaties in volgorde voordat de cijfers worden gereset en ze beginnen opnieuw.

Fonologisch werkgeheugen

'Fonologisch werkgeheugen' is verantwoordelijk voor het mentaal houden en manipuleren van akoestische en spraakgebaseerde informatie. Fonologisch werkgeheugen wordt beoordeeld met behulp van 'cijferspanning', 'cijferspanning' en 'nonword repetition'-taken. De taak 'cijfertijd' vereist dat kinderen lijsten herhalen die variëren in lengte van 2-8 cijfers. Deze taak wordt gepresenteerd voor kinderen in het kader van het spelen van een copycat spel met een robot. Het kind herhaalt wat de robot zegt, en probeert zo veel cijfers in de volgorde als mogelijk te onthouden. De taak 'cijfer spanning' wordt gepresenteerdIn het kader van het spelen van een copycat spel met zee monsters die lijsten van cijfers lezen 7-10 cijfers in lengte; Kinderen weten echter niet hoeveel cijfers in een lijst worden gepresenteerd. Wanneer de lijst is voltooid, wordt het kind gevraagd om zoveel mogelijk cijfers, in voorwaartse volgorde, van het einde van de lijst op te roepen. In de 'nonword repetition' taak herhalen kinderen nieuwe woorden (bijvoorbeeld 'genfad' en 'yitvodgoom'), die de piraat helpen om een ​​snoepbrug over een rivier te bouwen.

Visuospatial Working Memory

'Visuospatiaal werkgeheugen' is het onderdeel van het werkgeheugen dat mentale en ruimtelijke informatie mentaal houdt en manipuleert. Visuospatiaal werkgeheugen wordt beoordeeld met 'locatie span', 'locatie span-running', 'visuele span' en 'visuele span-run' taken. De taak van de locatie-span vereist dat kinderen de eindpunt locatie van een reeks pijlen die zich voordoen, onthoudenEen piraat om de schat te begraven. De locaties worden weergegeven in een reeks van acht punten die vanuit het midden van het scherm in evenwichtige hoeken uitstralen. Nadat kinderen de serie hebben gezien, wijzen zij op zoveel locaties als zij zich in volgorde kunnen herinneren. De taak 'locatie span-running' is hetzelfde als de taak van de locatie, behalve dat kinderen niet weten hoeveel locaties worden gepresenteerd. De 'visuele span' taak is vergelijkbaar met de 'locatie span' taak. Kinderen zien een reeks van 1-6 individuele zwarte veelhoeken ( dwz 'edelstenen' in het kader van het spel) verschijnen op het scherm, een voor een keer. Na elke serie te zien verschijnen er zes polygonen in een regel op het scherm. Kinderen selecteren de volgorde waarin ze verschenen, met behulp van het aanraakscherm. De 'visuele spanloop'-taak is vergelijkbaar met de visuele taak, behalve dat kinderen niet weten hoeveel polygonen er verschijnen. Aan het eind van de reeks herinneren kinderen de polygonen in fOrward order. De spanlengten variëren van 3 tot 6 polygonen.

Bindende taken

'Bindende taken' verwijzen naar het onderdeel van het werkgeheugen dat een tijdelijke interface vormt tussen de verschillende werkgeheugencomponenten (bijvoorbeeld fonologische en visuospatiale) en bindt informatie binnen en over deze subsystemen en langdurig geheugen. Bindende taken omvatten 'fonologische binding span', 'visuele binding span' en 'cross-modale binding'. De 'phonologische binding span' taak vereist dat kinderen paringen van niet-spraakgeluiden leren ( bijv . Piepjes en tonen) met enkelvoudige lettergrepen (bijvoorbeeld vope en meck). Deze taak wordt gepresenteerd in het kader van robots die een speciale 'robottaal' spreken om snoep in een snoepwinkel te bestellen. Kinderen beginnen met het horen van één geluid met een nonword in een volgorde, maar de taak stijgt in moeilijkheden totdat ze tot vier geluidssnoeren in eenvolgorde. De taak 'Visuele binding' vereist dat kinderen twee paar delen van visuele informatie onthouden, zoals waar individuele polygonen zich bevinden in een 4 x 4 rooster. Spanlengte neemt toe van 1 tot 6 polygonen. Nadat de laatste polygoon in elk proces is weergegeven, verschijnt er op het scherm een ​​identiek, leeg 4 x 4 rooster naast een veld van de zes optionele polygonen. Kinderen gebruiken het touchscreen om de polygonen te selecteren en te slepen naar hun juiste locatie binnen het raster. Kinderen mogen polygonen rond het raster verplaatsen tot ze tevreden zijn met hun selectie. 'Cross-modal binding' vereist de binding van auditieve nonwords ( bijv . Koov en geem) met zwarte polygoonvormen. Deze taak wordt gepresenteerd in het kader van het leren van de naam van spelstukken. Zoals elke afzonderlijke veelhoek in het midden van het scherm wordt weergegeven, horen kinderen een 1-letterwoordwoord dat met die veelhoek gekoppeld is. Elke proef varieert in het aantal gepresenteerde paren, variërend van 1 tot 6. Na deLaatste paar wordt gepresenteerd, een selectie scherm met het veld van zes polygonen verschijnt. Kinderen horen elk woordwoord, één voor één, en gebruik het aanraakscherm om de polygoon die met dat woordwoord gaat, aan te geven. De nonwords worden niet weergegeven in de volgorde waarin ze werden gepresenteerd.

CABC-WM administratie en resultaten

Het protocol voor het beheer van de CABC-WM wordt hieronder beschreven. Hierna volgt de resultaten van de CABC-WM-maatregelen en de gerapporteerde taakbetrouwbaarheid voor een steekproef van typisch ontwikkelende kinderen. De gepresenteerde CABC-WM batterij wordt beheerd op een desktop computer met een touchscreen monitor met een piraat-thema context voor de games. Het kind zit direct voor het aanraakscherm. Een onderzoeksassistent zit naast het kind om de aandacht van het kind te controleren of pauzes nodig te hebben. De assistent registreert ook gegevens voor de taken die niet automatisch door het computerprogramma worden opgenomen (zie hieronder). Tot slotVan elke taak vraagt ​​de CABC-WM het kind om de volgende taak te selecteren. Nadat de laatste taak in de onderzoeksessie is afgerond, sluit de CABC-WM af door het kind toe te laten om items voor zijn piratenavantaar in een virtuele winkel te kopen.

Alle taken beginnen met een reeks trainingsproeven die het kind moet doorgeven alvorens te gaan met de proefproeven. Als een kind niet na vijf pogingen de trainingstests kan doorlopen, wordt de taak stopgezet. Zie tabel 1 voor individuele taakdetails, waaronder: gebruikte stimuli, voorwaarden, aantal trainingsproeven en taakproeven, gemiddelde taaklengte en afhankelijk variabelen.

Protocol

Alle procedures die hieronder beschreven zijn, zijn goedgekeurd door de onderzoeksgroepen voor de onderzoeksethiek van de menselijke onderzoeksgroepen bij de deelnemende instellingen.

1. Voorbereiding en zitting

1. Om te beginnen, plaats het kind voor de computer en pas hem aan met een verstelbare koptelefoon / microfoon combinatie set. Gebruik een hoofdtelefoon splitter om een ​​set koptelefoons aan te sluiten die de assistent draagt ​​tijdens het beheer van de batterij.
   OPMERKING: Tijdens het beheer van het protocol zit een assistent naast het kind om de aandacht van het kind op de taken te volgen; Reactiegegevens invoeren, zoals hieronder beschreven; En om de getrouwheid van het kind te waarborgen aan het CABC-WM protocol (bijvoorbeeld om ervoor te zorgen dat het kind zijn dominante hand gebruikt om te reageren, aanwezig is op het computerscherm, enz. ).

2. Eerste aanwijzingen voor het onderwerp

1. Informeer het kind om de touchscreen interface te gebruiken om een ​​piraten avatar te selecterenDie hij tijdens het spel zal gebruiken.
   OPMERKING: Binnen het spel zal het kind een virtuele oceaan doorkruisen om 13 werkgeheugenstaken te verdelen, verspreid over vier eilanden (elk eiland is op een andere dag voltooid om vermoeidheid te voorkomen). Zie figuur 1 . Individuele taken worden weergegeven door iconen ( bijv . Verschillende pictogrammen van speelgoed op Toy Island). Taken zijn gerandomiseerd over kinderen; Zo selecteert de computer willekeurig de volgorde van taakpresentatie voor elk kind.

3. Selectie van de Avatar

1. Na het selecteren van de piraten avatar, direct het kind om een ​​eiland te selecteren dat u wilt voltooien. Geef het kind aan om een ​​van de pictogrammen op zijn geselecteerde eiland te selecteren, die een taak zal starten.
   OPMERKING: Elk eiland heeft 3-5 taken (zie figuur 1 ), die elk voorgesteld worden door beeldpictogrammen. Taken worden willekeurig door de CABC-WM gepresenteerd, zodat een bepaald pictogram niet noodzakelijkerwijs geassocieerd wordtEen bepaalde taak. Voor elke taak verschijnt eerst een inleidingsscherm, wat de assistent aanmeldt welke materialen nodig zijn ( bijv. Het toetsenbord verwijderen, labels op het toetsenbord plaatsen, enz.) Voor die specifieke taak.
   1. Als de materialen op de juiste wijze zijn aangebracht, vraag de assistent om op de 9- toets op het 10-cijferige nummerblok te drukken om de taak te starten. Zodra een kind een taak heeft voltooid (zoals beschreven in het protocol hieronder), verschijnt het geselecteerde eiland en het kind selecteert de volgende taak. De sessie gaat door tot alle taken op het eiland zijn voltooid.
      OPMERKING: Alle taken binnen de CABC-WM worden verteld door een piraat die gestandaardiseerde mondelinge instructies voor elke taak levert. Elke taak wordt hieronder gecategoriseerd volgens elk werkgeheugencomponent, waaronder: 1) Central Executive, 2) Fonologisch werkgeheugen, 3) Visuospatiaal werkgeheugen, en 4) Binding. Uitgebreide beschrijvingen van elke taak werden hierboven gegeven in de introductie van de manuscript.

4. Centrale uitvoerende taken

1. N-back Auditory
   1. Lees het instructiescherm dat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert. Plaats het toetsenbord voor het kind en plaats een groene sticker op de C- toets en een rode sticker op de M- toets. Druk op 9 op het 10-toets nummerblok om de taak voor het kind te starten. Zorg ervoor dat het kind zijn reactie aangeeft door de betreffende label op het toetsenbord te selecteren.
      OPMERKING: De rode sticker vertegenwoordigt anders en de groene sticker vertegenwoordigt hetzelfde ; Zo geeft het kind hetzelfde / verschilrespons in deze taak. De CABC-WM-verteller geeft het kind aan om te beoordelen of een auditieve stimulus ( dat wil zeggen aton) hetzelfde of verschillend is van de vorige stimulus.
2. N-back Visual
   1. Lees het instructieschermDat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert. Plaats het toetsenbord voor het kind en plaats een groene sticker op de C- toets en een rode sticker op de M- toets. Druk op 9 op het 10-toets nummerblok om de taak voor het kind te starten
      OPMERKING: De rode sticker vertegenwoordigt 'anders' en de groene sticker vertegenwoordigt hetzelfde ; Zo geeft het kind hetzelfde / verschilrespons in deze taak. De CABC-WM-verteller geeft het kind aan om te beoordelen of een visuele stimulus ( dat wil zeggen een 'game piece') hetzelfde of verschillend is van de onmiddellijk voorafgaande visuele stimulus.
   2. Zorg ervoor dat het kind zijn reactie aangeeft door de betreffende label op het toetsenbord te selecteren.
3. Nummer bijwerken
   1. Lees het instructiescherm dat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert. Breng het kind visueel naarHebben de neiging tot twee cijfers die op het computerscherm worden gepresenteerd en voor de daaropvolgende toevoegingen. Druk op 9 op het 10-toets nummerblok om de taak voor het kind te starten.
      OPMERKING: het kind wordt twee cijfers weergegeven op het scherm. Het kind wordt achtereenvolgens een reeks van vijf toevoegingen gegeven die op de nummers worden aangebracht. Na elke operatie verschaft het kind een verbaal looptotaal van de twee nummers.
   2. Nadat het kind het mondelinge totaal (bijvoorbeeld 2, 3 of 2,4) mondeling voor elk proef geeft, toets het antwoord van het kind op het 10-cijferige nummerblok, dat automatisch de taak voor de volgende proef zal doorvoeren.

5. Fonologische werkgeheugen taken

1. Digit Span
   1. Lees het instructiescherm dat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert.
      OPMERKING: De CABC-WM-verteller leert het kind om te luisteren naar sequenties van cijfers die verhogenIn lengte en herhaal zoveel cijfers als hij kan herhalen.
   2. Plaats het toetsenbord buiten bereik van het kind (de assistent zal de responsen van het kind toetsen). Druk op '9' op het 10-toets nummerpad om de taak voor het kind te starten. Voer na elke proef de cijfers in die het kind herhaalt in het 10-cijferige nummerblok, ongeacht de correctheid van zijn reactie op het toetsenbord.
      OPMERKING: De CABC-WM scoort de reacties van het kind als correct als de herhaalde nummers in de juiste volgorde zijn. De assistent beoordeelt niet de juistheid van het antwoord van het kind, maar slaat het antwoord van het kind gewoon op in het programma om de computer te analyseren en te scoren.
2. Digit Span - Running
   OPMERKING: De CABC-WM-verteller geeft het kind aan om te luisteren naar lijsten van nummers die zich in spanningen van 7 tot 10 cijfers in lengte hebben en daarna zoveel nummers (in voorwaartse volgorde) aan het einde van de volgorde herhalen.
   1. Lees het instructiescherm datVerschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert. Plaats het toetsenbord buiten bereik van het kind (de assistent zal de responsen van het kind toetsen). Druk op '9' op het 10-toets nummerpad om de taak voor het kind te starten. Voer na elke proef de cijfers in die het kind herhaalt in het toetsenbord met 10 toetsen op het toetsenbord.
      OPMERKING: De CABC-WM scoort de reacties van het kind als correct als de herhaalde nummers in de juiste volgorde zijn. De assistent beoordeelt niet de juistheid van het antwoord van het kind, maar slaat het antwoord van het kind gewoon op in het programma om de computer te analyseren en te scoren.
3. Niet-herhaalde herhaling
   1. Lees het instructiescherm dat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert.
      OPMERKING: De CABC-WM-verteller geeft het kind opdracht om een ​​reeks nonwords (bijvoorbeeld genfad en yitvadgoom) zo nauwkeurig mogelijk te herhalen.
   2. Plaats het toetsenbord buiten bereik van het kind. Druk op '9' op het 10-toets nummerpad om de taak voor het kind te starten. Nadat het kind een poging heeft gedaan om elk nonword te herhalen, drukt u op de 'C' -toets om aan te geven dat er een poging is gemaakt en naar het volgende proefschrift vooruitstapt. Als het kind geen redelijke poging doet (bijvoorbeeld, het kind zegt: 'Ik weet het niet' of reageert niet), druk op de M- toets om aan te geven dat er geen poging is gemaakt en het volgende proces zal beginnen.

6. Visuospatiale werkgeheugen taken

OPMERKING: Aan het begin van elke taak geeft de CABC-WM-verteller instructies aan het kind.

1. Locatie Span
   1. Lees het instructiescherm dat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert. Plaats het toetsenbord buiten het bereik van het kind. Druk op '9' op het 10-toets nummerpad om de taak voor het kind te starten. Monitor deDe aandacht van het kind op de taak die hem ertoe verplicht om een ​​reeks locaties op het computerscherm terug te roepen en terwijl hij reageert door het scherm aan te raken om zijn selecties te maken.
2. Locatie Span - Running
   1. Lees het instructiescherm dat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert. Plaats het toetsenbord buiten het bereik van het kind. Druk op '9' op het 10-toets nummerpad om de taak voor het kind te starten.
   2. Controleer de aandacht van het kind op de taak, terwijl hij, in voorwaartse volgorde, herinnert aan zoveel locaties die worden gepresenteerd vanaf het einde van een reeks onvoorspelbare lengte. Zodra het kind aan het scherm raakt om te reageren, zorg ervoor dat het kind de NEXT knop selecteert, een cirkel in de rechterbenedenhoek van het scherm NEXT, om de CABC-WM naar de volgende proef te verleggen.
3. Visuele Span
   1. Lees het instructiescherm dat verschijntTer het kind selecteert u het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie. Plaats het toetsenbord buiten het bereik van het kind. Druk op '9' op het 10-toets nummerpad om de taak voor het kind te starten. Controleer de aandacht van het kind op de taak, terwijl hij, wanneer hij wordt gevraagd, het aanraakscherm gebruikt om de volgorde van gepresenteerde polygonen in spanningen van 2-6 lengtes te selecteren.
4. Visuele Span - Running
   1. Lees het instructiescherm dat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert. Plaats het toetsenbord buiten het bereik van het kind. Druk op '9' op het 10-toets nummerpad om de taak voor het kind te starten.
   2. Controleer de aandacht van het kind op de taak, terwijl hij, wanneer hij wordt gevraagd, het aanraakscherm gebruikt om de volgorde van veelhoeken te selecteren die hij in voorwaartse volgorde kan herroepen, zoveel mogelijk veelhoeken vanaf een onvoorspelbare spanlengte. Nadat het kind het scherm aanraakt om te reageren, zorg ervoor dat het kind de 'NEXT' selecteert9; Knop, een cirkel in de rechterbenedenhoek van het scherm met de label 'NEXT', om de CABC-WM naar de volgende proef te verleggen.

7. Bindende taken

1. Fonologische bindingsspanning
   1. Lees het instructiescherm dat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert. Plaats het toetsenbord buiten het bereik van het kind. Druk op '9' op het 10-toets nummerpad om de taak voor het kind te starten.
   2. Luister naar het verbale antwoord van het kind wanneer hij wordt gevraagd naar het woordwoord dat in combinatie was met het niet-spraak geluid. Als het kind een redelijke poging doet, druk dan op de C-toets om aan te geven dat er een poging is gedaan en de taak verder te gaan naar de volgende proef. Als het kind geen redelijke poging doet (bijvoorbeeld, het kind zegt 'Ik weet het niet' of reageert niet), druk op de 'M' -toets om aan te geven dat er geen poging is gemaakt en het volgende proces mogelijk maken ombeginnen.
2. Visuele Bindende Span
   1. Lees het instructiescherm dat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van de sessie selecteert. Plaats het toetsenbord buiten het bereik van het kind. Druk op '9' op het 10-toets nummerpad om de taak voor het kind te starten.
   2. Nadat het kind is gepresenteerd met polygonen in hun respectieve locaties op het scherm (verhoogt de lengte van 1 tot 6 polygonen per keer voor elke proef), controleer het kind terwijl hij het aanraakscherm gebruikt om de polygonen te verplaatsen naar de gridlocaties die hij herinnert . Zorg ervoor dat het kind de knop 'NEXT' selecteert, een cirkel in de rechterbenedenhoek van het scherm dat 'NEXT' is, om de CABC-WM naar de volgende proef te verleggen.
3. Cross-Modal Binding
   1. Lees het instructiescherm dat verschijnt nadat het kind het taakpictogram op het geselecteerde eiland van desessie. Plaats het toetsenbord buiten het bereik van het kind. Druk op '9' op het 10-toets nummerpad om de taak voor het kind te starten.
   2. Aangezien het kind wordt gepresenteerd met een polygoon na het leren van de polygon-nonword pairings in spanningen van 1-6 pairings, moet u de antwoorden van het kind volgen. Als het kind een redelijke poging doet, druk dan op de 'C' -toets om aan te geven dat er een poging is gedaan en de taak verder te gaan naar de volgende proef. Als het kind geen redelijke poging doet (bijvoorbeeld, het kind zegt 'Ik weet het niet' of reageert niet), druk op de 'M' -toets om aan te geven dat er geen poging is gemaakt en om de volgende proef te laten beginnen

Resultaten

De CABC-WM werd toegediend aan 168 kinderen met een typische ontwikkeling die ingevuld was of zojuist de tweede graad was afgemaakt (gemiddelde leeftijd = 7; SD = 4,99 maanden). Kinderen hebben ook de volgende inclusiecriteria gehaald: a) Geen geschiedenis van neuropsychiatrische aandoeningen (bijvoorbeeld ADHD of autisme spectrum stoornis), b) geen geschiedenis gehad van het ontvangen van speciale onderwijsdiensten, c) sprak eenmalig engels, d) niet een cijfer hebben herhaald , E) had een standaard score> 30 procent op de Goldman-Fristoe Test of Articulation -2 (GFTA) ¹⁸ , f) een standaard score> 87 op de kerntaal samengesteld van de Klinische Evaluatie van Taal Fundamentals-Fourth Edition ( CELF-4) ¹⁹ , g) had een composite standaard score> 95 op de test van Word-lezingsefficiëntie, tweede editie (TOWRE-2) ²⁰ en h) een standaardscore> 74 op de nonverbalIndex van de Kaufman-beoordelingsbatterij voor kinderen (K-ABC) ²¹ . Tabel 2 geeft de slaagtarieven, middelen, standaardafwijkingen en scala aan scores voor elke taak weer. Sommige kinderen hebben niet alle taken afgerond. In sommige gevallen was dit te wijten aan apparatuurfalen (ongeveer 4%) of omdat het kind de trainingsfase van een taak niet kon doorgeven. Voor kinderen die de trainingsfase succesvol hebben doorgegeven, hebben we geen vloer- of plafond effecten waargenomen, wat suggereert dat de taken ontwikkeld waren om een ​​reeks prestaties over kinderen vast te leggen. Op basis van trainingsucces waren de moeilijkste taken om te passeren 'cijferlengte' en 'visuele spanlopen', met een slaagsnelheid van respectievelijk 70,7% en 80,4%. Alle andere taken werden door minstens 90% van de kinderen doorgegeven.

Taken van de CABC-WM zijn gebruikt om de fitheid van prominente modellen van werkgeheugen ²² te testen. Op basis van co Nfirmatische factoranalyses werden de taken van de CABC-WM gebruikt om een ​​definitief model van werkgeheugen te definiëren die het best kan worden omschreven als een combinatie van Cowan's drie-factor embedded-processen, model ^{15 , 16} van de centrale directeur, aandachtfocus en fonologische Opslag en repetitie met Baddeley en Hitch's drie-factor model ⁵ van het centrale uitvoerende, visuospatiale schetsblok en de fonologische lus (zie figuur 2 ). De eerste geïdentificeerde factor in het gecombineerde model, de centrale directeur, omvatte de n- back-taken en de updatetaak. De tweede factor was de focus van de aandacht / visuospatiale schetsblok. Taken die op deze factor worden geladen, omvatten traditionele visueel gebaseerde taken, zoals visuele spanning en locatie, maar omvatten ook lopende taken die, zoals hierboven beschreven, de taken zijn die een onvoorspelbare lijstlengte hebben die geen repetitie mogelijk maakt> 23 ^{, 24} . De derde geïdentificeerde factor, de fonologische opslag en repetitie / fonologische lus, omvatte de taken die spraak- en auditieve stimuli omvatten, zoals cijfercijfer, fonologische binding en non-word herhaling. Zie Gray et al. ²² voor een volledige beoordeling. Deze representatieve resultaten bevestigen het nut van de taken van de CABC-WM voor het meten van discrete componenten van het werkgeheugen in het huidige voorbeeld van kinderen.

Betrouwbaarheid

De betrouwbaarheid van de CABC-WM ^22- taken werd beoordeeld door het berekenen van split-half- en split-derde coëfficiënten (die speciale gevallen zijn van de meer algemene K-splitcoëfficiënt ^{25 , 26 , 27} ). Een volledige beschrijving van hoe we items splitsen kunnen van t worden verkregenHij eerste auteur Betrouwbaarheid voor elke taak is weergegeven in tabel 3 . De meeste betrouwbaarheden waren gematigd tot hoog in waarde, waaruit blijkt dat de meerderheid van de individuele taken in de CABC-WM betrouwbaar zijn. De bindende taken vertoonden lager betrouwbaarheid, waardoor verdere onderzoeken noodzakelijk zijn.

Figuur 1: Verdeling van werkgeheugen taken over de eilanden van de CABC-WM. Eilandorder en taakopdracht werden gerandomiseerd voor elk kind. Taken werden verspreid over de eilanden om de presentatie te compenseren en de hoeveelheid tijd die nodig is voor de voltooiing van het eiland te standaardiseren. (Afkortingen: VSS: Visuospatiaal werkgeheugen; PL: Fonologisch werkgeheugen; CE: Central Executive; BT: Bindende taken

Figuur 2: Gecombineerd Model van werkgeheugen met gestandaardiseerde coëfficiënten. Dit cijfer toont de factoren en factorbelastingen voor taken van de CABC-WM. Gestandaardiseerde coëfficiënten worden in de figuur weergegeven. Zie Gray et al. ²² voor verdere details. (* Reprinted with permission van Gray et al. ) ²² .

Opdrachtnaam	Stimuli gebruikt	Voorwaarden of proefsoorten	Aantal trainingsblokken en proeven (tussen haakjes)	Criterium voor het doorlopen van de opleiding	Aantal proeven	Taaklengte (minuten)	Afhankelijke variabelen)
Centrale uitvoerende taken
N-back Auditory (bijwerken)	• Tonen • Afbeelding van de robotband	• hetzelfde • Verschillend	1 trainingsblok: • Zelfde (3) • Verschillend (3)	4/6	54 (3 blokken elk met 9 dezelfde, 9 verschillende)	6.5	Gemiddelde nauwkeurigheid voor dezelfde en verschillende proeven gecombineerd
N-back Visual (bijwerken)	• Beelden van zwarte vierkanten met witte stippen	• hetzelfde • Verschillend	1 trainingsblok: • Zelfde (3) • Verschillend (3)	4/6	54 (3 blokken elk met 9 dezelfde, 9 verschillende)	7.5	Gemiddelde nauwkeurigheid voor dezelfde en verschillende proeven gecombineerd
Nummerupdate (bijwerken)	• Visuele presentatie van nummers en bewerkingen	n / a	2 trainingsblokken: • Elk blok (5)	5/5 elk blok	15 (3 blokken elk met 5 proeven)	7.2	Gemiddelde nauwkeurigheid voor alle proeven
Fonologische werkgeheugen taken
Digit Span	• Auditieve opnames van cijfers 1-9 (behalve 7 omdat het 2 lettergrepen is)	Spanlengte (2-8 cijfers)	1 trainingsblok: • 2 proeven	2/2	14 (2 proeven bij elke spanlengte van 2-8 cijfers)	4.5	Aantal proeven correct bij elke spanlengte x spanlengte, dan summen producten
Digit Span - Running	• Auditieve opnames van cijfers 1-9 (behalve 7 omdat het 2 lettergrepen is)	Spanlengte (7-10 cijfers)	3 trainingsblokken: • 3 proeven	Tenminste 1 correct voor elk van de 3 blokken	12 (3 proeven bij elke spanlengte van 7-10)	6	AveWoede aantal cijfers teruggeroepen in de juiste volgorde
Niet-herhaalde herhaling	• Auditieve opnames van nonwords	Woordlengte (2-5 lettergrepen)	1 trainingsblok: • 3 2-lettergrepen)	3 geprobeerd	16 nonwords (4 bij 2-, 3-, 4- en 5-lettergrepen)	3	Aantal nonwords herhaalde met correcte consonanten bij elke lettergreeplengte x lettergreeplengte, dan summa producten
Visuospatiale werkgeheugen taken
Locatie Span	• Een pijl naar een plaats die in een cirkelvormig patroon is gerangschikt	Spanlengte (2-6 locaties)	3 trainingsblokken: • 1 locatie (1) • 2 locaties (2)	Tenminste 1 op 1 locatie en 1 op 2 locaties	12 (2 proeven bij elke spanlengte van 2-6 locaties)	4.5	Aantal proeven correct bij elke spanlengte x spanlengte, dan summen producten
Locatie Span Running	• Een pijl naar een plaats die in een cirkelvormig patroon is gerangschikt	Spanlengte (5-8 pijlen)	3 trainingsblokken: • 6 locaties (1) • 7 locaties (1) • 8 locaties (1)	1/1 correct bij elke lengte	12 (3 proeven bij elke spanlengte van 5-8 locaties)	7.5	Gemiddeld aantal locaties die correct zijn geïdentificeerd in alle proeven
Visuele Span	• Zwarte polygonen	Spanlengte (1-6 polygonen)	1 trainingsblok • 1 veelhoek (1) • 2 polygonen (2)	3/3	12 (2 proeven bij elke spanlengte van 1-6 polygonen)	6.5	Correct aantal proeven bij elke spanlengte x spanlengte, dan summen producten
Visuele Span - Running	• Zwarte polygonen	Spanlengte (3-6 polygonen)	1 trainingsblok • 3 polygonen (1) • 4 polygonen (1)	1 correct op elke lengte	12 (3 proeven bij elke spanlengte van 3-6 polygonen)	7	Gemiddeld aantal polygonen correct geïdentificeerd in volgorde in alle proeven
Bindende taken
Fonologische bindingsspanning	• Auditieve niet-spraakgeluiden (bijv. Mechanische geluiden) • Auditieve opnames van nonwords	Spanlengte (1-4)	1 trainingsblok • 1 geluid-nonword pair (1) • 2 geluid-nonword pairs (1)	2/2 geprobeerd	20 geluid / nonword pairings (2 proeven elk van 1-4 paar per proef)	5.2	Correct aantal proeven bij elke spanlengte x spanlengte, dan summen producten
Visueel-ruimtelijk bindende span	• Afbeelding van een raster • Zwarte polygonen	Spanlengte (1-6 polygonen)	1 trainingsblok • 1 veelhoek (1) • 2 polygonen (1)	2/2	12 (2 proeven bij elke spanlengte van 1-6 polygonen)	5.2	Correct aantal proeven bij elke spanlengte x spanlengte, dan summen producten
Cross-Modal Binding	• Zwarte polygonen • Auditieve opnames van nonwords	Spanlengte (1-6 polygonen)	1 trainingsblok • 1 nonword-polygon pair (1) • 2 nonword-polygons (2)	2/2	12 (2 proeven bij elke spanlengte van 1-6 polygonen)	6.5	Correct aantal proeven bij elke spanlengte x spanlengte, dan summen producten

tafel 1: Taakgegevens voor werkende geheugentaken In de CABC-WM opgenomen. De tabel bevat de stimulansen die worden gebruikt voor elke taak, getest condities, aantal trainingsproeven, criteria voor het doorgeven van de trainingsfase, aantal taakproeven, gemiddelde taaklengte en afhankelijk variabelen voor elke taak.

Soort taak	Slagingspercentage (%) A	N	Gemiddelde	SD	Minimum	maximaal
Aantal bijwerken (nauwkeurigheid)	91	155	0.8	0.28	0.14	1
N-Back Visual (nauwkeurigheid)	94.8	147	0.77	0.17	0.3	0.96
N-Back Auditory (nauwkeurigheid)	98.7	151	0.84	0.14	0.43	1
Locatie span (gewogen som)	100	151	10.59	5.99	0	30
Ligging span loopt (gemiddelde)	93.4	152	1.31	0.66	0.08	3.25
Visuele span (gewogen som)	90.1	150	6.75	5.74	0	27
Visuele spanlopen (gemiddelde)	80.4	127	0.87	0.66	0.08	2.58
Cijfer span (gewogen som)	100	150	19.4	6.91	4	42
Cijfer spanning loopt (gemiddelde)	70.7	150	1.88	1.24	0.13	4.58
Nonword Repetition (gewogen som)	100	153	11.42	6.3	0	42
Cross-Modal binding (mean)	99.3	153	4.35	2.64	0	13
Fonologische bindingsspanning	99.3	149	12.04	6.89	0	35
(Gewogen som)
Visuele binding (gewogen som)	93.4	145	4.77	3.17	0	16
De percentages uitsluiten gegevens die werden uitgesloten vanwege fouten in apparatuur die zich voordoen op een tarief van 4,04% of deelnemersproblemen, waaronder terugtrekking uit de studie of parenDeelnemer afnemen om een ​​activiteit te voltooien.

Tabel 2: Prestatie op elk CABC-WM-taak bij het typisch ontwikkelen van kinderen in de ^2de graad. De gemiddelde paspoort wordt voor elke taak gepresenteerd. De gemelde middelen zijn ruwe scores voor elke taak. De percentages uitsluiten gegevens die zijn weggegooid wegens uitval van apparatuur, die zich voordoen op een tarief van 4,04%, of deelnemersproblemen, waaronder terugtrekking uit de studie of een deelnemer die afwijkt om een ​​activiteit te voltooien.

Soort taak		N	Betrouwbaarheid	95% CI van betrouwbaarheid
Aantal bijwerken (nauwkeurigheid)		139	0.95	[.93, .96]
Nummer Terug Visueel (nauwkeurigheid)		148	0.86	[.81, .90]
Nummer Terug Auditief (nauwkeurigheid)		151	0.82	[.75, .87]
Locatie span (gewogen som)		158	0.7	[.59, .78]
Ligging span run (gemiddelde)		146	0.93	[.91, .95]
Visuele span (gewogen som)		140	0.73	[.62, .81]
Visuele spanloop (gemiddelde)		99	0.84	[.78, .89]
Cijfer span (gewogen som)		159	0,67	[.55, .76]
Digit span run (gemiddelde)		109	0.85	[.79, .89]
Niet-Word Rep (gewogen som)		153	0.6	[.45, .71]
Cross-Modal bind (gemiddelde)		153	0.38	[.15, .55]
Fonologische bindingsspanning (gewogen som)		149	0.53	[.35, .66]
Visuele binding (gewogen som)		145	0.51	[.32, .65]

Tabel 3: Betrouwbaarheid van CABC-WM-taken. De gerapporteerde betrouwbaarheid is afgeleid van split-half en split-third coëfficiënten, die speciale gevallen zijn van de meer algemene K-split coëfficiënt ^{25 , 26 , 27} . De meeste betrouwbaarheden waren matig tot hoog in waarde.

Discussie

De CABC-WM is ontwikkeld om het werkgeheugen bij kinderen grondig te beoordelen op basis van prominente theorieën van werkgeheugen. Meerdere taken beoordelen centrale uitvoerende macht, fonologisch werkgeheugen, visuospatiaal werkgeheugen en bindende functies.

Momenteel wordt de CABC-WM aanvullende verfijning en testen ondergaan. Bij gelegenheid kan de onderzoeksassistent technische problemen ondervinden met de CABC-WM-interface als gevolg van programmagelukken of computerfouten. Het onderzoeksteam biedt alle assistenten een handleiding voor het oplossen van problemen om bekende problemen aan te pakken ( bijv . Het programma kan vastzitten op een scherm en handmatige vooruitgang nodig hebben), evenals uitgebreide training met betrekking tot de naleving van het probleemoplossingsprotocol. Door de duur van de onderzoeksessies kunnen de deelnemers van het kind vervelen of gefrustreerd zijn met het programma. Onderzoeksassistenten worden getraind om het kind tegemoet te komen met pauzes als nodig om motivatie en motivatie te handhavenAandacht voor de taken. In zeldzame gevallen is het computerprogramma bekend dat een herstart nodig is om door te gaan. In die gevallen, als de administratie is onderbroken, is de taak niet opnieuw geadministreerd, en die gegevens zijn verloren. Het onderzoeksteam werkt er hard aan om deze gebeurtenissen te minimaliseren.

Vooralsnog moet de gehele onderzoeksbatterij worden toegediend, omdat de prestaties van kinderen op individuele taken die buiten de spelomgeving zijn gepresenteerd, niet zijn beoordeeld. We voeren studies aan om het aantal items in de batterij te verminderen, de geldigheid te beoordelen en te bepalen hoe oudere elementaire kinderen op deze maatregelen uitvoeren. De onderzoeksversie van de CABC-WM vereist vijf 30 tot 45 minuten sessies om te voltooien. Dit biedt een uitgebreide beoordeling van het werkgeheugen voor jonge basisschoolkinderen die interessant kunnen zijn voor onderzoekers, maar in zijn huidige vorm is de batterij niet praktisch voor de praktijk. De geldigheid van het werken aan mijMory modellen en taak betrouwbaarheid zijn gerapporteerd voor tweede graders in de VS De volgende stappen zijn om de batterij te testen in een uitgebreid leeftijdsbereik van kinderen, om het aantal taken in de batterij te verminderen en om gelijktijdig geldigheid te testen.

Er zijn maar twee bekende beoordelingen die specifiek zijn ontworpen om werkgeheugen te meten die momenteel beschikbaar zijn voor kinderen ^{11 , 12} . De CABC-WM vertegenwoordigt een uitgebreider alternatief voor deze maatregelen, die in een kindvriendelijke context worden beheerd (bijvoorbeeld een computerspel) om de motivatie te vergroten. Resultaten suggereren dat CABC-WM-taken betrouwbaar zijn wanneer ze worden toegediend aan tweede graders met typische ontwikkeling.

Bevindingen van het eerste monster van tweede klas kinderen worden gebruikt om de CABC-WM batterij te verfijnen. De volgende stappen zijn om de betrouwbaarheid en de geldigheid van de batterij te beoordelen in een breder leeftijdsgroep van kinderen. De langetermijndoelstellingenVan dit onderzoek zijn om opvoeders en gezinnen te helpen de sterkte en zwakke punten van kinderen te begrijpen om gedifferentieerde instructies te ondersteunen en om elk kind te helpen hun werkgeheugenprofiel te begrijpen om hun zelfvoorspraak en het gebruik van strategieën te versterken om de academische prestatie te verhogen.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
21.5 inch touchscreen computer met standaard toetsenbord en numeriek toetsenbord met 10 toetsen en muis	Toshiba	DZ125-S2101	Deze desktop touchscreen pc wordt gebruikt om het Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) te beheren.
Binaural hoofdtelefoon met microfoon - kind	Sennheiser	PC-150	Deze combinatie van microfoon en hoofdtelefoon levert audio-inhoud en neemt verbale reacties van deelnemers op tijdens het voltooien van de CABC-WM
Hoofdtelefoon - volwassen	Sennheiser	HD 280 PRO	Deze hoofdtelefoon wordt gedragen door de assistent om de beheersing van de CABC-WM te controleren
Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM)	in-house	Referentie: Gray, S., Alt, M., Hogan, T.P., Green, S., & Cowan, N. (n.d.). Comprehensive assessment battery for children - Working memory. Ongepubliceerd maatstaf in ontwikkeling.	Dit programma is ontworpen met Adobe Flash door ons onderzoeksteam. We verfijnen en ontwikkelen het programma zoals beschreven in het manuscript voor gebruik door consumenten.  Het is nog niet beschikbaar voor het publiek, hoewel het een primair doel is om de CABC-WM voor gebruik door beoefenaars voor te bereiden.