$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Pamięć robocza to system o ograniczonej pojemności, który umożliwia jednostce mentalne przechowywanie i manipulowanie przychodzącymi informacjami podczas wykonywania zadań poznawczych5,6. Indywidualne różnice w pamięci roboczej wpływają na wyniki poznawcze, szkolne i zawodowe u dorosłych7,8 i dzieci9,10. Pomimo związku między pamięcią roboczą a uczeniem się, dostępnych jest niewiele narzędzi diagnostycznych, które mogłyby kompleksowo ocenić pamięć roboczą u dzieci11,12.
Kompleksowa Bateria Oceny dla Dzieci - Pamięć Robocza (CABC-WM) została zaprojektowana do oceny pamięci roboczej na jej najbardziej podstawowym poziomie, zgodnie z przewidywaniami wielu znanych modeli pamięci roboczej, w tym tych zaproponowanych przez Baddeleya i współpracowników5,13,14 oraz Cowan i współpracownicy15,16,17. Baddeley14 proponuje cztery oddzielne komponenty pamięci roboczej: centralny kontroler wykonawczy/uwagi, który skupia, przełącza i dzieli uwagę oraz łączy pamięć długotrwałą i roboczą; szkicownik wzrokowo-przestrzenny, który zawiera informacje wizualne i przestrzenne; pętla fonologiczna zawierająca informacje oparte na mowie i inne informacje akustyczne; oraz bufor epizodyczny, który tworzy interfejs między komponentami pamięci roboczej i wiąże informacje z podsystemów i pamięci długotrwałej. Z drugiej strony, Cowan postuluje, że pamięć robocza może być częścią większego, bardziej unitarnego konstruktu, który przede wszystkim kieruje się skupieniem uwagi, a nie centralnymi podsystemami wykonawczymi i fonologicznymi pamięci i prób15,16,17. CABC-WM zawiera 13 zadań pamięci roboczej, które mierzą centralny podsystem wykonawczy (lub skupienie uwagi), wzrokowo-przestrzenny, fonologiczny i wiążący pamięć roboczą. Naszym celem były trzy miary każdego konstruktu, aby wspierać użycie zmiennych utajonych. Kilka zadań zawartych w CABC-WM zostało wzorowanych na zadaniach pierwotnie zaprojektowanych dla dorosłych, którzy zazwyczaj mają wyższą tolerancję niż dzieci na złożone zadania. Dostosowaliśmy zadania tak, aby były motywujące dla dzieci, prezentując je w grze komputerowej o tematyce pirackiej z atrakcyjną wizualnie grafiką, wirtualnymi nagrodami i interfejsem dotykowym. Ograniczyliśmy również liczbę zadań prezentowanych w pojedynczej sesji badawczej oraz liczbę prób w każdym zadaniu, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo zmęczenia. Wreszcie, aby zwiększyć niezawodność baterii, zadania zaprojektowano tak, aby były łatwe do administrowania i oceniania. Wszystkie zadania zawierały ustandaryzowane instrukcje prezentowane przez komputer w ramach każdej gry. Większość zadań ma zautomatyzowaną scoring, która zmniejsza możliwość wystąpienia błędu ludzkiego podczas przetwarzania danych. Szczegółowe informacje na temat zadań znajdują się w tabeli 1 i są opisane poniżej.
Zadania Centralnego Zarządu
N-back słuchowe, N-wsteczne wizualne i zadania aktualizujące liczby oceniają centralną funkcję wykonawczą. Zadanie N-back to zadanie aktualizujące, które przedstawia sekwencję bodźców, po której badani są proszeni o ocenę, czy bodziec jest taki sam, czy różny od poprzedniego bodźca. Zadanie słuchowe N-back jest przedstawione w kontekście zespołu robotów grającego na różnych instrumentach o różnych tonach. Dzieci słuchają dźwięków po kolei. Po usłyszeniu każdego dźwięku dziecko decyduje, czy nowy ton jest taki sam, czy różny od poprzedniego tonu i reaguje, naciskając oznaczone tak samo/różne na klawiaturze. Dane pilotażowe wykazały, że zadanie 1 plecy było możliwe do wykonania przez dzieci w wieku podstawowym. Zadanie N-back Visual jest przedstawione w kontekście robotów grających w grę z wzorzystymi pionkami do gry. Każdy element gry to kwadrat z różnymi wzorami białych kropek. Dzieci widzą serię pojedynczych elementów gry. Po pokazaniu każdego elementu decydują, czy wzór jest taki sam, czy różny od poprzedniego elementu i pokazują swoją odpowiedź, naciskając oznaczone tak samo/różne na klawiaturze. Ponownie, dane pilotażowe wykazały, że tylko zadanie 1 plecy było na odpowiednim poziomie dla małych dzieci, które ukończyły tę baterię. Zadanie aktualizacji liczb ocenia zdolność dziecka do utrzymywania informacji w pamięci roboczej i aktualizowania jej po dostarczeniu dodatkowych informacji. Zadanie to jest przedstawione w kontekście fabryki zabawek, gdzie zadaniem dziecka jest śledzenie bieżącej sumy wyprodukowanych jojo i pluszowych misiów. Początkowo dzieciom pokazuje się dwie cyfry do zapamiętania, jedną cyfrę oznaczającą liczbę jojo, a drugą liczbę pluszowych misiów. Następnie dzieciom pokazuje się operację dodawania (np. +1, +2 itd.) dla jednej z cyfr, której używają do aktualizacji sumy cyfr. Dzieci otrzymują pięć operacji po kolei, zanim liczby zostaną zresetowane i zaczną się od nowa.
Fonologiczna pamięć robocza
'Fonologiczna pamięć robocza' jest odpowiedzialna za mentalne przechowywanie i manipulowanie informacjami akustycznymi i opartymi na mowie. Fonologiczna pamięć robocza jest oceniana za pomocą zadań "rozpiętość cyfr", "bieganie po cyfrach" i "powtarzanie bez słów". Zadanie "zakres cyfr" wymaga od dzieci powtarzania list, które różnią się długością od 2 do 8 cyfr. To zadanie jest prezentowane dzieciom w kontekście zabawy w naśladowczą grę z robotem. Dziecko powtarza to, co mówi robot, starając się zapamiętać jak najwięcej cyfr w sekwencji. Zadanie polegające na "bieganiu po cyfrach" jest przedstawione w kontekście gry w naśladowczość z potworami morskimi, które czytają listy liczb o długości 7-10 cyfr; Dzieci nie wiedzą jednak, ile cyfr znajdzie się na liście. Gdy lista jest uzupełniona, dziecko jest proszone o przypomnienie sobie jak największej liczby cyfr, w kolejności do przodu, od końca listy. W zadaniu "powtarzanie bez słów" dzieci powtarzają nowe słowa (np. "genfad" i "yitvodgoom"), które pomagają piratowi zbudować cukierkowy most nad rzeką.
Wzrokowo-przestrzenna pamięć robocza
'Wzrokowo-przestrzenna pamięć robocza' to składnik pamięci roboczej, który mentalnie przechowuje i przetwarza informacje wizualne i przestrzenne. Wizualnoprzestrzenna pamięć robocza jest oceniana za pomocą zadań "zakres lokalizacji", "zakres lokalizacji uruchomiony", "zakres wizualny" i "zakres wizualny". Zadanie polegające na rozpiętości lokalizacji wymaga od dzieci zapamiętania lokalizacji końcowej serii strzałek, które kierują pirata do zakopanego skarbu. Lokalizacje są wyświetlane w układzie ośmiu kropek rozchodzących się promieniście od środka ekranu pod równoodległymi kątami. Po obejrzeniu serialu dzieci wskazują kolejno tyle miejsc, ile są w stanie zapamiętać. Zadanie "Uruchamianie zakresu lokalizacji" jest takie samo jak zadanie zakresu lokalizacji, z tą różnicą, że dzieci nie wiedzą, ile lokalizacji zostanie przedstawionych. Zadanie "rozpiętość wizualna" jest podobne do zadania "rozpiętość lokalizacji". Dzieci widzą serię od 1 do 6 pojedynczych czarnych wielokątów (tj. "klejnotów" w kontekście gry) pojawiających się na ekranie, jeden po drugim. Po obejrzeniu każdej serii na ekranie pojawia się sześć wielokątów w linii. Dzieci wybierają kolejność, w jakiej się pojawiły, za pomocą ekranu dotykowego. Zadanie "wizualne uruchamianie zakresu" jest podobne do zadania wizualnego zakresu, z tą różnicą, że dzieci nie wiedzą, ile wielokątów się pojawi. Na końcu sekwencji dzieci przywołują wielokąty w kolejności do przodu. Długości przęseł wahają się od 3 do 6 wielokątów.
Zadania wiążące
'Zadania wiążące' odnoszą się do komponentu pamięci roboczej, który tworzy tymczasowy interfejs między różnymi komponentami pamięci roboczej (np. fonologicznej i wzrokowej) i wiąże informacje wewnątrz i między tymi podsystemami oraz pamięcią długotrwałą. Zadania wiązania obejmują "zakres wiązania fonologicznego", "zakres wiązania wizualnego" i "wiązanie międzymodalne". Zadanie "rozpiętość wiązania fonologicznego" wymaga od dzieci nauczenia się parowania dźwięków innych niż mowa (np. sygnałów dźwiękowych i tonów) z jednosylabowymi niesłowami (np. vope i meck). Zadanie to jest przedstawione w kontekście robotów mówiących specjalnym "językiem robotów", aby zamówić słodycze w sklepie ze słodyczami. Dzieci zaczynają od usłyszenia jednego dźwięku z jednym niesłowem w sekwencji, ale zadanie staje się coraz trudniejsze, dopóki nie usłyszą do czterech par dźwięk-niesłowo w sekwencji. Zadanie polegające na "wizualnym powiązaniu zakresu" wymaga od dzieci zapamiętania dwóch sparowanych informacji wizualnych, takich jak położenie poszczególnych wielokątów w siatce 4 x 4. Długość przęsła zwiększa się z 1 do 6 wielokątów. Po wyświetleniu ostatniego wielokąta w każdej próbie na ekranie pojawi się identyczna, pusta siatka 4 x 4 obok pola sześciu opcjonalnych wielokątów. Dzieci używają ekranu dotykowego do wybierania i przeciągania wielokątów w odpowiednie miejsce na siatce. Dzieci mogą przesuwać wielokąty po siatce, dopóki nie będą zadowolone ze swojego wyboru. "Wiązanie międzymodalne" wymaga powiązania niesłyszalnych słów (np. koov i geem) z czarnymi kształtami wielokątów. Zadanie to jest przedstawione w kontekście nauki nazw pionków do gry. Gdy każdy pojedynczy wielokąt jest wyświetlany na środku ekranu, dzieci słyszą 1-sylabowe niesłowo sparowane z tym wielokątem. Każda próba różni się liczbą prezentowanych par, od 1 do 6. Po przedstawieniu ostatniej pary pojawia się ekran wyboru pokazujący pole sześciu wielokątów. Dzieci słyszą każde niesłowo, jedno po drugim, i używają ekranu dotykowego, aby wskazać wielokąt, który pasuje do tego niesłowa. Nie-słowa nie są odtwarzane w kolejności, w jakiej zostały przedstawione.
CABC-WM Administracja i wyniki
Protokół administrowania CABC-WM jest opisany poniżej. Następnie przedstawiono wyniki pomiarów CABC-WM i raportowaną niezawodność zadań dla próby typowo rozwijających się dzieci. Prezentowana bateria CABC-WM jest administrowana na komputerze stacjonarnym z monitorem dotykowym z wykorzystaniem pirackiego kontekstu dla gier. Dziecko siedzi bezpośrednio przed ekranem dotykowym. Asystent naukowy siedzi obok dziecka, aby monitorować uwagę dziecka lub potrzebę przerw. Asystent rejestruje również dane dla zadań, które nie są automatycznie rejestrowane przez program komputerowy (patrz poniżej). Na zakończenie każdego zadania CABC-WM prosi dziecko o wybranie następnego zadania. Po wykonaniu ostatniego zadania w sesji badawczej, CABC-WM podsumowuje, umożliwiając dziecku zakup przedmiotów dla jego pirackiego awatara w wirtualnym sklepie.
Wszystkie zadania rozpoczynają się od zestawu prób treningowych, które dziecko musi przejść przed przejściem do prób testowych. Jeśli dziecko nie może przejść prób treningowych po pięciu próbach, zadanie zostaje przerwane. Zapoznaj się z Tabelą 1, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat poszczególnych zadań, w tym: użyte bodźce, warunki, liczbę prób treningowych i prób zadaniowych, średnią długość zadania i zmienne zależne.