ワーキングメモリは、発言、読書、および書くことを含む様々な認知課題のために、かなりの量の分散を予測する。しかし、子供の作業記憶を評価するツールはほとんどありません。私たちは、学齢期の子供たちの作業記憶のさまざまな要素を包括的に評価する、革新的なコンピュータベースのバッテリを提示します。
子供のための包括的評価バッテリー – ワーキングメモリ(CABC-WM)は、若い就学年齢の子供の作業記憶のさまざまな要素を評価するために設計されたコンピュータベースのバッテリです。失読症1,2 、言語障害3,4を含む言語ベースの学習障害を持つ小児では、作業記憶障害が確認されているが、これらの小児が視覚空間や音韻作業メモリなどの作業記憶の副成分に欠損を示すかどうかは不明である。 CABC-WMは、タッチスクリーンインタフェースを備えたデスクトップコンピュータ上で管理され、特に子供に魅力的で動機づけられるように開発されました。 CABC-WMの長期的な目標は、小児に個別化された作業記憶プロファイルを提供することであるが、本研究は、中央実行を測定するためのCABC-WMの初期の成功と有用性に焦点を当てている典型的な発達を有する小児における視覚刺激、視覚刺激、視覚刺激、音韻ループ、および結合構築物を含む。直ちに次のステップは、特定の言語障害、失読症、および併用言語障害および失読症を有する小児にCABC-WMを投与することである。
ワーキングメモリは、個人が認識タスクを完了している間に着信情報を精神的に保持し操作することを可能にする限られた能力システムである。作業記憶の個人差は、成人7,8および子供9,10における認知的、学力的および専門的なパフォーマンスに影響する。作業記憶と学習の関係にもかかわらず、小児の作業記憶を包括的に評価する診断ツールはほとんどない11,12。
子供用総合評価バッテリー – ワーキングメモリ(CABC-WM)は、Baddeleyらが提案したものを含む複数の著名な作業記憶モデルによって想定されるように、最も基本的なレベルでの作業記憶を評価するように設計されています= "xref"> 5,13,14およびCowanおよびその同僚15,16,17。 Baddeley 14は、4つの別々の作業メモリコンポーネントを提案しています。注意を集中して切り替え、注意を分け、長期記憶と作業記憶をリンクする中央幹部/注意コントローラ。視覚的および空間的情報を保持する視空間スケッチパッド。音声ベースおよび他の音響情報を保持する音韻ループ。作業メモリ構成要素間のインターフェースを形成し、サブシステムおよび長期記憶からの情報を結び付けるエピソードバッファーとを含む。一方、コーワンは、作業記憶は、中央の執行および音韻記憶とリハーサルサブシステムに加えて、主に注意の焦点に基づいて導かれた、より大きく、より一体的な構造の一部であるかもしれないと仮定している15,16 <、 17 。 CABC-WMには13の作業記憶タスクが含まれており、作業記憶の中央実行(または注意の焦点)、視空間、音韻、結合サブシステムを測定します。潜在変数の使用をサポートするために、各構成要素の3つの尺度を目指しました。 CABC-WMに含まれているタスクのいくつかは、大人向けに設計されたタスクの後にモデル化されました。通常、複雑なタスクでは子供よりも高い耐性を持ちます。私たちは視覚的に魅力的なグラフィックス、仮想報酬、タッチスクリーンインターフェースを備えた海賊テーマのコンピュータゲームで、子供たちに動機付けさせるためのタスクを採用しました。また、単一の研究セッションで提示される課題の数と各タスクの試行回数を制限して、疲労の可能性を減らしました。最後に、バッテリの信頼性を高めるために、タスクは管理しやすくスコアリングするように設計されています。すべてのタスクには、計算によって提示された標準化された命令rを各ゲームの一部として使用します。ほとんどのタスクでは自動スコアリングが行われるため、データ処理中に人為的なエラーが発生する可能性が低くなります。タスクの詳細は表1にあり、以下で説明します。
セントラル・エグゼクティブ・タスク
Nバックの聴覚 、 Nバックの視覚 、および番号更新のタスクは、中央実行機能を評価します。 Nバックタスクは、一連の刺激を提示する更新タスクであり、その後、被験者は、刺激が前の刺激と同じかまたは異なるかを判断するように求められる。 Nバックの 聴覚課題は、異なる音色を有する異なる楽器を演奏するロボットバンドの文脈で提示される。子供たちは順調に音を聞きます。各トーンが聞こえた後、子供は新しいトーンが前のトーンと同じか異なるかを決定し、キーボード上の同じ/異なるキーを押して応答する。パイロットデータは、1-backタスクは小学校の子供たちが行うことができました。 Nバックビジュアルタスクは、模範的なゲームピースでゲームをするロボットのコンテキストで提示されます。各ゲームピースは、白い点の異なるパターンを持つ黒い四角です。子供たちは一連の個々のゲームの作品を見る。それぞれの作品が表示された後、彼らはパターンが前の作品と同じか違うかを判断し、ラベル付けされた同じ/異なるキーをキーボードで押すことによって応答を示します。ここでもまた、パイロットデータは、このバッテリーを完成させる幼児のための適切なレベルの1-backタスクしかないことを示した。 番号更新タスクは、作業メモリ内の情報を維持し、追加情報が提供されたときに情報を更新する子供の能力を評価する。この作業は、子供の仕事が製造されたヨーヨーとテディベアの稼働総数を把握することである、おもちゃ工場の状況で提示されます。最初は、子供たちは2桁の覚えていますが、数字の1桁ヨーヨーのものとテディベアの数のものがあります。子供は、数字の1つを加算演算( 例えば、 +1、+2 など )し、数字の合計を更新するのに使用する。子供たちは、数字がリセットされる前に5つの操作が順番に与えられ、再び開始されます。
音韻ワーキングメモリ
「音韻的作業記憶」は、音響および音声に基づく情報を精神的に保持し操作する責任がある。音韻的作業記憶は、「桁間スパン」、「ディジットスパンランニング」、および「非ワード繰り返し」タスクを使用して評価される。 '数字スパン'タスクでは、2〜8桁の長さのリストを繰り返す必要があります。このタスクは、ロボットを使って模倣ゲームをするという状況で子供たちに提示されます。子供はできるだけ多くの桁数を覚えようとロボットが言っていることを繰り返します。 「ディジットスパンランニング」タスクが表示されます7-10桁の長さのリストを読んでいる海の怪人とのコミックゲームをするという文脈で、しかし、子どもはリストに何桁の桁が表示されるかを知らない。リストが完了すると、リストの最後から順番に、できるだけ多くの数字を呼び出すように促されます。 「非単語の繰り返し」タスクでは、子供たちは海賊が川の上にキャンディーブリッジを構築するのを助ける新しい言葉( 例えば 、「genfad」と「yitvodgoom」)を繰り返します。
Visuospatialワーキングメモリ
「視空間的作業メモリ」は、視覚的および空間的情報を精神的に保持および操作する作業メモリの構成要素である。視空間作業メモリは、「位置スパン」、「位置スパンランニング」、「視覚スパン」および「視覚スパンランニング」タスクによって評価される。位置スパンタスクは、子どもが、一連の矢印の終点位置を記憶することを要求する宝物を埋める海賊。位置は、スクリーンの中心から等距離の角度で放射される8つのドットのアレイで表示されます。子どもたちはシリーズを見ると、順番に覚えておくことができるくらい多くの場所を指します。 「場所のスパンランニング」タスクは、場所のスパンタスクと同じですが、子供がいくつの場所が表示されるかはわかりません。 「ビジュアルスパン」タスクは、「ロケーションスパン」タスクに似ています。子供たちは、一度に1つずつ、一連の1〜6個の黒いポリゴン(ゲームの文脈では「宝石」)が画面に表示されるのを見ます。各シリーズを見た後、6つのポリゴンが画面上に一列に表示されます。子供は、タッチスクリーンを使用して、登場した順序を選択します。 「ビジュアルスパンランニング」タスクはビジュアルスパンタスクに似ていますが、子供がどのくらいの数のポリゴンが表示されるかはわかりません。シーケンスの最後に、子供たちはfのポリゴンを思い出しますオーダーオーダー。スパンの長さは3〜6ポリゴンです。
バインドタスク
「結合タスク」は、様々な作業メモリ構成要素( 例えば 、音韻的および視空間的)間の一時的なインタフェースを形成し、これらのサブシステム内およびその間で情報を結合する作業メモリの構成要素および長期記憶を指す。結合タスクには、「音韻的結合スパン」、「視覚的結合スパン」、および「クロスモーダル結合」が含まれる。 「音韻的結合スパン」タスクでは、子供は、非音声の音(ビープ音やトーンなど)とシングル音節の非ワード( 例えば 、ボープ音やメック音)とのペアリングを学習する必要があります。この作業は、キャンディーストアでキャンディーを注文するための特別な「ロボット言語」を話すロボットのコンテキストで行われます。子供は1つの音をシーケンス内の1つの非単語で聞くことから始まりますが、タスクは、シーケンス。 「ビジュアルバインディングスパン」タスクは、個々のポリゴンが4×4グリッド内に配置されているような2組のビジュアル情報を覚えておく必要があります。スパンの長さは1から6ポリゴンに増加します。各試行の最後のポリゴンが表示された後、6つのオプションのポリゴンのフィールドの隣に同じ空白の4 x 4グリッドが画面に表示されます。子供はタッチスクリーンを使用して、ポリゴンを選択してグリッド内の適切な場所にドラッグします。子供は選択に満足するまで、グリッドの周りのポリゴンを移動することができます。 'Cross-Modal Binding'は、黒いポリゴンの形をした聴覚的なnonwords( 例えば 、koovとgeem)の束縛を必要とします。この作業は、ゲームピースの名前を学習するコンテキストで行われます。個々のポリゴンが画面の中央に表示されるので、子供はそのポリゴンとペアになっている1音節の非ワードを聞きます。各試行は、提示されたペアの数が1から6の範囲で異なります。最後のペアが表示されると、6つのポリゴンのフィールドを示す選択画面が表示されます。子どもは一度に1つずつ、それぞれの単語を聞き取り、タッチスクリーンを使ってその単語と一緒に行くポリゴンを示します。非ワードは、提示された順序で再生されません。
CABC-WMの管理と結果
CABC-WMを管理するためのプロトコルは以下のとおりです。これに続いて、CABC-WM測定の結果と報告された仕事の信頼性が、典型的に発達している子供のサンプルについて提供される。提示されたCABC-WMバッテリは、ゲーム用の海賊テーマのコンテキストを使用して、タッチスクリーンモニタを備えたデスクトップコンピュータ上で管理されます。子供はタッチスクリーンの正面に座っている。研究助手が子供の横に座って、子供の注意や休憩の必要性を監視します。アシスタントは、コンピュータプログラムによって自動的に記録されないタスクのデータも記録します(下記参照)。結論としてCABC-WMは各タスクの次のタスクを選択するように指示します。研究セッションで最後のタスクが完了した後、CABC-WMは、子供が仮想店舗で自分の海賊のアバター用のアイテムを購入できるようにして結論づけます。
すべてのタスクは、試験の試行に進む前に子供が合格しなければならない一連の訓練試行で始まります。 5回の試行後に練習試合に合格できない場合、その試合は中止されます。使用された刺激、条件、訓練試行および試行回数、平均タスク長、および従属変数を含むタスクの詳細については、 表1を参照してください。
CABC-WMは、作業記憶の著名な理論に基づいて子供の作業記憶を包括的に評価するために開発されました。複数のタスクは、セントラルエグゼクティブ、音韻ワーキングメモリ、視空間ワーキングメモリ、およびバインディング機能を評価します。
現在、CABC-WMは追加の洗練とテストを受けています。時には、研究アシスタントは、プログラミングの不具合またはコンピュータエラーのために、CABC-WMインターフェイスに技術的な問題が発生する可能性があります。研究チームは、すべてのアシスタントにトラブルシューティングマニュアルを提供して、既知の問題に対処します( たとえば、プログラムが画面に表示され、手動で前進する必要があります)。研究セッションの期間のために、子供の参加者はプログラムに飽きたり、挫折したりすることがあります。研究助手は、モチベーションを維持するために必要に応じて休憩を取って子供を収容するように訓練されています。タスクに注意を払う。ごくまれに、コンピュータプログラムがリブートを続行する必要があることが知られています。そのような場合、管理タスクが途中で中断された場合、そのタスクは再管理されず、そのデータは失われます。研究チームは、これらの発生を最小限に抑えるよう努力しています。
現在のところ、ゲーム環境外で提示される個々のタスクに関する子供のパフォーマンスは評価されていないため、研究バッテリー全体を管理する必要があります。私たちは、バッテリー内の品目の数を減らし、妥当性を評価し、小学生の年齢がこれらの対策をどのように実行するかを決定するための調査を実施しています。 CABC-WMのリサーチバージョンでは、完了までに5回の30〜45分のセッションが必要です。これは、研究者にとって興味深いかもしれない若い小学生の作業記憶の包括的な評価を提供するが、現在の形態では、電池は開業医にとって実用的ではない。私の仕事の妥当性短期間で子供の勉強をしたり、バッテリーの仕事の数を減らしたり、同時に有効性をテストしたりすることです。
現在、小児11,12に利用可能な作業記憶を測定するために特別に設計された2つの評価しか知られていない。 CABC-WMは、これらの措置のより包括的な代案であり、モチベーションを高めるために子供にやさしい文脈( 例:コンピュータゲーム)で管理されています。結果は、CABC-WMタスクが、典型的な発達で2年生に投与されたときに信頼できることを示唆している。
第2学年の子供の最初のサンプルから得られた知見は、CABC-WMバッテリーの改良に使用されています。次のステップは、より幅広い年齢層の子供の電池の信頼性と妥当性を評価することです。長期目標教育者や家族が分化指導を支援するために、個々の作業記憶の強みと弱点を理解し、学力向上のための自己啓発や戦略の活用に役立てるために、
The authors have nothing to disclose.
この研究は、国立衛生研究所NIDCD助成金R01 DC010784からの資金提供によって支援された。参加したスタッフ、研究仲間、学校管理者、教師、子供、および家族に深く感謝しています。主要人物は(アルファベット順に)ゲイリー・カレンセンセン、セシリア・フィゲロア、カレン・ギルメット、トゥルディ・クオ、ビヨル・ルスエール、アンネリス・ペッシュ、ジャン・ジマーが含まれています。ジェネシス・アリズメンディ、ローレン・バロン、アレクサンダー・ブラウン、ノーラ・シュレジンガー、ニシャ・タランキ、ヤン・ヒュンンなど、多くの学生がアルファベット順にこの作品に貢献しました。
21.5-inch touchscreen computer with standard keyboard and 10-key number pad and mouse | Toshiba | DZ125-S2101 | This desktop touchscreen PC is used to administer the Comprehensive Assessment Battery for Children – Working Memory (CABC-WM). |
Binaural headphones with microphone – child | Sennheiser | PC-150 | This mic/headphone combination set deliver audio content and record verbal responses from participants while completing the CABC-WM |
Headphones – adult | Sennheiser | HD 280 PRO | These headphones are worn by the assistant to monitor administration of the CABC-WM |
Comprehensive Assessment Battery for Children – Working Memory (CABC-WM) | in-house | Reference: Gray, S., Alt, M., Hogan, T.P., Green, S., & Cowan, N. (n.d.). Comprehensive assessment battery for children – Working memory. Unpublished measure under development. | This program has been designed using Adobe Flash by our research team. We are refining and developing the program as described in the manuscript for consumer use. It is not yet available to the public, although it is a primary goal to prepare the CABC-WM for practitioner use. |