工作记忆预测了各种认知任务的大量变化,包括说话,阅读和写作。然而,很少有工具可用于评估儿童的工作记忆。我们提供一种创新的,基于计算机的电池,全面评估学龄儿童工作记忆的不同组成部分。
儿童综合评估电池 – 工作记忆(CABC-WM)是一款基于计算机的电池,旨在评估年轻儿童工作记忆的不同组成部分。在基于语言的学习障碍的儿童中已经发现工作记忆障碍,包括阅读困难1,2和语言障碍3,4 ,但是这些孩子是否在工作记忆的子部分中出现缺陷,例如视觉空间或语音工作记忆。 CABC-WM在具有触摸屏界面的台式计算机上进行管理,专门开发为儿童参与和激励。虽然CABC-WM的长期目标是为儿童提供个性化的工作记忆资料,但本研究的重点是CABC-WM在测量中央执行中的初步成效和效用tive,visuospatial,phonological loop,and binding structures in children with typical development。立即下一步是为具有特定语言障碍,阅读障碍和合并症特异性语言障碍和阅读障碍的儿童管理CABC-WM。
工作记忆是有限的能力系统,使个人在完成认知任务5,6 时精神上掌握和操纵传入的信息。工作记忆的个体差异影响成人7,8和9,10岁儿童的认知,学术和专业表现。尽管工作记忆与学习之间存在联系,但很少有诊断工具可以全面评估儿童的工作记忆11,12 。
儿童综合评估电池 – 工作记忆(CABC-WM)旨在根据多个突出的工作记忆模型(包括由Baddeley及其同事提出的模型)设想,以最基本的水平评估工作记忆=“xref”> 5,13,14以及Cowan及其同事15,16,17 。 Baddeley 14提出了四个独立的工作记忆组件:一个中央执行/关注控制器,专注,切换和分割注意力,并链接长期和工作记忆;视觉和空间信息的视觉空间画板;一个保持基于语音和其他声学信息的语音循环;以及在工作存储器组件之间形成接口并且从子系统和长期存储器绑定信息的情节缓冲器。另一方面,Cowan认为,除了中央执行和语音存储和排练子系统之外,工作记忆可能是主要由关注焦点引导的更大,更单一的结构的一部分,/ sup> , 17 。 CABC-WM包括13个工作记忆任务,用于测量中央执行(或关注焦点),工作记忆的视觉空间,语音和约束子系统。我们针对每个结构的三个措施来支持使用潜在变量。 CABC-WM中包含的几项任务在原始设计用于成年人的任务之后进行了建模,成年人通常比复杂任务具有更高的容忍度。我们通过将视觉吸引人的图形,虚拟奖励和触摸屏界面呈现在以盗版为主的电脑游戏中,使他们能够激励孩子。我们还限制了单个研究会议中提出的任务数量以及每个任务中减少疲劳可能性的试验次数。最后,为了提高电池的可靠性,任务设计易于管理和评分。所有任务都包括计算机提供的标准化指令r作为每个游戏的一部分。大多数任务都具有自动计分功能,可减少数据处理过程中人为错误的机会。任务的详细情况见表1 ,如下所述。
中央执行任务
N回听觉 , N回视觉和数字更新任务评估中央执行功能。 N-back任务是提供一系列刺激的更新任务,之后要求受试者判断刺激是否与以前的刺激相同或不同。 N回 听觉任务在机器人乐队的上下文中呈现,演奏不同音调的乐器。孩子们按顺序听音乐。在听到每个音调之后,孩子决定新音调是否与前一音调相同或不同,并通过按下键盘上的相同/不同的键来进行响应。试点资料显示,小学一年级的孩子可以进行一次性的任务。 N-back可视化任务是在机器人玩游戏模式的游戏中呈现的。每个游戏片是一个黑色的方块,有不同的白点图案。孩子们看到一系列的个人游戏。在显示每件作品之后,他们决定图案是否与前一张相同或不同,并通过按下键盘上的相同/不同的键来显示其响应。再次,试点数据显示,完成这个电池的幼儿只有一个后备任务是适当的水平。 数字更新任务评估孩子在工作记忆中维护信息的能力,并在提供其他信息时对其进行更新。这个任务是在玩具工厂的背景下呈现的,其中孩子的任务是跟踪所制造的yoyos和泰迪熊的运行总计。最初,孩子们被显示两位数字记住,一位数字的yoyos和另一个为泰迪熊的数量。然后,孩子们会显示一个数字的加法操作( 例如, +1,+2 等 ),用于更新数字总数。在数字重置之前,孩子们将按顺序进行五次操作,并重新开始。
语音工作记忆
“语音工作记忆”负责精神上掌握和操纵声学和语音信息。使用“数字跨度”,“数字跨度运行”和“非重复”任务来评估语音工作记忆。 “数字跨度”任务要求孩子重复从2-8位数字长度变化的列表。这个任务在与机器人玩模拟游戏的情况下呈现给儿童。孩子重复机器人说的话,试图尽可能多的记住数字。提出了“数字跨度运行”任务在与海怪进行模仿游戏的情况下,他们读取长度为7-10位数字的列表;然而,孩子们不知道在列表中将显示多少个数字。列表完成后,从列表的末尾开始提示孩子按照转发顺序调用尽可能多的数字。在“非重复”的任务中,孩子们重复小说( 例如 “genfad”和“yitvodgoom”),帮助海盗在河上建立糖果桥。
视觉空间工作记忆
“Visuospatial工作记忆”是精神上掌握和操纵视觉和空间信息的工作记忆的组成部分。通过“位置跨度”,“位置跨度运行”,“视觉跨度”和“视觉跨度运行”任务对视空间工作记忆进行评估。位置跨度任务要求孩子记住一系列箭头的终点位置海盗埋藏宝藏。这些位置以等角度从屏幕中心辐射的八个点阵列显示。在孩子们看到这个系列之后,他们指出了他们可以记住的位置。 “位置跨度运行”任务与位置跨度任务相同,只是儿童不知道将显示多少个位置。 “视觉跨度”任务类似于“位置跨度”任务。孩子们看到一系列1-6个黑色多边形( 即游戏背景下的“宝石”)出现在屏幕上,一次一个。看到每个系列后,六个多边形出现在屏幕上的一行中。儿童使用触摸屏选择他们出现的顺序。 “视觉跨度运行”任务类似于视觉跨度任务,除了孩子不知道将出现多少个多边形。在序列结束时,儿童回忆f中的多边形向下的顺序。跨度长度从3到6个多边形。
绑定任务
“绑定任务”是指在各种工作存储器组件( 例如 ,语音和视觉空间)之间形成临时接口的工作存储器组件,并且在这些子系统内部和跨越这些子系统和长期存储器之间绑定信息。绑定任务包括“语音绑定跨度”,“视觉绑定跨度”和“交叉绑定”。 “语音绑定跨度”任务要求孩子们用单音节非词语( 例如 ,vope和meck)来学习非语音( 例如 ,哔音和音调)的配对。这个任务是在机器人讲一个特殊的“机器人语言”的背景下呈现的,以便在糖果店订购糖果。孩子从听到一个声音开始,一个非一个单词的序列,但任务增加难度,直到听到多达四个声音非对序列。 “视觉绑定跨度”任务要求孩子记住两个配对的视觉信息,例如单个多边形位于4 x 4网格中的位置。跨度长度从1到6个多边形增加。在每个试验中的最后一个多边形已经显示之后,屏幕上的六个可选多边形的一个字段旁边显示一个相同的空白4 x 4网格。儿童使用触摸屏选择并拖动多边形到网格内的正确位置。孩子们被允许在网格周围移动多边形,直到他们对选择满意为止。 “跨式绑定”需要将听觉非词( 例如 ,koov和geem)与黑色多边形形状绑定。这个任务是在学习游戏名称的背景下呈现的。当每个单独的多边形显示在屏幕的中心时,儿童会听到与该多边形配对的1个音节的非字母。每个试验的呈现次数各不相同,从1到6显示最后一对,显示六个多边形的字段的选择屏幕。孩子一次听到每个非字,一个一个,并使用触摸屏来指示使用该非字的多边形。这些非词不会按照它们呈现的顺序重放。
CABC-WM管理和结果
用于管理CABC-WM的方案如下所述。此后,为典型发展中儿童的样本提供了CABC-WM措施和报告的任务可靠性的结果。所呈现的CABC-WM电池在具有触摸屏显示器的台式计算机上使用游戏主题的上下文来管理。孩子直接坐在触摸屏前面。一名研究助理坐在孩子旁边监视孩子的注意力或需要休息。助理还记录计算机程序未自动记录的任务的数据(见下文)。结论的每个任务,CABC-WM提示孩子选择下一个任务。在研究会议完成最后一项任务之后,CABC-WM的结论是允许孩子在虚拟商店中为他的海盗头像购买物品。
所有的任务开始于在进行测试试验之前要求孩子通过的一组训练试验。如果一个孩子五次尝试后不能通过培训试验,则该任务将被终止。有关个别任务详情,请参阅表1 ,包括:使用的刺激,条件,培训试验和任务试验的数量,平均任务长度和因变量。
CABC-WM是根据突出的工作记忆理论综合评估儿童的工作记忆。多个任务评估中央执行,语音工作记忆,视觉空间工作记忆和约束功能。
目前,CABC-WM正在进行额外的改进和测试。有时由于编程故障或计算机错误,研究助理可能会遇到CABC-WM界面的技术问题。研究团队向所有助手提供故障排除手册以解决已知问题( 例如,程序可能会卡在屏幕上,需要手动升级),以及有关遵守故障排除协议的大量培训。由于研究期间,儿童参与者可能会对该计划感到无聊或沮丧。研究助理接受培训,以适应儿童的休息时间,以保持动机注意任务。在极少数情况下,计算机程序已知需要重新启动才能继续。在这些情况下,如果管理中断任务中断,则不会对任务进行重新管理,并且数据丢失。研究团队正在努力减少这些事件。
现在,应该对整个研究电池进行管理,因为孩子们在游戏环境之外提出的个人任务的表现没有得到评估。我们正在进行研究,以减少电池中的物品数量,评估其有效性,并确定年龄较小的儿童在这些措施上的表现。 CABC-WM的研究版本需要五个30到45分钟的时间完成。这为研究人员可能感兴趣的年轻小学生提供了对工作记忆的全面评估,但目前的形式,电池对于从业者来说是不实际的。工作我的有效性美国二年级学生已经报告了Mory模型和任务可靠性。接下来的步骤是在扩大的儿童年龄范围内测试电池,以减少电池中的任务数量,并测试并发效度。
目前仅有两项已知的评估专门用于测量目前可用于儿童的工作记忆11,12 。 CABC-WM代表了一种更为全面的替代措施,在儿童友好的环境( 例如,电脑游戏)中进行管理,以增加动机。结果表明,对于具有典型发展的二年级学生,CABC-WM任务是可靠的。
来自二年级儿童初始样本的调查结果正在用于细化CABC-WM电池。接下来的步骤是评估电池在更广泛的儿童年龄范围内的可靠性和有效性。长期目标这项研究旨在帮助教育家和家庭了解儿童的个人工作记忆的优势和弱点,以支持差异化教学,并帮助每个孩子了解他们的工作记忆情况,以增强他们的自我宣传和使用策略来提高学业成绩。
The authors have nothing to disclose.
这项工作得到了美国国家卫生研究院NIDCD Grant#R01 DC010784的资助。我们非常感谢参与的工作人员,研究人员,学校行政人员,老师,孩子和家属。主要人员(按字母顺序排列)Gary Carstensen,Cecilia Figueroa,Karen Guilmette,Trudy Kuo,Bjorg LeSueur,Annelise Pesch和Jean Zimmer。许多学生也对这项工作做出了贡献,其中包括(按字母顺序排列)创世纪亚利桑那,劳伦·巴隆,亚历山大·布朗,诺拉·施莱辛格,西沙·塔兰奇,以及杨惠春。
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. |