Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Vurdering av arbeidsminne hos barn: Det omfattende vurderingsbatteriet for barn - Arbeidsminne (CABC-WM)

doi: 10.3791/55121 Published: June 12, 2017

Summary

Arbeidsminne forutsier en betydelig variasjon for en rekke kognitive oppgaver, blant annet å snakke, lese og skrive. Men få verktøy er tilgjengelige for å vurdere arbeidsminnet hos barn. Vi presenterer et innovativt, datamaskinbasert batteri som i stor grad vurderer ulike komponenter i arbeidsminne i skolealderen.

Abstract

Det omfattende vurderingsbatteriet for barn - Working Memory (CABC-WM) er et datamaskinbasert batteri designet for å vurdere ulike komponenter i arbeidsminne hos unge barn i skolealderen. Arbeidsminneunderskudd har blitt identifisert hos barn med språkbasert læring funksjonshemning, inkludert dysleksi 1 , 2 og språknedsettelse 3 , 4 , men det er ikke klart om disse barna viser underskudd i underkomponenter av arbeidsminne, for eksempel visuospatial eller fonologisk arbeidsminne . CABC-WM administreres på en stasjonær datamaskin med et berøringsskjermgrensesnitt og ble spesielt utviklet for å være engasjerende og motiverende for barn. Selv om det langsiktige målet med CABC-WM er å gi individuelle arbeidsminneprofiler hos barn, fokuserer den nåværende studien på CABC-WMs første suksess og nytte for å måle sentrale execuLevende, visuospatial, fonologisk løkke og bindende konstruksjoner hos barn med typisk utvikling. Umiddelbare neste skritt er å administrere CABC-WM til barn med spesifikke funksjonsnedsettelser, dysleksi og comorbid spesifikk språkverdiskelse og dysleksi.

Introduction

Arbeidsminne er det begrensede kapasitetssystemet som gjør det mulig for en person å holde og manipulere innkommende informasjon mentalt mens han fullfører kognitive oppgaver 5 , 6 . Individuelle forskjeller i arbeidsminne påvirker kognitiv, skolastisk og profesjonell ytelse hos voksne 7 , 8 og barn 9 , 10 . Til tross for sammenhengen mellom arbeidsminne og læring er det få diagnostiske verktøy tilgjengelig for å vurdere arbeidsminnet grundig i barn 11 , 12 .

Det omfattende vurderingsbatteriet for barn - Working Memory (CABC-WM) ble utviklet for å vurdere arbeidsminnet på sitt mest elementære nivå, slik det fremgår av flere fremtredende arbeidsminnemodeller, inkludert de som ble foreslått av Baddeley og kolleger= "Xref"> 5 , 13 , 14 og Cowan og kolleger 15 , 16 , 17 . Baddeley 14 foreslår fire separate arbeidsminnekomponenter: En sentral leder / oppmerksomhetsregulator som fokuserer, bytter og deler oppmerksomhet og kobler langsiktig og arbeidsminne; En visuospatial sketchpad som inneholder visuell og romlig informasjon; En fonologisk løkke som inneholder talebasert og annen akustisk informasjon; Og en episodisk buffer som danner et grensesnitt mellom arbeidsminne komponenter og binder informasjon fra delsystemer og langsiktig minne. På den annen side legger Cowan til at arbeidsminne kan være en del av en større, mer enhetlig konstruksjon, hovedsakelig styrt av oppmerksomhetsfokus, i tillegg til sentrale utøvende og fonologiske lagrings- og repeteringsundersystemer 15 , 16 </ Sup> , 17 . CABC-WM inneholder 13 arbeidsminneoppgaver som måler sentrale utøvende (eller fokuserer på oppmerksomhet), visuospatiale, fonologiske og bindende delsystemer i arbeidsminne. Vi siktet på tre tiltak av hver konstruksjon for å støtte bruken av latente variabler. Flere av oppgavene i CABC-WM ble modellert etter oppgaver opprinnelig beregnet for voksne, som typisk har høyere toleranse enn barn for komplekse oppgaver. Vi tilpasset oppgavene for å gjøre dem motiverende for barn ved å presentere dem i et pirat-tema dataspill med visuelt tiltalende grafikk, virtuelle belønninger og et berøringsskjermgrensesnitt. Vi har også begrenset antall oppgaver presentert i en enkelt forskningsøkt og antall forsøk i hver oppgave for å redusere sannsynligheten for tretthet. Til slutt, for å øke batteriets pålitelighet, ble oppgaver designet for å være enkelt å administrere og score. Alle oppgaver inkluderte standardiserte instruksjoner presentert av beregningenR som en del av hvert spill. De fleste oppgavene har automatisert scoring som reduserer muligheten for menneskelig feil under databehandling. Detaljer om oppgavene finnes i tabell 1 og er beskrevet nedenfor.

Sentrale lederoppgaver

N-back auditory , N-back visuell , og nummeroppdatering oppgaver vurdere sentrale lederfunksjon. N-back- oppgaven er en oppdateringsoppgave som presenterer en sekvens av stimuli, etter hvilke emner blir bedt om å bedømme om en stimulus er den samme eller forskjellig fra det foregående stimulus. N-back auditory oppgaven er presentert i sammenheng med et robotband som spiller forskjellige instrumenter med forskjellige toner. Barn hører på tonene i rekkefølge. Etter at hver tone er hørt, bestemmer barnet om den nye tonen er den samme eller forskjellig fra den forrige tonen og reagerer ved å trykke på merket samme / forskjellige taster på tastaturet. Pilotdata viste at a1-back-oppgave var gjennomførbar av eldre barn. N-back Visual oppgaven presenteres i sammenheng med roboter som spiller et spill med mønstrede spillbiter. Hvert spillstykke er et svart firkant med forskjellige mønstre av hvite prikker. Barn ser en serie av individuelle spillbiter. Etter at hvert stykke er vist, bestemmer de om mønsteret er det samme eller forskjellig fra det forrige stykket, og viser svaret ved å trykke på merket samme / forskjellige taster på tastaturet. Igjen viste pilotdata at bare en 1-back-oppgave var på riktig nivå for små barn som fullførte dette batteriet. Nummeroppdateringsoppgaven vurderer barnets evne til å opprettholde informasjon i arbeidsminnet og for å oppdatere det når ytterligere informasjon er gitt. Denne oppgaven presenteres i sammenheng med en leketøyfabrik hvor barnets oppgave er å holde oversikt over den totale mengden av yoyos og bamser som er produsert. I utgangspunktet vises barn to siffer å huske, ett siffer for nummeretAv yoyos og den andre for antall bamser. Barnene blir da vist en tilleggsoperasjon ( f.eks. +1, +2, etc. ) for en av sifrene, som de bruker til å oppdatere siffertallet. Barn får fem operasjoner i rekkefølge før tallene tilbakestilles og de begynner igjen.

Fonologisk arbeidsminne

'Fonologisk arbeidsminne' er ansvarlig for mentalt å holde og manipulere akustisk og talebasert informasjon. Fonologisk arbeidshukommelse blir vurdert ved hjelp av 'sifferspenning', 'siffer spanning' og 'oppgavegjenoppretting' -oppgaver. Oppgavens 'siffer-span' -oppgave krever at barn gjentar lister som varierer i lengde fra 2-8 siffer. Denne oppgaven presenteres for barn i sammenheng med å spille et copycat spill med en robot. Barnet gjentar hva roboten sier, og prøver å huske så mange sifre i sekvensen som mulig. Den 'siffer span-løpende oppgaven er presentertI sammenheng med å spille et copycat spill med sjømonstre som leser lister over tall 7-10 siffer i lengde; Barn vet imidlertid ikke hvor mange sifre som vil bli presentert i en liste. Når listen er fullført, blir barnet bedt om å huske så mange sifre som mulig, i forover rekkefølge, fra slutten av listen. I oppgaven 'nonword repetition' gjentar barna nye ord ( f.eks . 'Genfad' og 'yitvodgoom') som hjelper piraten til å bygge en candybro over en elv.

Visuospatial arbeidsminne

'Visuospatial arbeidsminne' er komponenten av arbeidsminne som mentalt holder og manipulerer visuell og romlig informasjon. Visuospatial arbeidsminne vurderes med 'stedspenning', 'plassering av spenningsløp', 'visuell spenning' og 'visuell spenning' -oppgaver. Plasseringsoppgaven krever at barn skal huske sluttpunktsstedet for en serie piler som retter segEn pirat til begravd skatt. Stedene vises i en rekke med åtte prikker som utstråler seg fra midten av skjermen i likevektige vinkler. Etter at barna ser serien, peker de på så mange steder som de kan huske i rekkefølge. Oppgavens spenningsoppgave er den samme som plasseringsoppgaven, bortsett fra at barn ikke vet hvor mange steder som skal presenteres. Oppgaven "visuell spenning" ligner oppgaveoppgaven. Barn ser en serie på 1-6 individuelle svarte polygoner ( dvs. "edelstener" i sammenheng med spillet) vises på skjermen, en om gangen. Etter å ha sett hver serie, vises seks polygoner i en linje på skjermen. Barn velger rekkefølgen der de dukket opp, ved hjelp av berøringsskjermen. Den visuelle spenningsoppgaven er lik den visuelle spenningsoppgaven, bortsett fra at barn ikke vet hvor mange polygoner som skal vises. På slutten av sekvensen husker barna polygonene i fOrward rekkefølge. Streklengden varierer fra 3 til 6 polygoner.

Binding Oppgaver

"Bindende oppgaver" refererer til komponenten i arbeidsminne som danner et midlertidig grensesnitt mellom de forskjellige arbeidsminne komponenter (fonologisk og visuospatial) og binder informasjon innenfor og over disse delsystemene og langsiktig minne. Bindende oppgaver inkluderer "fonologisk bindingsspenning", "visuell bindingsspenning" og "kryssmodal binding". Fonologisk bindingsoppgave krever at barn lærer sammenkoblinger av ikke-lydlyder ( f.eks . Pip og toner) med enkelsykkelord ( f.eks . Vope og meck). Denne oppgaven presenteres i sammenheng med roboter som snakker en spesiell "robotspråk" for å bestille godteri på en godteri. Barn begynner med å høre en lyd med ett ord i en rekkefølge, men oppgaven øker i vanskeligheter til de hører opp til fire lyd-ordet parringer i ensekvens. Oppgavens visuelle bindingsoppgave krever at barn skal huske to sammenhengende biter av visuell informasjon, for eksempel hvor enkeltpolygoner er plassert i et 4 x 4-grid. Span lengde øker fra 1 til 6 polygoner. Etter at siste polygon i hvert forsøk har blitt vist, vises et identisk, tomt 4 x 4 grid på skjermen ved siden av et felt av de seks valgfrie polygonene. Barn bruker berøringsskjermen til å velge og dra polygonene til riktig sted i rutenettet. Barn får lov til å bevege polygoner rundt ruten til de er fornøyd med sitt valg. 'Korsmodal binding' krever bindingen av auditive nonwords ( f.eks . Koov og geem) med svarte polygonformer. Denne oppgaven presenteres i sammenheng med å lære navnet på brikker. Som hvert enkelt polygon er vist i midten av skjermen, hører barn et 1-stavelsesord som er parret med det polygonet. Hver prøve varierer i antall par som presenteres, fra 1 til 6. EtterSiste par presenteres, et utvalgsskjermbilde som viser feltet på seks polygoner vises. Barn hører hvert ordord, en om gangen, og bruker berøringsskjermen til å indikere polygonen som går med det ordene. Nonwords blir ikke gjengitt i den rekkefølgen de ble presentert i.

CABC-WM Administrasjon og resultater

Protokollen for administrasjon av CABC-WM er beskrevet nedenfor. Etter dette blir resultatene av CABC-WM-tiltakene og rapportert oppgavets pålitelighet gitt for et utvalg av typisk utviklende barn. Det presenterte CABC-WM-batteriet administreres på en stasjonær datamaskin med en berøringsskjerm med en pirat-tema-kontekst for spillene. Barnet sitter rett foran berøringsskjermen. En forskningsassistent sitter ved siden av barnet for å overvåke barnets oppmerksomhet eller behov for pauser. Assistenten registrerer også data for oppgavene som ikke automatisk registreres av dataprogrammet (se nedenfor). Til sluttAv hver oppgave ber CABC-WM barnet til å velge neste oppgave. Etter at den siste oppgaven er fullført i forskningsøkten, avslutter CABC-WM ved å la barnet kjøpe varer til piratnavnet i en virtuell butikk.

Alle oppgaver begynner med et sett med opplæringsforsøk som barnet må passere før man går videre til testforsøkene. Hvis et barn ikke kan bestå treningsforsøkene etter fem forsøk, avsluttes oppgaven. Vennligst se tabell 1 for individuelle oppgavedetaljer, inkludert: stimuli brukt, forhold, antall treningsforsøk og oppgaveforsøk, gjennomsnittlig oppgavelengde og avhengige variabler.

Protocol

Alle prosedyrer som er beskrevet nedenfor, ble godkjent av de menneskelige forskningsetiske gjennomgangstavlene på de deltagende institusjonene.

1. Forberedelse og plassering

  1. For å begynne med, sett barnet foran datamaskinen og pass på ham med et justerbart hodetelefon / mikrofon kombinasjonssett. Bruk en hodetelefonskiller til å koble til et sett med hodetelefoner som assistenten skal bruke under administrasjonen av batteriet.
    MERK: Gjennom administrasjonen av protokollen sitter en assistent ved siden av barnet for å overvåke barnets oppmerksomhet på oppgavene; Å angi responsdata, som beskrevet nedenfor; Og for å sikre barnets troskap til CABC-WM-protokollen (for eksempel å sikre at barnet bruker sin dominerende hånd til å svare, går til skjermen, etc. ).

2. Initial Instruksjoner til emnet

  1. Oppgi barnet for å bruke berøringsskjermgrensesnittet for å velge en piratavatabaseSom han vil bruke gjennom hele spillet.
    MERK: I spillet vil barnet krysse et virtuelt hav for å fullføre 13 arbeidsminneoppgaver fordelt på fire øyer (hver øy er ferdig på en annen dag for å unngå tretthet). Se figur 1 . Individuelle oppgaver er representert av ikoner ( f.eks . Forskjellige ikoner av leker på Toy Island). Oppgaver er randomisert over barn; Derfor velger datamaskinen tilfeldig rekkefølgen av oppgavepresentasjon for hvert barn.

3. Valg av Avatar

  1. Etter å ha valgt piratavataren, beordre barnet til å velge en øy for å fullføre. Oppgi barnet for å velge et av bildeikonene på den valgte øya, som vil starte en oppgave.
    MERK: Hver øy har 3-5 oppgaver (se figur 1 ), som hver er representert av bildeikoner. Oppgaver presenteres tilfeldig av CABC-WM, slik at et bestemt bildeikon ikke nødvendigvis er forbundet medEn bestemt oppgave. For hver oppgave vises en introduksjonsskjerm først, som signaliserer assistenten hvilke materialer som trengs ( f.eks. Fjerner tastaturet, plasserer etiketter på tastaturet etc.) for den spesifikke oppgaven.
    1. Når materialene er ordnet på riktig måte, spør assistenten om å trykke 9- tasten på 10-talls nummerpute for å starte oppgaven. Når et barn har fullført en oppgave (som beskrevet i protokollen nedenfor), vises den valgte øya, og barnet velger neste oppgave. Øvelsen fortsetter til alle oppgaver på øya er fullført.
      MERK: Alle oppgaver i CABC-WM er fortalt av en pirat som gir standardiserte verbale instruksjoner for hver oppgave. Hver oppgave er kategorisert nedenfor i henhold til hver arbeidsminne komponent, inkludert: 1) sentrale leder, 2) fonologisk arbeidshukommelse, 3) visuospatial arbeidsminne, og 4) bindende. Omfattende beskrivelser av hver oppgave ble gitt ovenfor i introduksjonen av manumanus.

4. Sentrale lederoppgaver

  1. N-back Auditory
    1. Les instruksjonsskjermen som vises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten. Plasser tastaturet foran barnet, og legg et grønt klistremerke på C- tasten og et rødt klistremerke på M- tasten. Trykk 9 på 10-talls tallrute for å starte oppgaven for barnet. Sørg for at barnet indikerer sitt svar ved å velge den respektive merkede nøkkelen på tastaturet.
      MERK: Den røde klistremerket representerer forskjellig og den grønne klistremerket representerer det samme; Slik viser barnet det samme / differansesponset i denne oppgaven. CABC-WM-fortelleren instruerer barnet om å bedømme om en auditiv stimulus ( dvs. atone) er den samme eller forskjellig fra den foregående stimulansen.
  2. N-back Visual
    1. Les instruksjonsskjermenSom vises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten. Plasser tastaturet foran barnet, og legg et grønt klistremerke på C- tasten og et rødt klistremerke på M- tasten. Trykk 9 på 10-talls tallrute for å starte oppgaven for barnet
      MERK: Den røde klistremerket representerer 'annerledes' og det grønne klistremerket representerer det samme; Slik viser barnet det samme / differansesponset i denne oppgaven. CABC-WM-fortelleren instruerer barnet om å bedømme om et visuelt stimulus ( dvs. et "spillstykke") er det samme eller forskjellig fra den umiddelbart foregående visuelle stimulansen.
    2. Sørg for at barnet indikerer sitt svar ved å velge den respektive merkede nøkkelen på tastaturet.
  3. Nummeroppdatering
    1. Les instruksjonsskjermen som vises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten. Beveg barnet til å visuelt påHar en tendens til å være to tall som presenteres på skjermen og til de påfølgende tilleggsoperasjonene. Trykk 9 på 10-talls tallrute for å starte oppgaven for barnet.
      MERK: Barnet vises to tall på skjermen. Barnet får i rekkefølge en serie på fem tilleggsoperasjoner som brukes på tallene. Etter hver operasjon gir barnet en verbal løpestilling av de to tallene.
    2. Når barnet gir muntlig totaloppgave ( f.eks. 2, 3 eller 2,4) for hvert forsøk, tast barnets svar på 10-talls tallruten, som automatisk vil fortsette oppgaven til neste prøveversjon.

5. Fonologiske arbeidsminneoppgaver

  1. Digit Span
    1. Les instruksjonsskjermen som vises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten.
      MERK: CABC-WM-fortelleren instruerer barnet til å lytte til sekvenser av tall som økerI lengde og å gjenta så mange sifre som han kan huske.
    2. Legg tastaturet utenfor rekkevidde av barnet (assistenten vil taste barnets svar). Trykk '9' på 10-talls nummerpute for å starte oppgaven for barnet. Etter hvert forsøk, skriv inn tallene som barnet gjentar i 10-tasts nummerpute, uansett korrekthet av svaret sitt på tastaturet.
      MERK: CABC-WM vurderer barnets svar som riktige hvis de gjentatte tallene er i riktig rekkefølge. Assistenten vurderer ikke nøyaktigheten av barnets svar, men bare taster barnets respons i programmet for at datamaskinen skal analysere og score.
  2. Digit Span - Running
    MERK: CABC-WM-fortelleren instruerer barnet til å lytte til lister over tall som strekker seg i spenner fra 7-10 siffer i lengden, og deretter å gjenta så mange tall (i forover rekkefølge) på slutten av sekvensen.
    1. Les instruksjonsskjermen somVises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten. Legg tastaturet utenfor rekkevidde av barnet (assistenten vil taste barnets svar). Trykk '9' på 10-talls nummerpute for å starte oppgaven for barnet. Etter hvert forsøk, skriv inn tallene som barnet gjentar i 10-talls nummerpute på tastaturet.
      MERK: CABC-WM vurderer barnets svar som riktige hvis de gjentatte tallene er i riktig rekkefølge. Assistenten vurderer ikke nøyaktigheten av barnets svar, men bare taster barnets respons i programmet for at datamaskinen skal analysere og score.
  3. Nonword Repetition
    1. Les instruksjonsskjermen som vises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten.
      MERK: CABC-WM-fortelleren instruerer barnet om å gjenta en rekke nonwords ( f.eks. Genfad og yitvadgoom) så nøyaktig som mulig.
    2. f.eks. , Barn sier, "Jeg vet ikke" eller svarer ikke), trykk M- tasten for å indikere at et forsøk ikke ble gjort, og neste forsøk vil begynne.

6. Visuospatial arbeidsminneoppgaver

MERK: Ved starten av hver oppgave gir CABC-WM-fortelleren instruksjoner til barnet.

  1. Plassering Span
    1. Les instruksjonsskjermen som vises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten. Legg tastaturet utenfor rekkevidde av barnet. Trykk '9' på 10-talls nummerpute for å starte oppgaven for barnet. OvervåkBarnets oppmerksomhet til oppgaven som krever at han husker en rekke steder på dataskjermen og mens han reagerer ved å berøre skjermen for å gjøre sine valg.
  2. Plassering Span - Running
    1. Les instruksjonsskjermen som vises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten. Legg tastaturet utenfor rekkevidde av barnet. Trykk '9' på 10-talls nummerpute for å starte oppgaven for barnet.
    2. Overvåk barnets oppmerksomhet på oppgaven mens han husker, i fremadrett, så mange steder som presenteres fra slutten av en rekke uforutsigbar lengde. Når barnet berører skjermen for å svare, må du kontrollere at barnet velger NEXT- knappen, en sirkel nederst til høyre på skjermen som er merket NEXT, for å flytte CABC-WM til neste prøveversjon.
  3. Visuell spenning
    1. Les instruksjonsskjermen som visesFor barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten. Legg tastaturet utenfor rekkevidde av barnet. Trykk '9' på 10-talls nummerpute for å starte oppgaven for barnet. Overvåk barnets oppmerksomhet på oppgaven mens han, når han blir bedt om det, bruker berøringsskjermen til å velge rekkefølgen av presenterte polygoner i spann med 2-6 lengder.
  4. Visuell span - Running
    1. Les instruksjonsskjermen som vises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten. Legg tastaturet utenfor rekkevidde av barnet. Trykk '9' på 10-talls nummerpute for å starte oppgaven for barnet.
    2. Overvåk barnets oppmerksomhet på oppgaven mens han blir bedt om å bruke rekkefølgen til polygoner som han kan hente i fremover rekkefølge, så mange polygoner som mulig fra en uforutsigbar lengde. Når barnet berører skjermen for å svare, må du sørge for at barnet velger 'NEXT'9; Knappen, en sirkel nederst til høyre på skjermen som er merket 'NEXT', for å flytte CABC-WM til neste prøveversjon.

7. Binding Oppgaver

  1. Fonologisk bindingsspenning
    1. Les instruksjonsskjermen som vises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten. Legg tastaturet utenfor rekkevidde av barnet. Trykk '9' på 10-talls nummerpute for å starte oppgaven for barnet.
    2. Lytt til barnets verbale svar når han blir bedt om det ord som ble parret med ikke-tale lyden. Hvis barnet gjør et rimelig forsøk, trykker du på C-tasten for å indikere at et forsøk ble gjort og for å fremme oppgaven til neste forsøk. Hvis barnet ikke gjør et rimelig forsøk ( f.eks . Sier barnet "Jeg vet ikke" eller svarer ikke), trykk på 'M' -tasten for å indikere at et forsøk ikke ble gjort og for å tillate neste forsøk på åbegynne.
  2. Visual Binding Span
    1. Les instruksjonsskjermen som vises etter at barnet velger oppgavikonet på den valgte øya i økten. Legg tastaturet utenfor rekkevidde av barnet. Trykk '9' på 10-talls nummerpute for å starte oppgaven for barnet.
    2. Etter at barnet er presentert med polygoner i deres respektive steder på skjermen (øker i lengde fra 1 til 6 polygoner av gangen for hvert forsøk), må du overvåke barnet mens han bruker berøringsskjermen for å flytte polygonene til rutenettene han husker . Når barnet har fullført sine valg, må du sørge for at barnet velger "NESTE" -knappen, en sirkel nederst til høyre på skjermen som er merket "NESTE", for å flytte CABC-WM til neste prøveversjon.
  3. Cross-Modal Binding
    1. Les instruksjonsskjermen som vises når barnet velger oppgavikonet på den valgte øya avøkt. Legg tastaturet utenfor rekkevidde av barnet. Trykk '9' på 10-talls nummerpute for å starte oppgaven for barnet.
    2. Da barnet presenteres med et polygon til etikett etter å ha studert polygon-nonword-paringen i spann med 1-6 parringer, må du følge opp barnets svar. Hvis barnet gjør et rimelig forsøk, trykker du på 'C' -tasten for å indikere at et forsøk ble gjort og for å fremme oppgaven til neste forsøk. Hvis barnet ikke gjør et fornuftig forsøk (for eksempel sier barnet "Jeg vet ikke" eller svarer ikke), trykk på 'M' -tasten for å indikere at et forsøk ikke ble gjort, og å la neste forsøk starte

Representative Results

CABC-WM ble administrert til 168 barn med typisk utvikling som var innmeldt eller nettopp fullført andre klasse (gjennomsnittlig alder = 7; SD = 4,99 måneder). Barn har også møtt følgende inkluderingskriterier: a) hadde ingen historie om nevropsykiatriske forstyrrelser ( f.eks . ADHD eller autisme spektrumforstyrrelse), b) hadde ingen historie om å motta spesialundervisningstjenester, c) snakket engelskspråklig, d) ikke hadde gjentatt karakter , E) hadde en standard score> 30 prosentpoeng på Goldman-Fristoe-testen av artikulasjon -2 (GFTA) 18 , f) hadde en standard score> 87 på kjernespråket kompositt av Klinisk Evaluering av Language Fundamentals-Fourth Edition ( CELF-4) 19 , g) hadde en 2. klasse komposittstandard> 95 på testen av ordlesingseffektivitet, andre utgave (TOWRE-2) 20 og h) hadde en standard score> 74 på NonverbalIndeks for Kaufman Assessment Battery for Children (K-ABC) 21 . Tabell 2 presenterer passordene, midlene, standardavvikene og rekkepunktene i hver oppgave. Noen barn fullførte ikke alle oppgaver. I noen tilfeller skyldes dette utstyrssvikt (ca. 4%) eller fordi barnet ikke klarte å passere opplæringsfasen til en oppgave. For barn som har bestått treningsfasen, observerte vi ingen gulv- eller takeffekter, noe som tyder på at oppgavene var utviklingsmessig hensiktsmessige for å ta opp en rekke forestillinger over barn. Basert på opplæringssuksess var de vanskeligste oppgavene å passere 'siffer-span-løp' og 'visuell spenning' med henholdsvis 70,7% og 80,4%. Alle andre oppgaver ble bestått av minst 90% av barna.

Oppgaver av CABC-WM har blitt brukt til å teste passformen til fremtredende modeller av arbeidsminne 22 . Basert på co CABC-WMs oppgaver ble brukt til å definere en endelig modell av arbeidsminne som best kan beskrives som en kombinasjon av Cowans trefaktor-innebygde prosesser, modell 15 , 16 av sentrale ledere, fokus på oppmerksomhet og fonologiske Lagring og repetisjon med Baddeley og Hitchs trefaktormodell 5 av sentral executive, visuospatial sketchpad og phonological loop (se figur 2 ). Den første identifiserte faktoren i den kombinerte modellen, den sentrale lederen, inneholdt n-ryggoppgaver og oppdateringsoppgaven. Den andre faktoren var fokus for oppmerksomhet / visuospatial sketchpad. Oppgaver som lastes inn på denne faktoren, inkluderte tradisjonelle visuelt baserte oppgaver, for eksempel visuell spenning og plassering, men også løpende oppgaver som, som beskrevet ovenfor, er de oppgavene som har en uforutsigbar listelengde som ikke tillater repetisjon> 23 , 24 . Den tredje identifiserte faktoren, fonologisk lagring og repetisjon / fonologisk sløyfe, inneholdt de oppgavene som involverer tale- og auditive stimuli, som sifferbegrensning, fonologisk binding og ikke-ordrepetisjon. Se Gray et al. 22 for en komplett gjennomgang. Disse representative resultatene bekrefter bruken av CABC-WMs oppgaver for å måle diskrete komponenter i arbeidsminne i dagens utvalg av barn.

Pålitelighet

Påliteligheten til CABC-WM 22 oppgavene ble vurdert ved å beregne delt halv- og delt tredje koeffisienter (som er spesielle tilfeller av den mer generelle K-splitt-koeffisienten 25 , 26 , 27 ). En komplett beskrivelse av hvordan vi deler elementer kan fås fra tHan første forfatter. Pålitelighet for hver oppgave er vist i tabell 3 . De fleste pålitelighetene var moderate til høye i verdi, noe som ga bevis på at flertallet av de enkelte oppgaver i CABC-WM er pålitelige. Bindingsoppgavene viste lavere pålitelighet, noe som krever videre undersøkelse.

Figur 1
Figur 1: Distribusjon av arbeidsminneoppgaver over øyer i CABC-WM. Ølordre og oppgaveordre ble randomisert for hvert barn. Oppgaver ble fordelt på tvers av øyer for å motvirke presentasjonen og å standardisere tiden som var nødvendig for å fullføre øya. (Forkortelser: VSS: Visuospatial arbeidsminne; PL: Fonologisk arbeidsminne; CE: Central Executive; BT: Binding Oppgaver

Figur 2
et al. 22 for ytterligere detaljer. (* Gjengitt med tillatelse fra Gray et al. ) 22 .

Oppgavenavn Stimuli brukt Vilkår eller prøvetyper Antall treningsblokker og prøvelser (i parentes) Kriterium for bestått opplæring Antall forsøk Oppgave Lengde (minutter) Avhengighetsvariabel (er)
Sentrale lederoppgaver
N-back Auditory (oppdatering) • Toner
• Bilde av robotbandet
• Samme
• Annerledes
1 treningsblokk:
• Samme (3)
• Ulike (3)
4/6 54 (3 blokker hver med 9 Samme, 9 forskjellige) 6.5 Gjennomsnittlig nøyaktighet for samme og forskjellige forsøk kombinert
N-back Visual (oppdatering) • Bilder av sorte firkanter med hvite prikker • Samme
• Annerledes
1 treningsblokk:
• Samme (3)
• Ulike (3)
4/6 54 (3 blokker hver med 9 Samme, 9 forskjellige) 7.5 Gjennomsnittlig nøyaktighet for samme og forskjellige forsøk kombinert
Nummeroppdatering (oppdatering) • Visuell presentasjon av tall og operasjoner n / a 2 treningsblokker:
• Hver blokk (5) 5/5 hver blokk
15 (3 blokker hver med 5 forsøk) 7.2 Gjennomsnittlig nøyaktighet for alle forsøk
Fonologiske arbeidshukommelsesoppgaver
Digit Span • Auditive opptak av siffer 1-9 (unntatt 7 fordi det er 2 stavelser) Span lengde (2-8 siffer) 1 treningsblokk:
• 2 forsøk
2/2 14 (2 forsøk i hver spannlengde fra 2-8 siffer) 4.5 Antall forsøk korrigert ved hver spennlengde x span lengde, deretter summere produkter
Digit Span - Running • Auditive opptak av siffer 1-9 (unntatt 7 fordi det er 2 stavelser) Span lengde (7-10 siffer) 3 treningsblokker:
• 3 forsøk
Minst 1 riktig for hver av 3 blokker 12 (3 forsøk i hver lengde fra 7-10) 6 AveRaser antall siffer tilbakekalt i riktig rekkefølge
Nonword Repetition • Auditive opptak av nonwords Ordlengde (2-5 stavelsesord) 1 treningsblokk:
• 3 2-stavelsesordene)
3 forsøkt 16 nonwords (4 i 2-, 3-, 4- og 5-stavlengder) 3 Antall nonwords gjentatt med korrekte konsonanter ved hver stavelseslengde x stavelseslengde, deretter summere produkter
Visuospatiale arbeidsminneoppgaver
Plassering Span • En pil peker mot et sted som er arrangert i et sirkulært mønster Span lengde (2-6 steder) 3 treningsblokker:
• 1 plassering (1)
• 2 steder (2)
Minst 1 på 1 sted og 1 på 2 steder 12 (2 forsøk i hver lengde fra 2-6 steder) 4.5
Plassering Spenning • En pil peker mot et sted som er arrangert i et sirkulært mønster Spanelengde (5-8 piler) 3 treningsblokker:
• 6 steder (1)
• 7 steder (1)
• 8 steder (1)
1/1 korrigere i hver lengde 12 (3 forsøk i hver lengde fra 5-8 steder) 7.5 Gjennomsnittlig antall plasseringer som er riktig identifisert i alle forsøk
Visuell spenning • Svarte polygoner Span lengde (1-6 polygoner) 1 treningsblokk
• 1 polygon (1)
• 2 polygoner (2)
3/3 12 (2 forsøk i hver spannlengde fra 1-6 polygoner) 6.5 Korrekt antall forsøk ved hver spanlengde x span lengde, deretter summere produkter
Visuell span - Running • Svarte polygoner Span lengde (3-6 polygoner) 1 treningsblokk
• 3 polygoner (1)
• 4 polygoner (1)
1 riktig i hver lengde 12 (3 forsøk i hver spannlengde fra 3-6 polygoner) 7 Gjennomsnittlig antall polygoner som er riktig identifisert i rekkefølge over alle forsøk
Binding Oppgaver
Fonologisk bindingsspenning • Auditiv ikke-tale lyder (f.eks. Mekaniske lyder)
• Auditive opptak av nonwords
Span lengde (1-4) 1 treningsblokk
• 1 lydformatpar (1)
• 2 lydformede par (1)
2/2 forsøk 20 lyd / nonword pairings (2 prøver hver av 1-4 par per prøve) 5.2 Korrekt antall forsøk ved hver spanlengde x span lengde, deretter summere produkter
Visual-Spatial Binding Span • Bilde av et rutenett
• Svarte polygoner
Span lengde (1-6 polygoner) 1 treningsblokk
• 1 polygon (1)
• 2 polygoner (1)
2/2 12 (2 forsøk i hver spannlengde fra 1-6 polygoner) 5.2 Korrekt antall forsøk ved hver spanlengde x span lengde, deretter summere produkter
Cross-Modal Binding • Svarte polygoner
• Auditive opptak av nonwords
Span lengde (1-6 polygoner) 1 treningsblokk
• 1 ikke-ord-polygon-par (1)
• 2 ikke-ord-polygoner (2)
2/2 12 (2 forsøk i hver spannlengde fra 1-6 polygoner) 6.5 Korrekt antall forsøk ved hver spanlengde x span lengde, deretter summere produkter

Tabell 1: Oppgavedetaljer for arbeidsminneoppgaver inkludert i CABC-WM. Tabellen presenterer stimuliene som brukes for hver oppgave, testede forhold, antall treningsforsøk, kriterier for overføring av treningsfasen, antall oppgaveforsøk, gjennomsnittlig oppgavelengde og avhengige variabler for hver oppgave.

Type oppgave Pass Rate
(%) A
N Mener SD Minimum Maksimum
Nummeroppdatering (nøyaktighet) 91 155 0.8 0,28 0,14 1
N-Back Visual (nøyaktighet) 94.8 147 0,77 0,17 0.3 0,96
N-Back Auditory (nøyaktighet) 98.7 151 0,84 0,14 0,43 1
Plasseringstid (vektet sum) 100 151 10,59 5,99 0 30
Plasseringsperiode kjører (middel) 93.4 152 1,31 0,66 0,08 3,25
Visuell spenning (vektet sum) 90.1 150 6,75 5,74 0 27
Visuell spanning kjører (middel) 80.4 127 0,87 0,66 0,08 2,58
Sifferspenning (vektet sum) 100 150 19,4 6,91 4 42
Digit spenning kjører (middel) 70.7 150 1,88 1,24 0,13 4,58
Nonword Repetition (vektet sum) 100 153 11.42 6.3 0 42
Cross-Modal binding (mean) 99,3 153 4,35 2,64 0 1. 3
Fonologisk bindingsspenning 99,3 149 12.04 6,89 0 35
(Vektet sum)
Visuell binding (vektet sum) 93.4 145 4,77 3,17 0 16
Prosentandelene utelukker data som ble ekskludert på grunn av utstyrssvikt som skjedde med en hastighet på 4,04% eller deltakerproblemer som inkluderte tilbaketrekking fra studien eller paretDeltakende avtar for å fullføre en aktivitet.

Tabell 2: Ytelse på hver CABC-WM-oppgave i å utvikle barn i 2. grad. Den gjennomsnittlige passeringsraten presenteres for hver oppgave. Midlene som rapporteres er råpoeng for hver oppgave. Prosentandelene utelukker data som ble kassert på grunn av utstyrssvikt, som skjedde med en hastighet på 4,04%, eller deltakerproblemer, som inkluderte tilbaketrekking fra studien eller en deltaker som avsluttet for å fullføre en aktivitet.

Ikke-Word Rep (vektet sum)
Type oppgave N Pålitelighet 95% CI av pålitelighet
Nummeroppdatering (nøyaktighet) 139 0,95 [.93, .96]
Nummer Tilbake Visual (nøyaktighet) 148 0,86 [.81, .90]
Nummer Tilbake Auditiv (nøyaktighet) 151 0,82 [.75, .87]
Plasseringstid (vektet sum) 158 0.7 [.59, .78]
Plasseringsperiode (gjennomsnitt) 146 0,93 [.91, .95]
Visuell spenning (vektet sum) 140 0,73 [.62, .81]
Visuell spenning (gjennomsnitt) 99 0,84 [.78, .89]
Sifferspenning (vektet sum) 159 0,67 [.55, .76]
Digit span run (gjennomsnitt) 109 0,85 [.79, .89]
153 0.6 [.45, .71]
Cross-Modal bind (mean) 153 0,38 [.15, .55]
Fonologisk bindestrek (vektet sum) 149 0,53 [.35, .66]
Visuell bind (vektet sum) 145 0,51 [.32, .65]

Tabell 3: Pålitelighet for CABC-WM-oppgaver. De rapporterte pålitelighetene er avledet fra split-halv og split-tredje koeffisienter, som er spesielle tilfeller av den mer generelle K-splitt-koeffisienten 25 , 26 , 27 . De fleste pålitelighetene var moderate til høye i verdi.

Discussion

CABC-WM ble utviklet for å vurdere arbeidsminne i barn på grunnlag av fremtredende teorier om arbeidsminne. Flere oppgaver vurderer sentrale ledere, fonologisk arbeidsminne, visuospatial arbeidsminne og bindingsfunksjoner.

I dag gjennomgår CABC-WM ytterligere forbedring og testing. Noen ganger kan forskningsassistenten støte på tekniske problemer med CABC-WM-grensesnittet på grunn av programmeringsfeil eller datafeil. Forskningsgruppen gir alle assistenter en feilsøkingshåndbok for å løse kjente problemer ( f.eks. Programmet kan bli sittende fast på en skjerm og trenger manuell utvikling), samt omfattende opplæring om overholdelse av feilsøkingsprotokollen. På grunn av varigheten av undersøkelsene kan barnsdeltakere bli kjedelig eller frustrert med programmet. Forskningsassistenter er opplært for å imøtekomme barnet med pauser som nødvendig for å opprettholde motivasjon ogOppmerksomhet til oppgavene. I sjeldne tilfeller har dataprogrammet vært kjent for å kreve en omstart for å fortsette. I de tilfellene, hvis administrasjonen ble avbrutt midtoppgave, blir oppgaven ikke gjenbehandlet, og dataene går tapt. Forskningsgruppen arbeider hardt for å minimere disse hendelsene.

For nå bør hele forskningsbatteriet administreres, fordi barns forestillinger på individuelle oppgaver presentert utenfor spillmiljøet ikke er vurdert. Vi gjennomfører studier for å redusere antall gjenstander i batteriet, for å vurdere gyldigheten, og for å bestemme hvor eldre grunnleggende barn utfører på disse tiltakene. Forskningsversjonen av CABC-WM krever fem 30 til 45 minutter å fullføre. Dette gir en omfattende vurdering av arbeidsminne for unge barn i grunnskolen som kan være av interesse for forskere, men i sin nåværende form er batteriet ikke praktisk for utøvere. Gyldigheten av å arbeide megMory modeller og oppgave pålitelighet er rapportert for andre gradere i USA De neste trinnene er å teste batteriet i et utvidet aldersgruppe av barn, for å redusere antall oppgaver i batteriet, og for å teste samtidig gyldighet.

Det er bare to kjente vurderinger som er spesielt utviklet for å måle arbeidsminne som for øyeblikket er tilgjengelig for barn 11 , 12 . CABC-WM representerer et mer omfattende alternativ til disse tiltakene, administrert i en barnevennlig sammenheng (for eksempel et dataspill) for å øke motivasjonen. Resultatene tyder på at CABC-WM-oppgaver er pålitelige når de administreres til andre gradere med typisk utvikling.

Funn fra den første prøven av barn i andre klasse brukes til å finjustere CABC-WM-batteriet. De neste trinnene er å vurdere påliteligheten og gyldigheten av batteriet i et større aldersområde av barn. De langsiktige måleneAv denne undersøkelsen er å hjelpe lærere og familier til å forstå de individuelle arbeidshukommelsens styrker og svakheter for barn for å støtte differensiert instruksjon og for å hjelpe hvert barn til å forstå deres arbeidsminneprofil for å styrke selvforsvaret og bruk av strategier for å øke akademisk prestasjon.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av finansiering fra National Institutes of Health NIDCD Grant # R01 DC010784. Vi er dypt takknemlige for de ansatte, forskningsmedlemmer, skoleadministratorer, lærere, barn og familier som deltok. Nøkkelpersonell inkludert (i alfabetisk rekkefølge) Gary Carstensen, Cecilia Figueroa, Karen Guilmette, Trudy Kuo, Bjorg LeSueur, Annelise Pesch og Jean Zimmer. Mange studenter bidro også til dette arbeidet, inkludert (i alfabetisk rekkefølge) Genesis Arizmendi, Lauren Baron, Alexander Brown, Nora Schlesinger, Nisha Talanki og Hui-Chun Yang.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jeffries, S., Everatt, J. Working memory: Its role in dyslexia and other specific learning disabilities. Dyslexia. 10, (3), 196-214 (2004).
  2. Smith-Spark, J., Fisk, J. R. Working memory functioning in developmental dyslexia. Memory. 15, (1), 34-56 (2007).
  3. Hoffman, L. M., Gillam, R. B. Verbal and spatial information processing constraints in children with specific language impairment. J Speech Lang Hear R. 47, 114-125 (2004).
  4. Marton, K., Schwartz, R. G. Working memory capacity and language processes in children with specific language impairment. J Speech Lang Hear R. 46, 1138-1153 (2003).
  5. Baddeley, A. D., Hitch, G. Working Memory. Psychol Learn Motiv. 8, Academic Press. New York, NY. 47-89 (1974).
  6. Miller, G. A., Galanter, E., Pribram, K. H. Plans and the structure of behavior. Henry Holt and Co, Inc. New York, NY. (1960).
  7. Engle, R. W., Tuholski, S. W., Laughlin, J. E., Conway, A. R. A. Working memory, short-term memory, and general fluid intelligence: a latent-variable approach. J Exp Psychol Gen. 128, 309-331 (1999).
  8. Silber, K. H., Foshay, W. R. Handbook of Improving Performance in the Workplace, Instructional Design and Training Delivery. 1, Pfeiffer. (2009).
  9. Gathercole, S. E., Lamont, E., Alloway, T. P. Chapter 8 - Working Memory in the Classroom. Working Memory and Education. Academic Press. Burlington, MA. 219-240 (2006).
  10. Cowan, N. Working Memory Underpins Cognitive Development Learning, and Education. Educ Psychol Rev. 26, (2), 197-223 (2014).
  11. Alloway, T. P. Automated Working Memory Assessment. Pearson Assessment. London. (2007).
  12. Pickering, S. J., Gathercole, S. E. Working Memory Test Battery for Children. Psychological Corporation. London. (2001).
  13. Baddeley, A. D. Working memory. Clarendon Press. Oxford. Oxford Psychology Series #11 (1986).
  14. Baddeley, A. The episodic buffer: a new component of working memory? Trends Cogn Sci. 4, (11), 417-423 (2000).
  15. Cowan, N. Evolving conceptions of memory storage, selective attention, and their mutual constraints within the human information-processing system. Psychol Bull. 104, (2), 163-191 (1988).
  16. Cowan, N. The differential maturation of two processing rates related to digit span. J Exp Child Psychol. 72, (3), 193-209 (1999).
  17. Cowan, N., et al. On the capacity of attention: its estimation and its role in working memory and cognitive aptitudes. Cognitive Psychol. 51, (1), 42-100 (2005).
  18. Goldman, R., Fristoe, M. Goldman-Fristoe test of articulation -2. American Guidance Service, Inc. Circle Pines, MN. (2000).
  19. Semel, E., Wiig, E. H., Secord, W. A. Clinical evaluation of language fundamentals. 4th ed, American Guidance Service Inc. Circle Pines, MN. (2003).
  20. Torgesen, J., Wagner, R., Rashotte, C. Test of word reading efficiency. 2nd ed, American Guidance Service Inc. Circle Pines, MN. (2012).
  21. Kaufman, A. S., Kaufman Kaufman, N. L. Kaufman assessment battery for children. 2nd ed, American Guidacne Service, Inc. Circle Pines, MN. (2004).
  22. Gray, S., et al. The structure of working memory in young school-age children and its relation to intelligence. J Mem Lang. 92, 183-201 (2016).
  23. Crowder, R. G. Behavioral strategies in immediate memory. J Verb Learn Verb Be. 8, (4), 524-528 (1969).
  24. Hockey, R. Rate of presentation in running memory and direct manipulation of input processing strategies. Q J Exp Psychol. 25, (1), 104-111 (1973).
  25. Green, S., et al. Use of internal consistency coefficients for estimating reliability of experimental task scores. Psychon B R. 1-14 (2015).
  26. Raju, N. S. A generalization of coefficient alpha. Psychometrika. 42, 549-565 (1977).
  27. Cronbach, L. J., Furby, L. How We Should Measure "Change"- or Should We? Psychol Bull. 74, 68-80 (1970).
Vurdering av arbeidsminne hos barn: Det omfattende vurderingsbatteriet for barn - Arbeidsminne (CABC-WM)
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Cabbage, K., Brinkley, S., Gray, S., Alt, M., Cowan, N., Green, S., Kuo, T., Hogan, T. P. Assessing Working Memory in Children: The Comprehensive Assessment Battery for Children – Working Memory (CABC-WM). J. Vis. Exp. (124), e55121, doi:10.3791/55121 (2017).More

Cabbage, K., Brinkley, S., Gray, S., Alt, M., Cowan, N., Green, S., Kuo, T., Hogan, T. P. Assessing Working Memory in Children: The Comprehensive Assessment Battery for Children – Working Memory (CABC-WM). J. Vis. Exp. (124), e55121, doi:10.3791/55121 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter