Waiting
Login processing...

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

Behavior

Оценка рабочей памяти у детей: Батарея для всесторонней оценки для детей - Рабочая память (CABC-WM)

Published: June 12, 2017 doi: 10.3791/55121
Automatic Translation
1, 2, 2, 3, 4, 5, 6, 1
1Communication Sciences and Disorders, MGH Institute of Health Professions, 2Speech and Hearing Science, Arizona State University, 3Speech, Language, and Hearing Sciences, University of Arizona, 4Department of Psychological Sciences, University of Missouri-Columbia, 5Sanford School of Social and Family Dynamics, Arizona State University, 6School of Social and Behavioral Sciences, New College of Interdisciplinary Arts and Sciences, Arizona State University - West

Summary

Рабочая память предсказывает значительную дисперсию для различных когнитивных задач, включая речь, чтение и письмо. Однако для оценки рабочей памяти у детей доступно несколько инструментов. Мы представляем инновационную компьютерную батарею, которая всесторонне оценивает различные компоненты рабочей памяти у детей школьного возраста.

Abstract

Батарея всеобъемлющей оценки для детей - рабочая память (CABC-WM) - это компьютерная батарея, предназначенная для оценки различных компонентов рабочей памяти у детей младшего школьного возраста. Дефициты рабочей памяти были выявлены у детей с ограниченными возможностями обучения на основе языка, включая дислексию 1 , 2 и нарушения языка 3 , 4 , но неясно, имеют ли эти дети дефицит в подкомпонентах рабочей памяти, таких как визуопатическая или фонологическая рабочая память , CABC-WM администрируется на настольном компьютере с сенсорным интерфейсом и специально разработан для привлечения и мотивации для детей. Хотя долгосрочная цель CABC-WM - предоставить индивидуальные профили рабочей памяти у детей, в настоящем исследовании основное внимание уделяется первоначальному успеху и полезности CABC-WM для измерения центрального исполнительного механизма, Визуально, фонологическая петля и связующие конструкции у детей с типичным развитием. Непосредственными последующими действиями являются администрирование CABC-WM для детей с определенным языковым нарушением, дислексией и сопутствующими специфическими языковыми нарушениями и дислексией.

Introduction

Рабочая память - это система с ограниченными возможностями, которая позволяет человеку мысленно удерживать и манипулировать входящей информацией при выполнении когнитивных задач 5 , 6 . Индивидуальные различия в работе памяти влияют на познавательные, схоластические и профессиональные показатели у взрослых 7 , 8 и детей 9 , 10 . Несмотря на связь между рабочей памятью и обучением, доступно несколько диагностических инструментов для всесторонней оценки рабочей памяти у детей 11 , 12 .

Батарея для всеобъемлющей оценки для детей - рабочая память (CABC-WM) была разработана для оценки рабочей памяти на самом ее элементарном уровне, как это предусмотрено многочисленными выдающимися моделями рабочей памяти, в том числе предложенными Бадделеем и его коллегами= «Xref»> 5 , 13 , 14 и Cowan и коллеги 15 , 16 , 17 . Baddeley 14 предлагает четыре отдельных компонента рабочей памяти: центральный исполнительный / контрольный контроллер, который фокусирует, переключает и делит внимание и связывает долгосрочную и рабочую память; Визуоскопический альбом, содержащий визуальную и пространственную информацию; Фонологическая петля, которая содержит речевую и другую акустическую информацию; И эпизодический буфер, который формирует интерфейс между рабочими компонентами памяти и связывает информацию из подсистем и долговременной памяти. С другой стороны, Cowan полагает, что рабочая память может быть частью более крупной, более унитарной конструкции, ориентированной главным образом на фокус внимания, в дополнение к центральным исполнительным и фонологическим хранилищам и подсистему репетиции 15 , 16 </ Sup> , 17 . CABC-WM включает в себя 13 рабочих задач памяти, которые измеряют центральный исполнительный (или фокус внимания), визуоскопические, фонологические и обязательные подсистемы рабочей памяти. Мы нацелились на три измерения каждой конструкции для поддержки использования скрытых переменных. Некоторые из задач, включенных в CABC-WM, были смоделированы после задач, первоначально разработанных для взрослых, которые обычно имеют более высокую толерантность, чем дети, для сложных задач. Мы адаптировали задачи, чтобы заставить их мотивировать детей, представив их в пиратской компьютерной игре с визуально привлекательной графикой, виртуальными наградами и сенсорным экраном. Мы также ограничили количество задач, представленных на одной исследовательской сессии, и количество испытаний в каждой задаче, чтобы уменьшить вероятность усталости. Наконец, чтобы повысить надежность батареи, задачи были разработаны для легкого администрирования и оценки. Все задачи включали стандартизованные инструкции, представленные вычислениемR как часть каждой игры. Большинство задач имеют автоматическую оценку, что уменьшает вероятность ошибки пользователя во время обработки данных. Подробные сведения о задачах можно найти в таблице 1 и описаны ниже.

Центральные исполнительные задачи

Службы N-back , N-back визуальные и числовые обновления оценивают центральную исполнительную функцию. Задача N-back - это задача обновления, которая представляет последовательность стимулов, после чего испытуемым предлагается судить, является ли стимул одинаковым или отличным от предыдущего стимула. Служебная задача N-back представлена ​​в контексте группы роботов, играющих разные инструменты с разными тонами. Дети слушают тоны в последовательности. После того, как каждый тон услышан, ребенок решает, является ли новый тон тем же или отличается от предыдущего тона, и отвечает, нажимая на клавиатуре одинаковые / разные клавиши. Пилотные данные показали, чтоЗадача 1-назад выполнялась детьми младшего возраста. Визуальная задача N-back представлена ​​в контексте роботов, играющих в игру с узорными игровыми элементами. Каждый игровой кусок - черный квадрат с разными рисунками белых точек. Дети видят серию отдельных игровых предметов. После того, как каждая часть показана, они решают, является ли шаблон одинаковым или отличным от предыдущего фрагмента и показывают их ответ, нажимая на клавиатуре одинаковые / разные клавиши. Опять же, пилотные данные показали, что только младшая задача была на соответствующем уровне для маленьких детей, завершивших эту батарею. Задача обновления номера оценивает способность ребенка поддерживать информацию в рабочей памяти и обновлять ее, когда предоставляется дополнительная информация. Эта задача представлена ​​в контексте фабрики игрушек, где задача ребенка состоит в том, чтобы отслеживать текущее количество йоосов и плюшевых медведей. Первоначально детям показывают две цифры, чтобы помнить, одна цифра для номераОт yoyos, а другой - от числа плюшевых медведей. Затем детям показана операция добавления ( например, +1, +2 и т. Д.) Для одной из цифр, которую они используют для обновления общей суммы. Детям дается пять операций в последовательности, прежде чем номера будут сброшены, и они начнутся снова.

Фонологическая рабочая память

«Фонологическая рабочая память» отвечает за умственное удержание и управление акустической и речевой информацией. Фонологическая рабочая память оценивается с использованием задач «разрядный разряд», «разрядный диапазон» и «повторное повторение». Задача «разрядный разряд» требует от детей повторения списков, которые различаются по длине от 2 до 8 цифр. Эта задача представлена ​​детям в контексте игры подражания с роботом. Ребенок повторяет то, что говорит робот, пытаясь запомнить как можно больше цифр в последовательности. Предложена задача «разрядный пробег»В контексте игры в подражание с морскими монстрами, которые читают списки номеров длиной 7-10 цифр; Однако дети не знают, сколько цифр будет представлено в списке. Когда список будет завершен, ребенку будет предложено напомнить как можно больше цифр в прямом порядке, начиная с конца списка. В задаче «повторное повторение» дети повторяют новые слова ( например , «genfad» и «yitvodgoom»), которые помогают пирату строить мостик через реку.

Визуопатическая рабочая память

«Visuospatial working memory» - это компонент рабочей памяти, который умеет удерживать и манипулировать визуальной и пространственной информацией. Visuospatial рабочая память оценивается с помощью задач «span span», «span span span», «visual span» и «visual span-running». Задача диапазона местоположения требует от детей запоминания местоположения конечной точки серии стрелок, которые направляютПиратом к сокровищу. Расположение отображается в массиве из восьми точек, исходящих из центра экрана с одинаковыми углами. После того, как дети видят серию, они указывают на столько мест, сколько они могут запомнить в последовательности. Задача «span span running» - это то же самое, что и задача определения местоположения, за исключением того, что дети не знают, сколько мест будет представлено. Задача «визуальный промежуток» аналогична задаче «span span». Дети видят серию из 1-6 отдельных черных полигонов ( т. Е. «Драгоценные камни» в контексте игры) появляются на экране по одному за раз. После просмотра каждой серии в строке на экране появляются шесть полигонов. Дети выбирают порядок, в котором они появились, используя сенсорный экран. Задача «визуальный пролет» похожа на задачу визуального пролета, за исключением того, что дети не знают, сколько полигонов появится. В конце последовательности дети вспоминают многоугольники в fОрдер. Длины пролета варьируются от 3 до 6 полигонов.

Обязательные задачи

«Задачи привязки» относятся к компоненту рабочей памяти, который формирует временный интерфейс между различными компонентами рабочей памяти ( например , фонологический и визуальный) и связывает информацию внутри и между этими подсистемами и долговременной памятью. Задачи привязки включают в себя «фонологический диапазон связывания», «визуальный связывание» и «кросс-модальное связывание». Задача «фонологический связывание» требует от детей изучения спаривания неречевых звуков ( например , звуковых сигналов и тонов) с односложным словом ( например , vope и meck). Эта задача представлена ​​в контексте роботов, говорящих на специальном «языке роботов» для заказа конфет в конфетном магазине. Дети начинают слышать один звук с одним словом в последовательности, но задача увеличивается с трудом до тех пор, пока они не услышат до четырех звуковых парпоследовательность. Задача «визуального связывания» требует от детей запоминания двух парных фрагментов визуальной информации, например, где отдельные многоугольники расположены в сетке 4 х 4. Длина длины увеличивается от 1 до 6 полигонов. После того, как был отображен последний многоугольник в каждом испытании, на экране рядом с полем шести дополнительных полигонов появляется идентичная пустая сетка размером 4 х 4. Дети используют сенсорный экран для выбора и перетаскивания полигонов в нужное место в сетке. Детям разрешено перемещать полигоны вокруг сетки, пока они не удовлетворены своим выбором. «Кросс-модальное связывание» требует связывания слуховых неслоев ( например , коев и гем) с черными многоугольными формами. Эта задача представлена ​​в контексте изучения названия игровых предметов. Поскольку каждый отдельный многоугольник показан в центре экрана, дети слышат однослововое однослое, связанное с этим полигоном. Каждое испытание варьируется в количестве представленных пар, от 1 до 6. ПослеПредставлена ​​последняя пара, появляется экран выбора, показывающий поле шести полигонов. Дети слышат каждое неслово, по одному за раз, и используют сенсорный экран, чтобы указать полигон, который идет с этим словом. Несловы не воспроизводятся в том порядке, в котором они были представлены.

Администрирование и результаты CABC-WM

Протокол администрирования CABC-WM описан ниже. После этого результаты измерений CABC-WM и достоверности поставленной задачи предоставляются для выборки типично развивающихся детей. Представленная батарея CABC-WM администрируется на настольном компьютере с сенсорным монитором, использующим контекст для игр в пиратском стиле. Ребенок сидит прямо перед сенсорным экраном. Помощник по исследованиям сидит рядом с ребенком, чтобы следить за ребенком или требовать перерывов. Помощник также записывает данные для задач, которые автоматически не записываются компьютерной программой (см. Ниже). В заключениеКаждой задачи, CABC-WM предлагает ребенку выбрать следующую задачу. После того, как последняя задача была завершена в ходе исследовательской сессии, CABC-WM завершает работу, разрешая ребенку покупать предметы для своего пиратского аватара в виртуальном магазине.

Все задачи начинаются с набора учебных испытаний, которые ребенок должен пройти, прежде чем приступать к испытаниям. Если ребенок не может пройти учебные испытания после пяти попыток, задача прекращается. Пожалуйста, см. Таблицу 1 для отдельных деталей задачи, включая: используемые стимулы, условия, количество тренировочных испытаний и заданий, среднюю длину задачи и зависимые переменные.

Protocol

Все процедуры, описанные ниже, были одобрены комиссиями по обзору этических исследований в исследовательских институтах в участвующих учреждениях.

1. Подготовка и размещение

  1. Для начала, посадите ребенка перед компьютером и установите его с помощью набора наушников / микрофона. Используйте разъем для наушников, чтобы подключить набор наушников, которые ассистент будет носить во время управления батареей.
    ПРИМЕЧАНИЕ. Во время администрирования протокола помощник сидит рядом с ребенком, чтобы следить за обращением ребенка к задачам; Для ввода данных ответа, как описано ниже; И обеспечить верность ребенку протокола CABC-WM ( например, чтобы ребенок использовал свою доминирующую руку для ответа, посещал экран компьютера и т . Д.).

2. Первоначальные инструкции для субъекта

  1. Попросите ребенка использовать сенсорный интерфейс, чтобы выбрать аватар для пиратаЧто он будет использовать всю игру.
    ПРИМЕЧАНИЕ. В игре ребенок будет перемещаться по виртуальному океану, чтобы выполнить 13 рабочих задач памяти, распределенных по четырем островам (каждый остров завершается в другой день, чтобы предотвратить усталость). См . Рис. 1 . Индивидуальные задачи представлены значками ( например , разными значками игрушек на острове Игрушек). Задачи рандомизированы для детей; Таким образом, компьютер случайным образом выбирает порядок представления задачи для каждого ребенка.

3. Выбор аватара

  1. Выбрав аватар пирата, наведите ребенка на выбор, чтобы завершить создание острова. Попросите ребенка выбрать один из значков изображения на выбранном острове, который запустит задачу.
    ПРИМЕЧАНИЕ. Каждый остров имеет 3-5 задач (см . Рис. 1 ), каждый из которых представлен значками изображений. Задачи случайным образом представлены CABC-WM, поэтому конкретный значок изображения не обязательно связан сОсобая задача. Для каждой задачи сначала появляется экран ввода, который сигнализирует помощнику, какие материалы необходимы ( например, удаление клавиатуры, размещение меток на клавиатуре и т. Д.) Для этой конкретной задачи.
    1. Когда материалы расположены соответствующим образом, попросите помощника нажать клавишу 9 на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу. Как только ребенок выполнит задачу (как описано в протоколе ниже), выбранный остров снова появится, и ребенок выберет следующую задачу. Сессия продолжается до тех пор, пока все задания на острове не будут завершены.
      ПРИМЕЧАНИЕ. Все задачи в CABC-WM передаются пиратом, который предоставляет стандартизированные устные инструкции для каждой задачи. Каждая задача классифицируется ниже в соответствии с каждым компонентом рабочей памяти, включая: 1) центральный исполнительный орган, 2) фонологическую рабочую память, 3) визуоскопическую рабочую память и 4) привязку. Всесторонние описания каждой задачи были представлены выше при введении manuскрипт.

4. Центральные исполнительные задачи

  1. N-образный слуховой
    1. Прочтите экран инструкции, который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса. Поместите клавиатуру перед ребенком и поместите зеленую наклейку на клавишу C и красную наклейку на клавишу M. Нажмите 9 на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка. Убедитесь, что ребенок указывает на его ответ, выбрав соответствующую метку на клавиатуре.
      ПРИМЕЧАНИЕ. Красная наклейка представляет собой другую, и зеленая наклейка представляет собой такую ​​же; Это то, как ребенок указывает на тот же ответ / разницу в этой задаче. Рассказчик CABC-WM инструктирует ребенка судить о том, является ли слуховой стимул ( то есть, isone) тем же или отличным от предыдущего стимула.
  2. N-back Visual
    1. Прочтите экран инструкции, Который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса. Поместите клавиатуру перед ребенком и поместите зеленую наклейку на клавишу C и красную наклейку на клавишу M. Нажмите 9 на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка
      ПРИМЕЧАНИЕ. Красная наклейка представляет собой «другую», а зеленая наклейка представляет собой такую ​​же; Это то, как ребенок указывает на тот же ответ / разницу в этой задаче. Рассказчик CABC-WM инструктирует ребенка судить, является ли визуальный стимул ( т . Е. «Игровой кусок») одинаковым или отличным от непосредственно предшествующего визуального стимула.
    2. Убедитесь, что ребенок указывает на его ответ, выбрав соответствующую метку на клавиатуре.
  3. Обновление номера
    1. Прочтите экран инструкции, который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса. Направить ребенка визуально наИмеют тенденцию к двум номерам, представленным на экране компьютера, и к последующим операциям сложения. Нажмите 9 на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка.
      ПРИМЕЧАНИЕ. На экране отображается два цифры на экране. Ребенку присваивается последовательность из пяти операций добавления, которые применяются к числам. После каждой операции ребенок предоставляет вербальный общий итог двух чисел.
    2. После того, как ребенок вербально предоставит общее количество ( например, 2, 3 или 2,4) для каждого испытания, запишите ответ ребенка на клавиатуре с 10 клавишами, что автоматически подведет задачу к следующему испытанию.

5. Задачи фонологической рабочей памяти

  1. Digit Span
    1. Прочтите экран инструкции, который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса.
      ПРИМЕЧАНИЕ. Рассказчик CABC-WM инструктирует ребенка прослушивать последовательности цифр, которые увеличиваютсяВ длину и повторять столько цифр, сколько он может вспомнить.
    2. Поместите клавиатуру в недоступном для ребенка месте (помощник закроет ответы ребенка). Нажмите «9» на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка. После каждого испытания введите цифры, которые ребенок повторяет на клавиатуре с 10 клавишами, независимо от правильности его ответа, на клавиатуре.
      ПРИМЕЧАНИЕ. CABC-WM оценивает ответы ребенка как правильные, если повторяющиеся числа находятся в правильном порядке. Помощник не оценивает точность ответа ребенка, а просто передает ответ ребенка в программу для анализа и оценки компьютера.
  2. Digit Span - Запуск
    ПРИМЕЧАНИЕ. Рассказчик CABC-WM инструктирует ребенка прослушивать списки номеров, которые варьируются в пределах от 7 до 10 цифр, а затем повторять столько чисел (в прямом порядке) в конце последовательности.
    1. Прочтите экран инструкции, которыйПоявляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса. Поместите клавиатуру в недоступном для ребенка месте (помощник закроет ответы ребенка). Нажмите «9» на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка. После каждого испытания введите цифры, которые ребенок повторяет на клавиатуре с 10 клавишами клавиатуры.
      ПРИМЕЧАНИЕ. CABC-WM оценивает ответы ребенка как правильные, если повторяющиеся числа находятся в правильном порядке. Помощник не оценивает точность ответа ребенка, а просто передает ответ ребенка в программу для анализа и оценки компьютера.
  3. Повторение повторных слов
    1. Прочтите экран инструкции, который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса.
      ПРИМЕЧАНИЕ. Рассказчик CABC-WM инструктирует ребенка как можно точнее повторять серию неслоев ( например, genfad и yitvadgoom).
      2. например , ребенок говорит: «Я не знаю» или не отвечаю), нажмите клавишу « М », чтобы указать, что попытка не была выполнена, и начнется следующее судебное разбирательство.

6. Задачи Visuospatial Working Memory

ПРИМЕЧАНИЕ. В начале каждой задачи рассказчик CABC-WM предоставляет инструкции ребенку.

  1. Месторасположение Span
    1. Прочтите экран инструкции, который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса. Разместите клавиатуру в недоступном для ребенка месте. Нажмите «9» на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка. МониторингВнимание ребенка к задаче, которая требует, чтобы он отозвал серию местоположений на экране компьютера и в то время как он отвечает, прикоснувшись к экрану, чтобы сделать свой выбор.
  2. Местоположение Span - Running
    1. Прочтите экран инструкции, который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса. Разместите клавиатуру в недоступном для ребенка месте. Нажмите «9» на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка.
    2. Контролируйте внимание ребенка к задаче, когда он вспоминает в прямом порядке, как и многие местоположения, представленные с конца последовательности непредсказуемой длины. После того, как ребенок коснется экрана, чтобы ответить, убедитесь, что ребенок выбирает кнопку NEXT , круг в правом нижнем углу экрана с надписью NEXT, чтобы продвинуть CABC-WM до следующего испытания.
  3. Visual Span
    1. Прочтите экран инструкции, который отображается вТо ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса. Разместите клавиатуру в недоступном для ребенка месте. Нажмите «9» на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка. Контролируйте внимание ребенка к задаче, а когда он будет предложено, он использует сенсорный экран, чтобы выбрать порядок представленных многоугольников в промежутках длиной 2-6.
  4. Visual Span - запуск
    1. Прочтите экран инструкции, который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса. Разместите клавиатуру в недоступном для ребенка месте. Нажмите «9» на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка.
    2. Наблюдайте за вниманием ребенка к задаче, а при появлении запроса он использует сенсорный экран, чтобы выбрать порядок полигонов, который он может вызвать в прямом порядке, как можно больше полигонов от непредсказуемой длины пролета. После того, как ребенок коснется экрана, чтобы ответить, убедитесь, что ребенок выбирает «СЛЕДУЮЩИЙ9; , Кружок в правом нижнем углу экрана, обозначенный «NEXT», для продвижения CABC-WM до следующего испытания.

7. Обязательные задачи

  1. Фонологический диапазон привязки
    1. Прочтите экран инструкции, который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса. Разместите клавиатуру в недоступном для ребенка месте. Нажмите «9» на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка.
    2. Слушайте словесный отклик ребенка, когда его попросят ввести слово, не связанное с неречевым звуком. Если ребенок делает разумную попытку, нажмите клавишу C, чтобы указать, что была сделана попытка, и продвинуть задачу к следующему испытанию. Если ребенок не предпринимает разумных попыток ( например , ребенок говорит «я не знаю» или не отвечаю), нажмите клавишу «М», чтобы указать, что попытка не была сделана и разрешить следующее испытаниеначать.
  2. Визуальная привязка
    1. Прочтите экран инструкции, который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном острове сеанса. Разместите клавиатуру в недоступном для ребенка месте. Нажмите «9» на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка.
    2. После того, как ребенку будут представлены полигоны в соответствующих местах на экране (увеличение длины пролета от 1 до 6 полигонов за раз для каждого испытания), следите за ребенком, пока он использует сенсорный экран, чтобы переместить многоугольники в места сетки, которые он вспоминает , После того, как ребенок закончит свой выбор, убедитесь, что ребенок выбирает кнопку «СЛЕДУЮЩИЙ», круг в правом нижнем углу экрана с надписью «СЛЕДУЮЩИЙ», чтобы продвинуть CABC-WM до следующего испытания.
  3. Кросс-модальное связывание
    1. Прочтите экран инструкции, который появляется после того, как ребенок выбирает значок задачи на выбранном островесессия. Разместите клавиатуру в недоступном для ребенка месте. Нажмите «9» на клавиатуре с 10 клавишами, чтобы запустить задачу для ребенка.
    2. Поскольку ребенку представлен многоугольник, обозначающий после изучения парных многоугольников с интервалами в 1-6 пар, отслеживайте ответы ребенка. Если ребенок делает разумную попытку, нажмите клавишу «C», чтобы указать, что была сделана попытка, и продвинуть задачу к следующему испытанию. Если ребенок не предпринимает разумных попыток ( например , ребенок говорит «я не знаю» или не отвечаю), нажмите клавишу «М», чтобы указать, что попытка не была выполнена и разрешить начало следующего судебного разбирательства

Representative Results

CABC-WM было введено 168 детям с типичным развитием, которые были зарегистрированы или только что закончили второй класс (средний возраст = 7, SD = 4,99 месяца). Дети также отвечали следующим критериям включения: а) не имели истории нейропсихиатрических расстройств ( например , СДВГ или расстройства аутистического спектра), б) не имели истории получения специальных образовательных услуг, в) говорили одноязычным английским языком, г) не повторяли оценку , E) имел стандартный балл> 30 -й процентиль на экзамене Goldman-Fristoe Test of Articulation -2 (GFTA) 18 , f) имел стандартный балл> 87 на базовом языке, составленном из «Клинической оценки языковых основ - четвертое издание» ( CELF-4) 19 , g) имел составную стандартную оценку 2 -го сорта> 95 по Тесту эффективности чтения слов, второе издание (TOWRE-2) 20 и h) имел стандартный балл> 74 на NonverbalИндекс Батареи оценки Kaufman для детей (K-ABC) 21 . В таблице 2 представлены скорости прохода, средние значения, стандартные отклонения и диапазон баллов по каждой задаче. Некоторые дети не выполнили все задачи. В некоторых случаях это произошло из-за сбоя оборудования (около 4%) или из-за того, что ребенок не смог пройти этап подготовки к задаче. Для детей, успешно прошедших этап обучения, мы не наблюдали никаких эффектов на полу или потолке, что указывало на то, что задачи были уместны с точки зрения охвата ряда действий среди детей. Основываясь на успехе обучения, наиболее сложными задачами были «разрядность пробега» и «визуальный охват», с пропускной способностью 70,7% и 80,4% соответственно. Все остальные задачи были выполнены не менее чем 90% детей.

Задачи CABC-WM были использованы для проверки соответствия выдающихся моделей рабочей памяти 22 . Основано на co NFirmational factor, задачи CABC-WM были использованы для определения окончательной модели рабочей памяти, которую лучше всего можно описать как комбинацию трехфакторных встроенных процессов Cowan модели 15 , 16 центрального исполнительного органа, фокуса внимания и фонологического Хранения и репетиции с трехфакторной моделью Бадделея и Хитча 5 центрального исполнительного органа, визуоскопической записной книжки и фонологической петли (см . Рис. 2 ). Первый идентифицированный фактор в объединенной модели, центральный исполнительный орган, включал задачи n- back и задачу обновления. Второй фактор был в центре внимания / visuospatial sketchpad. Нагрузка на этот фактор включала традиционные задачи на визуальном уровне, такие как визуальный диапазон и диапазон местоположения, но также включала выполняемые задачи, которые, как описано выше, являются теми задачами, которые имеют непредсказуемую длину списка, что не позволяет провести репетицию> 23 , 24 . Третий идентифицированный фактор, фонологическое хранилище и репетиционная / фонологическая петля, включали в себя те задачи, которые связаны с речевыми и слуховыми стимулами, такие как разброс цифр, фонологическая привязка и повторение без слов. См. Grey et al. 22 для полного обзора. Эти репрезентативные результаты подтверждают полезность задач CABC-WM для измерения дискретных компонентов рабочей памяти в текущем образце детей.

надежность

Надежность задач CABC-WM 22 оценивалась путем вычисления коэффициентов с половинной и сплит-третьей (которые являются частными случаями более общего коэффициента K-split 25 , 26 , 27 ). Полное описание того, как мы разделяем элементы, можно получить из tОн первый автор. Надежность для каждой задачи показана в таблице 3 . Большая часть надежности была умеренной и высокой по стоимости, что свидетельствует о том, что большинство индивидуальных задач в CABC-WM надежны. Обязательные задачи показали более низкую надежность, что требует дальнейшего изучения.

Рисунок 1
Рисунок 1: Распределение задач рабочей памяти на островах CABC-WM. Заказ на остров и порядок заданий были рандомизированы для каждого ребенка. Задачи были распределены между островами для представления противовесов и стандартизации времени, необходимого для завершения острова. (Сокращения: VSS: Visuospatial work memory; PL: Фонологическая рабочая память; CE: Центральный исполнительный директор; BT: Обязательные задачи

фигура 2
et al. 22 для более подробной информации. (* Перепечатано с разрешения Грей и др. ). 22 .

Название задачи Используемые стимулы Условия или пробные типы Количество учебных блоков и проб (в скобках) Критерий прохождения обучения Количество испытаний Длина задачи (минуты) Зависимые переменные)
Центральные исполнительные задачи
N-back Слуховой (обновление) • Тоны
• Изображение полосы робота 		• Одна и та же
• Другой 		1 учебный блок:
• Тот же (3)
• Различные (3) 		4/6 54 (по 3 блока с 9 одинаковыми, 9 разных) 6,5 Средняя точность для одинаковых и разных испытаний в сочетании
N-back Visual (обновление) • Изображения черных квадратов с белыми точками • Одна и та же
• Другой 		1 учебный блок:
• Тот же (3)
• Различные (3) 		4/6 54 (по 3 блока с 9 одинаковыми, 9 разных) 7,5 Средняя точность для одинаковых и разных испытаний в сочетании
Обновление номера (обновление) • Визуальное представление чисел и операций н / 2 учебных блока:
• Каждый блок (5) 5/5 каждый блок 		15 (по 3 блока по 5 проб) 7,2 Средняя точность для всех испытаний
Фонологические рабочие задачи памяти
Digit Span • Слуховые записи цифр 1-9 (кроме 7, поскольку это 2 слога) Длина пробега (2-8 цифр) 1 учебный блок:
• 2 испытания 		2/2 14 (2 испытания на каждой длине пролета от 2-8 цифр) 4.5 Количество испытаний правильное на каждой длине пролета x длина пролета, затем сумма продуктов
Digit Span - Запуск • Слуховые записи цифр 1-9 (кроме 7, поскольку это 2 слога) Длина отрезка (7-10 цифр) 3 учебных блока:
• 3 испытания 		По крайней мере, 1 правильный для каждого из 3 блоков 12 (3 испытания на каждой длине пролета от 7-10) 6 AveЯрость количество цифр, отобранных в правильном порядке
Повторение повторных слов • Слуховые записи нелитератур Длина слова (2-5 слоговых слов) 1 учебный блок:
• 3 2-слоговых неслова) 		3 попытки 16 неслоев (4 на 2-, 3-, 4- и 5-слоговых длинах) 3 Количество повторных слов с правильными согласными по каждой длине слога x длина слога, затем сумма продуктов
Задачи Visuospatial Working Memory
Месторасположение Span • Стрелка, указывающая на расположение, расположенное по круговой схеме Длина пробега (2-6 мест) 3 учебных блока:
• 1 место (1)
• 2 места (2) 		По крайней мере, 1 в 1 месте и 1 в 2 местах 12 (2 испытания на каждой длине пролета от 2-6 мест) 4.5
Местоположение Span Running • Стрелка, указывающая на расположение, расположенное по круговой схеме Длина пролета (5-8 стрелок) 3 учебных блока:
• 6 мест (1)
• 7 мест (1)
• 8 мест (1) 		1/1 правильная на каждой длине 12 (3 испытания на каждой длине пролета из 5-8 мест) 7,5 Среднее количество мест, правильно идентифицированных во всех испытаниях
Visual Span • Черные полигоны Длина пробега (1-6 полигонов) 1 учебный блок
• 1 многоугольник (1)
• 2 многоугольника (2) 		3/3 12 (2 испытания на каждой длине пролета от 1-6 полигонов) 6,5 Правильное количество испытаний на каждую длину пролета x длина пролета, затем суммирование продуктов
Visual Span - запуск • Черные полигоны Длина промежутка (3-6 полигонов) 1 учебный блок
• 3 многоугольника (1)
• 4 многоугольника (1) 		1 правильно на каждой длине 12 (3 испытания на каждой длине пролета от 3-6 полигонов) 7 Среднее количество полигонов, правильно идентифицированных во всех испытаниях
Обязательные задачи
Фонологический диапазон привязки • Слуховые неречевые звуки (например, механические шумы)
• Слуховые записи нелитератур 		Длина промежутка (1-4) 1 учебный блок
• 1 звуковая пара без слов (1)
• 2 пары звуковых пар (1) 		2/2 попытки 20 звуковых / неслоистых пар (2 испытания каждого из 1-4 пар за испытание) 5,2 Правильное количество испытаний на каждую длину пролета x длина пролета, затем суммирование продуктов
Визуально-пространственное связывание • Изображение сетки
• Черные полигоны 		Длина пробега (1-6 полигонов) 1 учебный блок
• 1 многоугольник (1)
• 2 многоугольника (1) 		2/2 12 (2 испытания на каждой длине пролета от 1-6 полигонов) 5,2 Правильное количество испытаний на каждую длину пролета x длина пролета, затем суммирование продуктов
Кросс-модальное связывание • Черные полигоны
• Слуховые записи нелитератур 		Длина пробега (1-6 полигонов) 1 учебный блок
• 1 пара однопользовательских многоугольников (1)
• 2 неслово-многоугольника (2) 		2/2 12 (2 испытания на каждой длине пролета от 1-6 полигонов) 6,5 Правильное количество испытаний на каждую длину пролета x длина пролета, затем суммирование продуктов

Таблица 1: Сведения о задаче для рабочих задач памяти, включенных в CABC-WM. В таблице представлены стимулы, используемые для каждой задачи, проверенные условия, количество учебных испытаний, критерии прохождения фазы обучения, количество задач, средняя длина задачи и зависимые переменные для каждой задачи.

Тип задачи Скорость передачи
(%) A 		N Имею в виду SD минимальный максимальная
Обновление номера (точность) 91 155 0.8 0,28 0,14 1
N-Back Visual (точность) 94,8 147 0,77 0,17 0,3 0,96
N-Назад Слуховые (точность) 98,7 151 0,84 0,14 0,43 1
Интервал местоположения (взвешенная сумма) 100 151 10,59 5,99 0 30
Пробел (средний) 93,4 152 1,31 0,66 0,08 3,25
Визуальный диапазон (взвешенная сумма) 90,1 150 6,75 5,74 0 27
Визуальный пробег (средний) 80,4 127 0,87 0,66 0,08 2,58
Диапазон цифр (взвешенная сумма) 100 150 +19,4 6,91 4 42
Продолжительность пробега цифр (средняя) 70,7 150 1,88 1,24 0,13 4,58
Повторение неоднозначности (взвешенная сумма) 100 153 11,42 6,3 0 42
Кросс-модальное связывание (среднее) 99,3 153 4,35 2,64 0 13
Фонологический диапазон связывания 99,3 149 12,04 6,89 0 35
(Взвешенная сумма)
Визуальное связывание (взвешенная сумма) 93,4 145 4,77 3,17 0 16
Процентные данные исключают данные, которые были исключены из-за отказа оборудования, которое произошло в размере 4,04% или проблем участников, которые включали уход из исследования или оценкуУчастник отказывается завершить деятельность.

Таблица 2: Производительность по каждой задаче CABC-WM для типично развивающихся детей 2 -го класса. Для каждого задания представлена ​​средняя скорость передачи. Сообщаемые средства представляют собой сырые оценки для каждой задачи. Проценты исключают данные, которые были отброшены из-за сбоя оборудования, который произошел в размере 4,04%, или вопросов участников, которые включали уход из исследования или участник, отказавшийся от завершения деятельности.

Non-Word Rep (взвешенная сумма)
Тип задачи N надежность 95% CI надежности
Обновление номера (точность) 139 0,95 [.93, .96]
Номер Назад Визуальный (точность) 148 0,86 [.81, .90]
Номер Назад Слуховые (точность) 151 0,82 [.75, .87]
Интервал местоположения (взвешенная сумма) 158 0.7 [.59, .78]
Пробел пробела местоположения (средний) 146 0,93 [.91, .95]
Визуальный диапазон (взвешенная сумма) 140 0,73 [.62, .81]
Визуальный пробег (средний) 99 0,84 [.78, .89]
Диапазон цифр (взвешенная сумма) 159 0,67 [.55, .76]
Пробег пробега цифр (средний) 109 0,85 [.79, .89]
153 0.6 [.45, .71]
Кросс-модальное связывание (среднее) 153 0,38 [.15, .55]
Фонологический диапазон связывания (взвешенная сумма) 149 0,53 [.35, .66]
Визуальное связывание (взвешенная сумма) 145 0,51 [.32, .65]

Таблица 3: Надежность задач CABC-WM. Описанные достоверности получены из коэффициентов разделения с половиной и сплит-третьей, которые являются частными случаями более общего коэффициента К-расщепления 25 , 26 , 27 . Большинство надежности были от умеренной до высокой.

Discussion

CABC-WM был разработан для всесторонней оценки рабочей памяти у детей на основе известных теорий рабочей памяти. Множество задач оценивают центральный исполнительный орган, фонологическую рабочую память, визуоскопическую рабочую память и функции привязки.

В настоящее время CABC-WM подвергается дополнительной доработке и тестированию. Иногда исследователь может столкнуться с техническими проблемами с интерфейсом CABC-WM из-за сбоев в программировании или компьютерных ошибок. Исследовательская группа предоставляет всем помощникам руководство по устранению неполадок для решения известных проблем ( например, программа может застрять на экране и нуждается в ручном продвижении), а также обширное обучение соблюдению протокола устранения неполадок. Из-за продолжительности исследовательских сессий, дети могут стать скучными или разочарованными в программе. Помощники по научным работам обучаются, чтобы приспособить ребенка с перерывами по мере необходимости для поддержания мотивации иВнимание к задачам. В редких случаях компьютерная программа, как известно, требует перезагрузки для продолжения. В тех случаях, если администрирование было прервано в середине задачи, задача не перерегистрирована, и данные теряются. Исследовательская группа усердно работает над тем, чтобы свести к минимуму эти события.

На данный момент вся исследовательская батарея должна управляться, потому что детские выступления по отдельным задачам, представленным вне игровой среды, не были оценены. Мы проводим исследования, чтобы уменьшить количество элементов в батарее, оценить достоверность и определить, как пожилые элементарные дети выполняют эти меры. Исследовательская версия CABC-WM требует от пяти 30 до 45 минут сеансов. Это обеспечивает всестороннюю оценку рабочей памяти для детей младшего школьного возраста, которые могут представлять интерес для исследователей, но в ее нынешнем виде батарея не практична для практиков. Действительность работы со мнойMory моделей и надежности задач были зарегистрированы для вторых грейдеров в США. Следующими шагами являются проверка батареи в расширенном возрастном диапазоне детей, уменьшение количества задач в батарее и проверка параллельности.

Существуют только две известные оценки, специально предназначенные для измерения рабочей памяти, которые в настоящее время доступны для детей 11 , 12 . CABC-WM представляет собой более всеобъемлющую альтернативу этим мерам, управляемым в контексте, благоприятном для детей ( например, компьютерную игру) для повышения мотивации. Результаты показывают, что задачи CABC-WM надежны при администрировании для второклассников с типичной разработкой.

Вывод из исходной выборки детей второго сорта используется для уточнения батареи CABC-WM. Следующие шаги - оценить надежность и обоснованность батареи в более широком возрастном диапазоне детей. Долгосрочные целиИз этого исследования, чтобы помочь педагогам и семьям понять индивидуальные рабочие сильные и слабые стороны памяти детей для поддержки дифференцированного обучения и помочь каждому ребенку понять их рабочий профиль памяти, чтобы расширить возможности их самозащиты и использовать стратегии для повышения академических успехов.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана финансированием Национального института здравоохранения NIDCD Grant # R01 DC010784. Мы глубоко признательны сотрудникам, научным сотрудникам, школьным администраторам, учителям, детям и семьям, которые принимали участие. Ключевой персонал (в алфавитном порядке) Гэри Карстенсен, Сесилия Фигероа, Карен Гильметте, Труди Куо, Бьорг Лесуер, Аннелиза Пеш и Жан Циммер. Многие ученики также внесли свой вклад в эту работу, в том числе (в алфавитном порядке) Бытие Аризменди, Лорен Барон, Александр Браун, Нора Шлезингер, Ниша Таланки и Хуэй-Чунь Янь.

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).

Tags

Поведение выпуск 124 рабочая память фокус внимания visuospatial фонологическая петля привязка дети
Оценка рабочей памяти у детей: Батарея для всесторонней оценки для детей - Рабочая память (CABC-WM)
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Cabbage, K., Brinkley, S., Gray, S., … 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