评估儿童工作记忆:儿童综合评估电池 - 工作记忆(CABC-WM)

Behavior
 

Summary

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。

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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).

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Abstract

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。

Introduction

工作记忆是有限的能力系统,使个人在完成认知任务5,6 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7,89,10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 ),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( 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。

Protocol

以下所述的所有程序都由参与机构的人类研究伦理审查委员会批准。

准备和座位

  1. 首先,将孩子坐在电脑前面,并配有可调节的耳机/麦克风组合。使用耳机分离器连接在管理电池期间助手将佩戴的一组耳机。
    注意:在协议的整个管理过程中,助理坐在孩子旁边,监视孩子对这些任务的注意;输入响应数据,如下所述;并确保孩子对CABC-WM协议的忠诚度( 例如,确保孩子利用他的优势手回应,参加电脑屏幕 )。

2.对主题的初步说明

  1. 指示孩子使用触摸屏界面选择海盗头像他将在游戏中使用。
    注意:在游戏中,孩子将穿过虚拟海洋,完成13个工作记忆任务,分布在四个岛屿(每个岛屿在不同的一天完成,以防止疲劳)。参见图1 。个人任务由图标( 例如 ,玩具岛上玩具的不同图标)代表。任务在孩子身上随机化;因此,计算机随机选择每个孩子的任务呈现顺序。

3.选择阿凡达

  1. 选择海盗头像后,指导孩子选择一个岛屿来完成。指示孩子选择他所选择的岛上的图片图标之一,这将开始一个任务。
    注意:每个岛屿有3-5个任务( 见图1 ),每个岛屿由图片图标表示。任务由CABC-WM随机呈现,所以特定的图片图标不一定与之相关联一个特定的任务。对于每个任务,首先出现介绍屏幕,向用户显示需要哪些材料( 例如,删除键盘,在键盘上放置标签等),以便该特定任务。
    1. 当材料布置正确时,请助理按10键数字键盘上的9键开始执行任务。一旦一个小孩完成了一个任务(如下面的协议所述),则所选岛将重新出现,并且子选择下一个任务。会议继续进行,直到岛上的所有工作都完成。
      注意:CABC-WM中的所有任务都由为每个任务提供标准化语言说明的盗版者叙述。每个任务根据每个工作记忆组件进行分类,包括:1)中央执行,2)语音工作记忆,3)视觉空间工作记忆,4)绑定。以上提供了对每个任务的综合描述,介绍了manu脚本。

4.中央执行任务

  1. N回听觉
    1. 阅读孩子在选定的会话岛上选择任务图标后出现的指示画面。将键盘放在孩子的前面,并在C键上放置一个绿色贴纸,并在M键上放上一个红色贴纸。按10键数字键上的9可开始小孩的任务。确保孩子通过选择键盘上相应的标签键来指示他的响应。
      注意:红色贴纸表示不同 ,绿色贴纸表示相同;这是孩子如何在此任务中指示相同/不同的响应。 CABC-WM叙述者指示孩子判断听觉刺激( atone)是否与上述刺激相同或不同。
  2. N回视觉
    1. 阅读说明画面在孩子选择会话所选岛上的任务图标之后出现。将键盘放在孩子的前面,并在C键上放置一个绿色贴纸,并在M键上放上一个红色贴纸。按10键数字键上的9可开始小孩的任务
      注意:红色贴纸代表“不同”,绿色贴纸表示相同;这是孩子如何在此任务中指示相同/不同的响应。 CABC-WM叙述者指示孩子判断视觉刺激( “游戏片”)是否与之前的视觉刺激相同或不同。
    2. 确保孩子通过选择键盘上相应的标签键来指示他的响应。
  3. 号码更新
    1. 阅读孩子在选定的会话岛上选择任务图标后出现的指示画面。指导孩子在视觉上倾向于在计算机屏幕上呈现的两个数字和随后的附加操作。按10键数字键上的9可开始小孩的任务。
      注意:孩子在屏幕上显示两个数字。孩子按顺序给出一系列适用于数字的五个加法操作。每次操作后,孩子提供两个号码的口头运行总计。
    2. 小孩口头提供每次试验的运行总计( 例如 2,3或2,4次)后,将10小时数字键盘上的孩子的答复键入,这将自动将任务推进到下一次试验。

5.语音工作记忆任务

  1. 数字跨度
    1. 阅读孩子在选定的会话岛上选择任务图标后出现的指示画面。
      注意:CABC-WM叙述者指示孩子听取增加的数字序列并重复尽可能多的数字,他可以回想起来。
    2. 将键盘放在儿童接触不到的地方(助理将键入孩子的回答)。按10键数字键上的'9'开始小孩的任务。每次试用后,在键盘上输入孩子重复进入10键数字键盘的数字,无论其响应的正确性如何。
      注意:如果重复的数字是正确的顺序,CABC-WM评分孩子的回答是正确的。助理不会判断孩子的反应准确性,而只是将孩子的回应指向计算机的程序进行分析和得分。
  2. 数字跨度 - 运行
    注意:CABC-WM叙述者指示孩子收听长度为7-10位数字的数字列表,然后在序列结束时重复多个数字(以正向顺序)。
    1. 阅读说明画面在孩子选择会话所选岛上的任务图标之后出现。将键盘放在儿童接触不到的地方(助理将键入孩子的回答)。按10键数字键上的'9'开始小孩的任务。每次试用后,输入孩子重复进入键盘上10键数字键盘的数字。
      注意:如果重复的数字是正确的顺序,CABC-WM评分孩子的回答是正确的。助理不会判断孩子的反应准确性,而只是将孩子的回应指向计算机的程序进行分析和得分。
  3. 非字重复
    1. 阅读孩子在选定的会话岛上选择任务图标后出现的指示画面。
      注意:CABC-WM叙述者指示孩子尽可能准确地重复一系列非词语( 例如 genfad和yitvadgoom)。
    2. 例如 ,孩子说“我不知道”或者没有回应),按M键表示没有尝试,下一次试验将开始。

Visuospatial工作记忆任务

注意:在每个任务开始时,CABC-WM叙述者向孩子提供指示。

  1. 位置跨度
    1. 阅读孩子在选定的会话岛上选择任务图标后出现的指示画面。将键盘放在儿童接触不到的地方。按10键数字键上的'9'开始小孩的任务。监视孩子注意的任务是要求他在电脑屏幕上回忆一系列的位置,而他通过触摸屏幕进行响应来进行选择。
  2. 位置跨度 - 运行
    1. 阅读孩子在选定的会话岛上选择任务图标后出现的指示画面。将键盘放在儿童接触不到的地方。按10键数字键上的'9'开始小孩的任务。
    2. 监视孩子对这项任务的注意力,而他按照向前的顺序回忆出从一连串不可预知的长度结束时提供的许多位置。在孩子触摸屏幕进行响应后,确保孩子选择NEXT按钮,屏幕右下角的一个圆圈,标记为NEXT,以将CABC-WM推进到下一个试验。
  3. 视觉范围
    1. 阅读出现在af的指令画面孩子选择会话所选岛上的任务图标。将键盘放在儿童接触不到的地方。按10键数字键上的'9'开始小孩的任务。监视孩子的注意力,当提示时,他使用触摸屏来选择2-6长度的展现多边形的顺序。
  4. 视觉跨度 - 运行
    1. 阅读孩子在选定的会话岛上选择任务图标后出现的指示画面。将键盘放在儿童接触不到的地方。按10键数字键上的'9'开始小孩的任务。
    2. 监视孩子的注意力,当提示时,他使用触摸屏选择他可以按顺序调用的多边形的顺序,尽可能多的多边形从不可预测的跨度长度。孩子触摸屏幕进行响应后,确保孩子选择“NEXT”9;按钮,标记为“NEXT”的屏幕右下角的一个圆圈,将CABC-WM推进到下一个试验。

7.绑定任务

  1. 语音绑定范围
    1. 阅读孩子在选定的会话岛上选择任务图标后出现的指示画面。将键盘放在儿童接触不到的地方。按10键数字键上的'9'开始小孩的任务。
    2. 当他被要求与非语音声音配对的非字时,聆听孩子的口头响应。如果孩子做出合理的尝试,按C键指示已经尝试,并将任务推进到下一次试验。如果孩子没有做出合理的尝试( 例如 ,孩子说“我不知道”或者不回应),按“M”键表示没有尝试,并允许下次试用开始。
  2. 视觉绑定范围
    1. 阅读孩子在选定的会话岛上选择任务图标后出现的指示画面。将键盘放在儿童接触不到的地方。按10键数字键上的'9'开始小孩的任务。
    2. 在孩子在屏幕上各自的位置呈现多边形(每次试验一次,从1到6个多边形的跨度长度增加)时,监视孩子,同时他使用触摸屏将多边形移动到他回忆的网格位置。孩子完成他的选择之后,确保孩子选择“NEXT”按钮,屏幕右下角的一个标有“NEXT”的圆圈,将CABC-WM推进到下一次试验。
  3. 跨模式绑定
    1. 阅读孩子在所选岛屿上选择任务图标后出现的指示画面会话。将键盘放在儿童接触不到的地方。按10键数字键上的'9'开始小孩的任务。
    2. 由于孩子在学习了1-6对之间的多边形 - 非对码配对后,被呈现一个多边形标签,可以监视孩子的反应。如果孩子做出合理的尝试,请按“C”键,表示尝试进行,并将任务推进到下一次试验。如果孩子没有做出合理的尝试( 例如 ,孩子说“我不知道”或者没有回应),按“M”键表示没有尝试,并允许下一次试验开始

Representative Results

对168名具有典型发育的儿童进行CABC-WM治疗,这些儿童入选或刚刚完成二年级(平均年龄= 7岁,SD = 4.99个月)。儿童也符合以下纳入标准:a)没有神经精神障碍史( ADHD或自闭症谱系障碍),b)没有接受特殊教育服务的历史,c)单语英语,d)没有重复评分,e)在高分子关节测验-2(GFTA) 18上的标准评分> 30百分 ; f)语言基础第四版临床评价(“基础”第四版)核心语言综合评分标准得分> 87分CELF-4) 19 ,g)在阅读效率测试,第二版(TOWRE-2) 20中有二级复合标准评分> 95分,h)非语言标准得分> 74分考夫曼儿童评估电池指数(K-ABC) 21 。表2列出了每个任务的合格率,均值,标准偏差和分数范围。有些孩子没有完成所有的任务。在某些情况下,这是由于设备故障(约4%)或因为小孩无法通过任务的训练阶段。对于顺利通过培训阶段的儿童,我们观察到没有地板或天花板效应,表明这些任务在发展上适合捕捉儿童一系列表演。基于培训成果,通过率最高的是“数字跨度运行”和“视觉跨度运行”,合格率分别为70.7%和80.4%。所有其他任务都由至少90%的孩子通过。

CABC-WM的任务已被用于测试工作记忆体22的显着模型的适合性。基于公司确定性因素分析,CABC-WM的任务用于定义工作记忆的最终模型,可以最好地描述为Cowan的三因素嵌入式过程模型15,16 中央执行,关注焦点和语音学存储和排练与Baddeley和Hitch的三因素模型5的中央执行,视觉空间画板和语音循环( 见图2 )。组合模式中的第一个确定的因素是中央执行机构,包括n- back任务和更新任务。第二个因素是注意力/视觉空间画板的焦点。加载到该因素上的任务包括传统的基于视觉的任务,例如视觉跨度和位置跨度,还包括运行的任务,如上所述,这些任务是具有不可预测的列表长度,不允许进行排练> 23,24。第三个确定因素是语音存储和排练/语音循环,包括涉及语音和听觉刺激的任务,如数字跨度,语音绑定和非单词重复。参见Gray 等人 22完成审查。这些代表性的结果证实了CABC-WM的任务在当前样本的儿童样本中测量工作记忆的分立成分的效用。

可靠性

CABC-WM 22任务的可靠性是通过计算半分半数和三分之一系数(这是更一般的K分裂系数25,26,27的特殊情况)来评估的。可以从t获得我们如何拆分物品的完整说明他第一作者。每个任务的可靠性如表3所示 。大多数可靠性是中等到高的价值,提供证据表明CABC-WM中的大部分个人任务是可靠的。具有约束力的任务表明可靠性较低,值得进一步调查。

图1
图1:跨越CABC-WM群岛的工作记忆任务的分布。岛屿秩序和任务顺序被随机分配给每个孩子。任务分布在岛屿上,以平衡演示文稿,并规定完成岛屿所需的时间。 (缩写:VSS:Visuospatial working memory; PL:语音工作记忆; CE:中央执行; BT:约束任务

图2
等人 22了解更多细节。 (*经Gray 等人许可转载) 22

任务名称 使用刺激 条件或试用类型 训练块和试验数(括号中) 通过培训的标准 试验次数 任务长度(分钟) 依赖变量
中央执行任务
N-back听觉(更新) •音调
•机器人乐队的形象
•相同
•不同
1训练块:
•相同(3)
•不同(3)
4/6 54(3个块,每个9个相同,9个不同) 6.5 相同和不同试验的平均精度相结合
N-back视觉(更新) •带有白点的黑色方块图像 •相同
•不同
1训练块:
•相同(3)
•不同(3)
4/6 54(3个块,每个9个相同,9个不同) 7.5 相同和不同试验的平均精度相结合
号码更新(更新) •数字和操作的视觉呈现 N / A 2个训练块:
•每个块(5) 5/5每个块
15个(每个3个块5个试验) 7.2 所有试验的平均精度
语音工作记忆任务
数字范围 •数字1-9的听觉记录(除了7,因为它是2个音节) 跨距(2-8位) 1训练块:
•2次试验
2/2 14(2个试验,每个跨度长度从2-8位数) 4.5 每个跨度长度x跨度长度上的试验数量正确,然后求和积
数字跨度 - 运行 •数字1-9的听觉记录(除了7,因为它是2个音节) 跨距(7-10位数) 3个训练块:
•3次试验
对于3个块中的每一个,至少1个正确 12个(3个试验,每个跨度长度从7-10) 6 大道愤怒的数字以正确的顺序召回
非字重复 •非词的听觉录音字长(2-5个音节非词) 1训练块:
•3个2音节非词语
3尝试 16个非词(4,在2-,3-,4-和5-音节长度) 3 在每个音节长度x音节长度上用正确辅音重复的非词数,然后求和
Visuospatial工作记忆任务
位置跨度 •指向以圆形图案排列的位置的箭头跨度长度(2-6个位置) 3个训练块:
•1个位置(1)
•2个地点(2)
1个位置至少1个,2个位置1个 12个(2个试验在2-6个位置的每个跨度长度) 4.5
位置跨度运行 •指向以圆形图案排列的位置的箭头跨距(5-8个箭头) 3个训练块:
•6个地点(1)
•7个地点(1)
•8个地点(1)
1/1在每个长度上正确 12个(每个跨度长度为5-8个位置的3个试验) 7.5 在所有试验中正确确定的平均地点数
视觉范围 •黑色多边形跨距(1-6个多边形) 1训练块
•1个多边形(1)
•2个多边形(2)
3/3 12(每个跨度长度为1-6个多边形的2个试验) 6.5 在每个跨度长度x跨度长度上正确的试验次数,然后求和积
视觉跨度 - 运行 •黑色多边形跨度长度(3-6个多边形) 1训练块
•3个多边形(1)
•4个多边形(1)
1在每个长度上正确 12(3个试验,每个跨度长度从3-6个多边形) 7 在所有试验中按顺序正确识别的多边形平均数
绑定任务
语音绑定范围 •听觉非语音(例如机械噪声)
•非词的听觉录音
跨距(1-4) 1训练块
•1个声 - 非对(1)
•2个声 - 非对(1)
2/2尝试 20个声/非字配对(每次试验1-4次试验) 5.2 在每个跨度长度x跨度长度上正确的试验次数,然后求和积
视觉空间绑定跨度 •网格图像
•黑色多边形
跨距(1-6个多边形) 1训练块
•1个多边形(1)
•2个多边形(1)
2/2 12(每个跨度长度为1-6个多边形的2个试验) 5.2 在每个跨度长度x跨度长度上正确的试验次数,然后求和积
跨模式绑定 •黑色多边形
•非词的听觉录音
跨距(1-6个多边形) 1训练块
•1个非字 - 多边形对(1)
•2个非多边形(2)
2/2 12(每个跨度长度为1-6个多边形的2个试验) 6.5 在每个跨度长度x跨度长度上正确的试验次数,然后求和积

表格1:CABC-WM中包含的工作内存任务的任务详细信息。该表列出了每个任务使用的刺激,条件测试,培训试验的数量,通过培训阶段的标准,任务试验的数量,平均任务长度和每个任务的因变量。

任务类型 合格率
(%) a
ñ 意思 SD 最低限度 最大值
数字更新(精度) 91 155 0.8 0.28 0.14 1
N-Back视觉(准确度) 94.8 147 0.77 0.17 0.3 0.96
N回听觉(准确度) 98.7 151 0.84 0.14 0.43 1
位置跨度(加权和) 100 151 10.59 5.99 0 三十
位置跨度运行(平均) 93.4 152 1.31 0.66 0.08 3.25
视觉跨度(加权和) 90.1 150 6.75 5.74 0 27
视觉跨度运行(平均值) 80.4 127 0.87 0.66 0.08 2.58
数字跨度(加权和) 100 150 19.4 6.91 4 42
数字跨度运行(平均值) 70.7 150 1.88 1.24 0.13 4.58
非重复重复(加权和) 100 153 11.42 6.3 0 42
交叉模态绑定(平均) 99.3 153 4.35 2.64 0 13
语音绑定跨度 99.3 149 12.04 6.89 0 35
(加权和)
视觉绑定(加权和) 93.4 145 4.77 3.17 0 16
百分比不包括由于设备故障排除的数据,发生率为4.04%,参与者问题包括从研究中撤出或参与参与者拒绝完成活动。

表2:通常在年级开发儿童的每个CABC-WM任务的表现。每个任务提供平均合格率。报告的方法是每个任务的原始分数。百分比不包括由于设备故障而丢弃的数据,发生率为4.04%,或参与者问题,包括退出研究或参与者拒绝完成活动。

非Word Rep(加权和)
任务类型 ñ 可靠性 95%CI的可靠性
数字更新(精度) 139 0.95 [.93,.96]
数字后视(准确度) 148 0.86 [.81,.90]
数字回听(准确度) 151 0.82 [.75,.87]
位置跨度(加权和) 158 0.7 [.59,.78]
位置跨度(平均值) 146 0.93 [.91,.95]
视觉跨度(加权和) 140 0.73 [.62,.81]
视觉跨度运行(平均值) 99 0.84 [.78,.89]
数字跨度(加权和) 159 0.67 [.55,.76]
数字跨度运行(平均值) 109 0.85 [.79,.89]
153 0.6 [.45,.71]
交叉模态绑定(平均值) 153 0.38 [.15,.55]
语音绑定跨度(加权和) 149 0.53 [.35,.66]
视觉绑定(加权和) 145 0.51 [.32,.65]

表3:CABC-WM任务的可靠性。报告的可靠性来源于分裂半和分裂三分之一系数,这是更一般的K分离系数25,26,27的特殊情况。大多数可靠性是中等到高的价值。

Discussion

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。

Disclosures

作者没有什么可以披露的。

Acknowledgments

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。

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.

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