子供の働く記憶を評価する:子供のための総合評価バッテリー - ワーキングメモリ(CABC-WM)

Behavior
 

Summary

ワーキングメモリは、発言、読書、および書くことを含む様々な認知課題のために、かなりの量の分散を予測する。しかし、子供の作業記憶を評価するツールはほとんどありません。私たちは、学齢期の子供たちの作業記憶のさまざまな要素を包括的に評価する、革新的なコンピュータベースのバッテリを提示します。

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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

子供のための包括的評価バッテリー - ワーキングメモリ(CABC-WM)は、若い就学年齢の子供の作業記憶のさまざまな要素を評価するために設計されたコンピュータベースのバッテリです。失読症1,2 言語障害3,4を含む言語ベースの学習障害を持つ小児では、作業記憶障害が確認されているがこれらの小児が視覚空間や音韻作業メモリなどの作業記憶の副成分に欠損を示すかどうかは不明である。 CABC-WMは、タッチスクリーンインタフェースを備えたデスクトップコンピュータ上で管理され、特に子供に魅力的で動機づけられるように開発されました。 CABC-WMの長期的な目標は、小児に個別化された作業記憶プロファイルを提供することであるが、本研究は、中央実行を測定するためのCABC-WMの初期の成功と有用性に焦点を当てている典型的な発達を有する小児における視覚刺激、視覚刺激、視覚刺激、音韻ループ、および結合構築物を含む。直ちに次のステップは、特定の言語障害、失読症、および併用言語障害および失読症を有する小児にCABC-WMを投与することである。

Introduction

ワーキングメモリは、個人が認識タスクを完了している間に着信情報を精神的に保持し操作することを可能にする限られた能力システムである。作業記憶の個人差は、成人7,8および子供9,10における認知的、学力的および専門的なパフォーマンスに影響する。作業記憶と学習の関係にもかかわらず、小児の作業記憶を包括的に評価する診断ツールはほとんどない11,12。

子供用総合評価バッテリー - ワーキングメモリ(CABC-WM)は、Baddeleyらが提案したものを含む複数の著名な作業記憶モデルによって想定されるように、最も基本的なレベルでの作業記憶を評価するように設計されています= "xref"> 5,13,​​14およびCowanおよびその同僚15,16,17。 Baddeley 14は、4つの別々の作業メモリコンポーネントを提案しています。注意を集中して切り替え、注意を分け、長期記憶と作業記憶をリンクする中央幹部/注意コントローラ。視覚的および空間的情報を保持する視空間スケッチパッド。音声ベースおよび他の音響情報を保持する音韻ループ。作業メモリ構成要素間のインターフェースを形成し、サブシステムおよび長期記憶からの情報を結び付けるエピソードバッファーとを含む。一方、コーワンは、作業記憶は、中央の執行および音韻記憶とリハーサルサブシステムに加えて、主に注意の焦点に基づいて導かれた、より大きく、より一体的な構造の一部であるかもしれないと仮定している15,16 < 17 。 CABC-WMには13の作業記憶タスクが含まれており、作業記憶の中央実行(または注意の焦点)、視空間、音韻、結合サブシステムを測定します。潜在変数の使用をサポートするために、各構成要素の3つの尺度を目指しました。 CABC-WMに含まれているタスクのいくつかは、大人向けに設計されたタスクの後にモデル化されました。通常、複雑なタスクでは子供よりも高い耐性を持ちます。私たちは視覚的に魅力的なグラフィックス、仮想報酬、タッチスクリーンインターフェースを備えた海賊テーマのコンピュータゲームで、子供たちに動機付けさせるためのタスクを採用しました。また、単一の研究セッションで提示される課題の数と各タスクの試行回数を制限して、疲労の可能性を減らしました。最後に、バッテリの信頼性を高めるために、タスクは管理しやすくスコアリングするように設計されています。すべてのタスクには、計算によって提示された標準化された命令rを各ゲームの一部として使用します。ほとんどのタスクでは自動スコアリングが行われるため、データ処理中に人為的なエラーが発生する可能性が低くなります。タスクの詳細は表1にあり、以下で説明します。

セントラル・エグゼクティブ・タスク

Nバックの聴覚Nバックの視覚 、および番号更新のタスクは、中央実行機能を評価します。 Nバックタスクは、一連の刺激を提示する更新タスクであり、その後、被験者は、刺激が前の刺激と同じかまたは異なるかを判断するように求められる。 Nバックの 聴覚課題は、異なる音色を有する異なる楽器を演奏するロボットバンドの文脈で提示される。子供たちは順調に音を聞きます。各トーンが聞こえた後、子供は新しいトーンが前のトーンと同じか異なるかを決定し、キーボード上の同じ/異なるキーを押して応答する。パイロットデータは、1-backタスクは小学校の子供たちが行うことができました。 Nバックビジュアルタスクは、模範的なゲームピースでゲームをするロボットのコンテキストで提示されます。各ゲームピースは、白い​​点の異なるパターンを持つ黒い四角です。子供たちは一連の個々のゲームの作品を見る。それぞれの作品が表示された後、彼らはパターンが前の作品と同じか違うかを判断し、ラベル付けされた同じ/異なるキーをキーボードで押すことによって応答を示します。ここでもまた、パイロットデータは、このバッテリーを完成させる幼児のための適切なレベルの1-backタスクしかないことを示した。 番号更新タスクは、作業メモリ内の情報を維持し、追加情報が提供されたときに情報を更新する子供の能力を評価する。この作業は、子供の仕事が製造されたヨーヨーとテディベアの稼働総数を把握することである、おもちゃ工場の状況で提示されます。最初は、子供たちは2桁の覚えていますが、数字の1桁ヨーヨーのものとテディベアの数のものがあります。子供は、数字の1つを加算演算( 例えば、 +1、+2 など )し、数字の合計を更新するのに使用する。子供たちは、数字がリセットされる前に5つの操作が順番に与えられ、再び開始されます。

音韻ワーキングメモリ

「音韻的作業記憶」は、音響および音声に基づく情報を精神的に保持し操作する責任がある。音韻的作業記憶は、「桁間スパン」、「ディジットスパンランニング」、および「非ワード繰り返し」タスクを使用して評価される。 '数字スパン'タスクでは、2〜8桁の長さのリストを繰り返す必要があります。このタスクは、ロボットを使って模倣ゲームをするという状況で子供たちに提示されます。子供はできるだけ多くの桁数を覚えようとロボットが言っていることを繰り返します。 「ディジットスパンランニング」タスクが表示されます7-10桁の長さのリストを読んでいる海の怪人とのコミックゲームをするという文脈で、しかし、子どもはリストに何桁の桁が表示されるかを知らない。リストが完了すると、リストの最後から順番に、できるだけ多くの数字を呼び出すように促されます。 「非単語の繰り返し」タスクでは、子供たちは海賊が川の上にキャンディーブリッジを構築するのを助ける新しい言葉( 例えば 、「genfad」と「yitvodgoom」)を繰り返します。

Visuospatialワーキングメモリ

「視空間的作業メモリ」は、視覚的および空間的情報を精神的に保持および操作する作業メモリの構成要素である。視空間作業メモリは、「位置スパン」、「位置スパンランニング」、「視覚スパン」および「視覚スパンランニング」タスクによって評価される。位置スパンタスクは、子どもが、一連の矢印の終点位置を記憶することを要求する宝物を埋める海賊。位置は、スクリーンの中心から等距離の角度で放射される8つのドットのアレイで表示されます。子どもたちはシリーズを見ると、順番に覚えておくことができるくらい多くの場所を指します。 「場所のスパンランニング」タスクは、場所のスパンタスクと同じですが、子供がいくつの場所が表示されるかはわかりません。 「ビジュアルスパン」タスクは、「ロケーションスパン」タスクに似ています。子供たちは、一度に1つずつ、一連​​の1〜6個の黒いポリゴン(ゲームの文脈では「宝石」)が画面に表示されるのを見ます。各シリーズを見た後、6つのポリゴンが画面上に一列に表示されます。子供は、タッチスクリーンを使用して、登場した順序を選択します。 「ビジュアルスパンランニング」タスクはビジュアルスパンタスクに似ていますが、子供がどのくらいの数のポリゴンが表示されるかはわかりません。シーケンスの最後に、子供たちはfのポリゴンを思い出しますオーダーオーダー。スパンの長さは3〜6ポリゴンです。

バインドタスク

「結合タスク」は、様々な作業メモリ構成要素( 例えば 、音韻的および視空間的)間の一時的なインタフェースを形成し、これらのサブシステム内およびその間で情報を結合する作業メモリの構成要素および長期記憶を指す。結合タスクには、「音韻的結合スパン」、「視覚的結合スパン」、および「クロスモーダル結合」が含まれる。 「音韻的結合スパン」タスクでは、子供は、非音声の音(ビープ音やトーンなど)とシングル音節の非ワード( 例えば 、ボープ音やメック音)とのペアリングを学習する必要があります。この作業は、キャンディーストアでキャンディーを注文するための特別な「ロボット言語」を話すロボットのコンテキストで行われます。子供は1つの音をシーケンス内の1つの非単語で聞くことから始まりますが、タスクは、シーケンス。 「ビジュアルバインディングスパン」タスクは、個々のポリゴンが4×4グリッド内に配置されているような2組のビジュアル情報を覚えておく必要があります。スパンの長さは1から6ポリゴンに増加します。各試行の最後のポリゴンが表示された後、6つのオプションのポリゴンのフィールドの隣に同じ空白の4 x 4グリッドが画面に表示されます。子供はタッチスクリーンを使用して、ポリゴンを選択してグリッド内の適切な場所にドラッグします。子供は選択に満足するまで、グリッドの周りのポリゴンを移動することができます。 'Cross-Modal Binding'は、黒いポリゴンの形をした聴覚的なnonwords( 例えば 、koovとgeem)の束縛を必要とします。この作業は、ゲームピースの名前を学習するコンテキストで行われます。個々のポリゴンが画面の中央に表示されるので、子供はそのポリゴンとペアになっている1音節の非ワードを聞きます。各試行は、提示されたペアの数が1から6の範囲で異なります。最後のペアが表示されると、6つのポリゴンのフィールドを示す選択画面が表示されます。子どもは一度に1つずつ、それぞれの単語を聞き取り、タッチスクリーンを使ってその単語と一緒に行くポリゴンを示します。非ワードは、提示された順序で再生されません。

CABC-WMの管理と結果

CABC-WMを管理するためのプロトコルは以下のとおりです。これに続いて、CABC-WM測定の結果と報告された仕事の信頼性が、典型的に発達している子供のサンプルについて提供される。提示されたCABC-WMバッテリは、ゲーム用の海賊テーマのコンテキストを使用して、タッチスクリーンモニタを備えたデスクトップコンピュータ上で管理されます。子供はタッチスクリーンの正面に座っている。研究助手が子供の横に座って、子供の注意や休憩の必要性を監視します。アシスタントは、コンピュータプログラムによって自動的に記録されないタスクのデータも記録します(下記参照)。結論としてCABC-WMは各タスクの次のタスクを選択するように指示します。研究セッションで最後のタスクが完了した後、CABC-WMは、子供が仮想店舗で自分の海賊のアバター用のアイテムを購入できるようにして結論づけます。

すべてのタスクは、試験の試行に進む前に子供が合格しなければならない一連の訓練試行で始まります。 5回の試行後に練習試合に合格できない場合、その試合は中止されます。使用された刺激、条件、訓練試行および試行回数、平均タスク長、および従属変数を含むタスクの詳細については、 表1を参照してください。

Protocol

下記のすべての手順は、参加機関の人間研究倫理審査委員会の承認を受けています。

1.準備と座席

  1. まず、子供をコンピュータの前に座らせ、調節可能なヘッドホン/マイクロフォンの組み合わせをセットします。ヘッドフォンスプリッタを使用して、アシスタントがバッテリの管理中に着用する一連のヘッドフォンを接続します。
    注:プロトコルの管理を通して、助手は子供の横に座って子供の仕事への注意を監視する。以下に説明するように応答データを入力する。 CABC-WMプロトコルに対する子供の忠実性を保証する( 例えば、子供が自分の支配的な手を使って応答したり、コンピュータ画面に出席することを保証するなど )。

2.科目への最初の指示

  1. 子供にタッチスクリーンインターフェースを使用して海賊のアバターを選択させる彼が試合中に使用することになる。
    注:ゲーム内で、子供は4つの島々(各島は別の日に疲れを防ぐために完了)に分散された13の作業記憶タスクを完了するためにバーチャルオーシャンを横断します。 図1を参照してください。個々のタスクは、アイコン( 例えば 、Toy Islandの異なるアイコンのアイコン)によって表されます。タスクは子供にランダムに割り当てられます。したがって、コンピュータは、各子供のためのタスク提示の順序をランダムに選択する。

3.アバターの選択

  1. 海賊のアバターを選択した後、完了するためにアイランドを選択するように子供に指示します。子供が選択した島の絵のアイコンの1つを選択するように指示します。これにより、タスクが開始されます。
    注:各島には3-5のタスクがあります( 図1参照)。各タスクはピクチャアイコンで表されます。タスクはCABC-WMによって無作為に提示されるので、特定の画像アイコンは必ずしも特定のタスク。各タスクについて、アシスタントにその特定のタスクのためにどのような資料が必要であるか( 例えば、キーボードの取り外し、キーボードへのラベルの貼り付けなど)を通知する紹介画面が最初に表示されます。
    1. 資料が適切に配置されたら、助手に10キーパッドの9キーを押して作業を開始するよう依頼します。子どもがタスクを完了すると(下のプロトコルに記載されているように)、選択された島が再び現れ、子供は次のタスクを選択する。このセッションは、島のすべてのタスクが完了するまで続きます。
      注記:CABC-WM内のすべてのタスクは、各タスクの標準化された口頭の指示を提供する海賊によって記述されます。各タスクは、1)中央執行機関、2)音韻作業メモリ、3)視空間作業メモリ、および4)結合を含む、各作業メモリ構成要素にしたがって、以下に分類される。各タスクの包括的な記述は、上記のマニュスクリプト。

4.中央行政の仕事

  1. Nバックの聴覚
    1. 子供がセッションの選択された島でタスクアイコンを選択した後に表示される指示画面を読んでください。子供の前にキーボードを置き、 Cキーに緑色のステッカーを、 Mキーに赤いステッカーを付けます。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドの9を押します。子供がキーボード上のそれぞれのラベル付きキーを選択することによって、応答を示すようにしてください。
      注:赤いステッカーは異なるステッカーを表し、緑のステッカーは同じステッカーを表します。これは、このタスクで子が同じ/差異の応答を示す方法です。 CABC-WMナレーターは、聴覚刺激(atone)が前の刺激と同じか異なるかを判断するように子供に指示します。
  2. Nバックビジュアル
    1. 指示画面を読む子がセッションの選択されたアイランドでタスクアイコンを選択した後に表示されます。子供の前にキーボードを置き、 Cキーに緑色のステッカーを、 Mキーに赤いステッカーを付けます。 10キーの数字パッドの9を押して、子のタスクを開始します
      注:赤いステッカーは「異なる」を表し、緑のステッカーは同じを表します。これは、このタスクで子が同じ/差異の応答を示す方法です。 CABC-WMナレーターは、子供に、視覚刺激( すなわち 、「ゲームピース」)が直前の視覚刺激と同じか異なるかを判断するように指示する。
    2. 子供がキーボード上のそれぞれのラベル付きキーを選択することによって、応答を示すようにしてください。
  3. 番号更新
    1. 子供がセッションの選択された島でタスクアイコンを選択した後に表示される指示画面を読んでください。子供に視覚的に指示するコンピュータ画面上に表示される2つの数字と、それに続く加算操作になる傾向がある。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドの9を押します。
      注:子供は画面に2つの数字が表示されます。子には、数字に適用される一連の5つの加算演算が順番に与えられます。各操作の後、子供は2つの数字の口頭の合計を提供する。
    2. 子供が口頭で試行ごとに合計( 例えば 2,3,4)を提示したら、10キーの数字パッドで子供の反応をキー入力します。これにより、タスクは自動的に次の試行に進みます。

5.音韻的作業記憶タスク

  1. ディジットスパン
    1. 子供がセッションの選択された島でタスクアイコンを選択した後に表示される指示画面を読んでください。
      注:CABC-WMナレーターは、子どもに増加する数字のシーケンスを聞くよう指示します彼が思い出す限りの長さを繰り返します。
    2. キーボードを子供の手の届かないところに置いてください(アシスタントは子供の反応の鍵となります)。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドで「9」を押します。各試行の後、キーボードの応答の正確さにかかわらず、子供が10キーパッドに繰り返し入力する数字を入力します。
      注:CABC-WMは、繰り返し番号が正しい順序であれば、子供の応答を正しいと評価します。アシスタントは子供の反応の正確さを判断しませんが、コンピュータが分析しスコアリングするためのプログラムに子供の応答を単に入れるだけです。
  2. ディジットスパン - ランニング
    注:CABC-WMナレータは、7-10桁の範囲の数字のリストを聞いてから、シーケンスの最後に多くの数字(順方向に)を繰り返すように指示します。
    1. その指示画面を読んでください子がセッションの選択されたアイランドでタスクアイコンを選択した後に表示されます。キーボードを子供の手の届かないところに置いてください(アシスタントは子供の反応の鍵となります)。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドで「9」を押します。各試行の後、子供がキーボード上の10キーの数字パッドに繰り返す数字を入力します。
      注:CABC-WMは、繰り返し番号が正しい順序であれば、子供の応答を正しいと評価します。アシスタントは子供の反応の正確さを判断しませんが、コンピュータが分析しスコアリングするためのプログラムに子供の応答を単に入れるだけです。
  3. 非単語の繰り返し
    1. 子供がセッションの選択された島でタスクアイコンを選択した後に表示される指示画面を読んでください。
      注:CABC-WMナレーターは、子供に可能な限り正確に一連の非単語( 例: genfadとyitvadgoom)を繰り返すよう指示します。
    2. 例えば 、「分からない」、または反応しないなど)、 Mキーを押して試行が行われなかったことを示し、次の試行が始まることを示します。

6.視空間作業メモリタスク

注記:各タスクの開始時に、CABC-WMナレーターは子供に指示を出します。

  1. ロケーションスパン
    1. 子供がセッションの選択された島でタスクアイコンを選択した後に表示される指示画面を読んでください。キーボードを子供の手の届かないところに置きます。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドで「9」を押します。モニターコンピュータの画面上の一連の位置を呼び出す必要があるタスクへの子供の注意と、画面をタッチして選択を行うことによって応答する間、
  2. ロケーションスパン - ランニング
    1. 子供がセッションの選択された島でタスクアイコンを選択した後に表示される指示画面を読んでください。キーボードを子供の手の届かないところに置きます。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドで「9」を押します。
    2. フォワードオーダーで、予測できない長さのシーケンスの終わりから提示された多くのロケーションを想起させながら、子供のタスクに対する注意を監視します。子供が応答する画面にタッチしたら、CABC-WMを次の試行に進めるために、 NEXTと表示されている画面の右下隅にあるNEXTボタンを子供が選択していることを確認します。
  3. ビジュアルスパン
    1. afと表示される指示画面を読んでください子供はセッションの選択された島のタスクアイコンを選択します。キーボードを子供の手の届かないところに置きます。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドで「9」を押します。プロンプトが表示されたら、彼は2〜6の長さで提示されたポリゴンの順序を選択するためにタッチスクリーンを使用しながら、タスクへの子供の注意を監視します。
  4. ビジュアルスパン - ランニング
    1. 子供がセッションの選択された島でタスクアイコンを選択した後に表示される指示画面を読んでください。キーボードを子供の手の届かないところに置きます。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドで「9」を押します。
    2. プロンプトが表示されたら、子供がタスクに注意を向ける間、タッチスクリーンを使用してフォワードオーダーで想起できるポリゴンの順序を選択します。予測可能なスパン長からできるだけ多くのポリゴンを選択します。子供が応答する画面に触れた後、子供が 'NEXT9; CABC-WMを次の試行に進めるために、「NEXT」とラベル付けされた画面の右下隅にある円、ボタンをクリックします。

7.バインドタスク

  1. 音韻的結合スパン
    1. 子供がセッションの選択された島でタスクアイコンを選択した後に表示される指示画面を読んでください。キーボードを子供の手の届かないところに置きます。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドで「9」を押します。
    2. 非音声音とペアになっている単語を聞かれたら、子供の言葉による反応を聞く。子供が合理的な試みをした場合は、Cキーを押して試行が行われたことを示し、次の試行に移ります。子供が合理的な試みをしない場合(子供が「わからない」、または反応しないなど)、「M」キーを押して試行が行われなかったことを示し、次の試用を許可するベギン。
  2. ビジュアルバインディングスパン
    1. 子供がセッションの選択された島でタスクアイコンを選択した後に表示される指示画面を読んでください。キーボードを子供の手の届かないところに置きます。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドで「9」を押します。
    2. 子供が画面上のそれぞれの場所にポリゴンを表示した後(各試行ごとにスパンの長さを一度に1から6ポリゴンまで増やす)、タッチスクリーンを使ってポリゴンをグリッド位置に移動させながら子供を監視する。子供が選択を終えたら、CABC-WMを次の試行に進めるために、「NEXT」とラベル付けされた画面の右下隅にある「NEXT」ボタンを選択するようにします。
  3. クロスモーダルバインディング
    1. 子供が選択したアイランドのタスクアイコンを選択した後に表示される指示画面を読んでください。セッション。キーボードを子供の手の届かないところに置きます。子供用のタスクを開始するには、10キーの数字パッドで「9」を押します。
    2. 1〜6ペアのポリゴンと非ワードのペアリングを学習した後に、子にラベルを付けるためのポリゴンが提示されるので、その子の反応を監視する。子供が妥当な試行を行った場合は、「C」キーを押して試行が行われたことを示し、次の試行に移します。子供が合理的な試みをしなかった場合( 例えば 、「わからない」、または応答しない)、「M」キーを押して試行が行われなかったことを示し、次の試行を開始できるようにします

Representative Results

CABC-WMは、2年生(平均年齢= 7; SD = 4.99ヶ月)に登録されたか、または直前に完了した典型的な発達を有する168人の子供に投与された。子どもはまた、以下の包含基準を満たしていた:a)神経精神障害の病歴がない( 例えば 、ADHDまたは自閉症スペクトル障害)、b)特殊教育サービスの受診歴がない、c)単一言語英語を話す、d) 、e)Goldman-Fristoe Test of Articulation -2(GFTA) 18の標準スコア> 30パーセンタイル、f)Language Fundamentals-Fourth Editionの臨床評価のコア言語コンポジットの標準スコア> 87 CELF-4) 19 、g)は、単語読解効率試験第2版(TOWRE-2) 20で第2級複合基準スコア> 95を有し、h)非言語的に74を超える標準スコアを有していた子供用カウフマンアセスメントバッテリーの指数(K-ABC) 21 。表2は、合格率、平均値、標準偏差、および各タスクのスコアの範囲を示す。一部の子供はすべての仕事を完了していませんでした。場合によっては、これは装置の故障(約4%)または子供が仕事の訓練段階に合格できなかったためであった。訓練フェーズに合格した子供たちは、床や天井の効果は観察されず、子供たちのさまざまな場面を撮影するのに開発的に適切であることが示唆された。トレーニングの成功に基づいて、通過する最も困難な課題は、それぞれ70.7%と80.4%の合格率で、「ディジットスパンランニング」と「ビジュアルスパンランニング」でした。他のすべてのタスクは子供の少なくとも90%が渡した。

CABC-WMのタスクは、作業メモリの著名なモデルの適合性をテストするために使用されている22 。共同に基づいて CABC-WMのタスクを使用して作業記憶の最終モデルを定義した。このモデルは、Cowanの3因子組込みプロセスモデル15,16の中心的な役員、注目の焦点、および音韻論の組み合わせとして最もよく説明することができるBaddeleyとHitchの中央執行部、視覚空間スケッチパッド、音韻ループの三要素モデル5図2参照)を用いた記憶とリハーサル。統合されたモデルの最初に特定された要因、中央幹部は、 n- backタスクと更新タスクを含んでいた。第二の要因は、注意/視空間スケッチパッドの焦点でした。この要素に負荷をかけるタスクには、ビジュアルスパンやロケーションスパンなどの従来の視覚ベースのタスクが含まれていましたが、前述のようにリハーサルを許可しない予測不可能なリスト長のタスク> 23,24。 3番目に同定された要因、音韻記憶とリハーサル/音韻ループには、桁と音の結合や非単語の繰り返しなど、音声や聴覚刺激を含むタスクが含まれていました。 Gray を参照されたい。完全なレビューについては22ページを参照してください。これらの代表的な結果は、現在の子供のサンプルにおける作業記憶の個別の構成要素を測定するためのCABC-WMのタスクの有用性を確認する。

信頼性

CABC-WM 22タスクの信頼性は、スプリット・ハーフとスプリット・サードの係数(より一般的なKスプリット係数の特殊なケースである25,26,27)を計算することによって評価された。アイテムを分割する方法の完全な説明は、t彼は最初の著者です。各タスクの信頼性を表3に示します。ほとんどの信頼性は中程度から高い値であり、CABC-WMの個々のタスクの大部分が信頼できるという証拠を提供しています。結合作業は信頼性が低く、さらなる調査が必要である。

図1
図1:CABC-WM諸島のワーキングメモリタスクの分布。島の順序とタスクの順序は、各子供のためにランダム化された。タスクは、プレゼンテーションを相殺し、島の完成に必要な時間を標準化するために、島々に分散されました。 (略語:VSS:Visuospatialワーキングメモリ、PL:音韻ワーキングメモリ、CE:セントラルエグゼクティブ、BT:バインディングタスク

図2
らを参照されたい。詳細は22を参照してください。 (* Gray 他の許可を得て転載) 22

タスク名 使用された刺激 条件または試用型 トレーニングブロック数および試行回数(かっこ内) 合格訓練の基準 トライアル数 タスクの長さ(分) 依存する変数
セントラル・エグゼクティブ・タスク
Nバック聴覚(更新) •トーン
ロボットバンド画像
•同じ
•異なる
1トレーニングブロック:
•同じ(3)
•異なる(3)
4/6 54(3つのブロックに9つの同じブロック、9つのブロック) 6.5 同じ試行と異なる試行の平均精度
Nバックビジュアル(更新) •白い点を含む黒い四角の画像 •同じ
•異なる
1トレーニングブロック:
•同じ(3)
•異なる(3)
4/6 54(3つのブロックに9つの同じブロック、9つのブロック) 7.5 同じ試行と異なる試行の平均精度
番号の更新(更新) •数字と操作のビジュアルプレゼンテーション該当なし 2トレーニングブロック:
•各ブロック(5) 各ブロック5/5
15(各3ブロック、5試行) 7.2 すべての試行の平均精度
音韻的作業記憶タスク
ディジットスパン •数字1-9の聴覚録音(2音節なので7を除く) スパン長(2〜8桁) 1トレーニングブロック:
•2試行
2/2 14(2〜8桁の各スパン長で2回の試行) 4.5 各スパン長xスパン長で正しい試行回数
ディジットスパン - ランニング •数字1-9の聴覚録音(2音節なので7を除く) スパン長(7-10桁) 3つのトレーニングブロック:
3試行
3つのブロックごとに少なくとも1つ正しい 12(7~10の各スパン長で3回の試行) 6 アベニュー正しい順序で呼び出された怒りの数
非単語の繰り返し •ノンワードの聴覚記録単語の長さ(2〜5音節の非ワード) 1トレーニングブロック:
•3つの2音節の非ワード)
3回試みた 16語(2音節、3音節、4音節、5音節の4音節) 3 各音節長x音節長で正しい子音で繰り返される非ワードの数
視空間作業メモリタスク
ロケーションスパン •円形のパターンで配置された場所を指す矢印スパン長(2〜6ヵ所) 3つのトレーニングブロック:
•1つの場所(1)
•2つの場所(2)
1つの場所で少なくとも1つ、2つの場所で1つ 12(2〜6箇所の各スパン長で2回の試行) 4.5
ロケーションスパンランニング •円形のパターンで配置された場所を指す矢印スパンの長さ(5-8の矢印) 3つのトレーニングブロック:
•6か所(1)
•7つの場所(1)
•8つの場所(1)
1/1は各長さで正しい 12(5-8箇所の各スパン長で3回の試行) 7.5 すべての試行にわたって正確に特定された場所の平均数
ビジュアルスパン •黒いポリゴンスパン長(1〜6ポリゴン) 1トレーニングブロック
•1ポリゴン(1)
•2つのポリゴン(2)
3/3 12(1~6ポリゴンから各スパン長で2回試行) 6.5 各スパン長さxスパン長で試行回数を修正してから積
ビジュアルスパン - ランニング •黒いポリゴンスパン長(3〜6ポリゴン) 1トレーニングブロック
•3つのポリゴン(1)
•4つのポリゴン(1)
各長さで1つ正しい 12(3~6ポリゴンから各スパン長で3回試行) 7 すべての試行にわたって順番に正しく識別されたポリゴンの平均数
バインドタスク
音韻的結合スパン •聴覚的非音声音(例えば機械音)
•ノンワードの聴覚記録
スパン長(1-4) 1トレーニングブロック
•1つのサウンド・ノンワード・ペア(1)
•2つのサウンド - 非ワードペア(1)
2/2試行 20音/非語のペアリング(1試行につき1-4組の2試行) 5.2 各スパン長さxスパン長で試行回数を修正してから積
ビジュアル空間バインディングスパングリッドの画像
•黒いポリゴン
スパン長(1〜6ポリゴン) 1トレーニングブロック
•1ポリゴン(1)
•2つのポリゴン(1)
2/2 12(1~6ポリゴンから各スパン長で2回試行) 5.2 各スパン長さxスパン長で試行回数を修正してから積
クロスモーダルバインディング •黒いポリゴン
•ノンワードの聴覚記録
スパン長(1〜6ポリゴン) 1トレーニングブロック
•1つの非ワード/ポリゴンペア(1)
•2つの非ワードポリゴン(2)
2/2 12(1~6ポリゴンから各スパン長で2回試行) 6.5 各スパン長さxスパン長で試行回数を修正してから積

表1:CABC-WMに含まれるワーキングメモリタスクのタスクの詳細。この表には、各タスクに使用される刺激、テストされた条件、トレーニングの試行回数、トレーニングフェーズの合格基準、タスクの試行回数、平均タスクの長さ、および各タスクの従属変数が示されています。

タスクのタイプ 合格率
(%) a
N 平均 SD 最小 最大
数値の更新(精度) 91 155 0.8 0.28 0.14 1
N-Back Visual(精度) 94.8 147 0.77 0.17 0.3 0.96
N-Back聴覚(正確さ) 98.7 151 0.84 0.14 0.43 1
ロケーションスパン(加重合計) 100 151 10.59 5.99 0 30
ロケーションスパンランニング(平均) 93.4 152 1.31 0.66 0.08 3.25
ビジュアルスパン(加重和) 90.1 150 6.75 5.74 0 27
ビジュアルスパンランニング(平均) 80.4 127 0.87 0.66 0.08 2.58
ディジットスパン(加重和) 100 150 19.4 6.91 4 42
ディジットスパンランニング(平均) 70.7 150 1.88 1.24 0.13 4.58
ノンブワード反復(加重和) 100 153 11.42 6.3 0 42
クロスモーダル結合(平均) 99.3 153 4.35 2.64 0 13
音韻的結合スパン 99.3 149 12.04 6.89 0 35
(加重和)
ビジュアルバインディング(加重和) 93.4 145 4.77 3.17 0 16
パーセンテージは、4.04%の率で発生した機器の不具合、または研究からの離脱を含む参加者の問題のために除外されたデータ参加者は活動を完了するために辞退する。

表2:第2学年における一般的な子どもたちのCABC-WMタスクのパフォーマンス平均合格率は、各タスクごとに提示されます。報告される手段は、各タスクの未処理のスコアです。パーセンテージでは、4.04%の割合で発生した機器の故障や、研究の撤回やアクティビティの完了を拒否した参加者の問題のために廃棄されたデータは除外されます。

非ワード担当者(加重合計)
タスクのタイプ N 信頼性 信頼性の95%信頼区間
数値の更新(精度) 139 0.95 [.93、.96]
ナンバーバックビジュアル(精度) 148 0.86 [.81、.90]
ナンバーバック聴覚(精度) 151 0.82 [.75、.87]
ロケーションスパン(加重合計) 158 0.7 [.59、.78]
ロケーションスパンラン(平均) 146 0.93 [0.91、.95]
ビジュアルスパン(加重和) 140 0.73 [.62、.81]
視覚スパンラン(平均) 99 0.84 [.78、.89]
ディジットスパン(加重和) 159 0.67 [.55、.76]
ディジットスパンラン(平均) 109 0.85 [.79、.89]
153 0.6 [.45、.71]
クロスモーダル結合(平均) 153 0.38 [.15、.55]
音韻的結合スパン(加重和) 149 0.53 [.35、.66]
ビジュアルバインド(加重和) 145 0.51 [.32、.65]

表3:CABC-WMタスクの信頼性。報告された信頼性は、より一般的なK分割係数25,26,27の特殊なケースである分割半分および分割3の係数から導かれる。ほとんどの信頼性は中程度から高い値でした。

Discussion

CABC-WMは、作業記憶の著名な理論に基づいて子供の作業記憶を包括的に評価するために開発されました。複数のタスクは、セントラルエグゼクティブ、音韻ワーキングメモリ、視空間ワーキングメモリ、およびバインディング機能を評価します。

現在、CABC-WMは追加の洗練とテストを受けています。時には、研究アシスタントは、プログラミングの不具合またはコンピュータエラーのために、CABC-WMインターフェイスに技術的な問題が発生する可能性があります。研究チームは、すべてのアシスタントにトラブルシューティングマニュアルを提供して、既知の問題に対処します( たとえば、プログラムが画面に表示され、手動で前進する必要があります)。研究セッションの期間のために、子供の参加者はプログラムに飽きたり、挫折したりすることがあります。研究助手は、モチベーションを維持するために必要に応じて休憩を取って子供を収容するように訓練されています。タスクに注意を払う。ごくまれに、コンピュータプログラムがリブートを続行する必要があることが知られています。そのような場合、管理タスクが途中で中断された場合、そのタスクは再管理されず、そのデータは失われます。研究チームは、これらの発生を最小限に抑えるよう努力しています。

現在のところ、ゲーム環境外で提示される個々のタスクに関する子供のパフォーマンスは評価されていないため、研究バッテリー全体を管理する必要があります。私たちは、バッテリー内の品目の数を減らし、妥当性を評価し、小学生の年齢がこれらの対策をどのように実行するかを決定するための調査を実施しています。 CABC-WMのリサーチバージョンでは、完了までに5回の30〜45分のセッションが必要です。これは、研究者にとって興味深いかもしれない若い小学生の作業記憶の包括的な評価を提供するが、現在の形態では、電池は開業医にとって実用的ではない。私の仕事の妥当性短期間で子供の勉強をしたり、バッテリーの仕事の数を減らしたり、同時に有効性をテストしたりすることです。

現在、小児11,12に利用可能な作業記憶を測定するために特別に設計された2つの評価しか知られていない。 CABC-WMは、これらの措置のより包括的な代案であり、モチベーションを高めるために子供にやさしい文脈( 例:コンピュータゲーム)で管理されています。結果は、CABC-WMタスクが、典型的な発達で2年生に投与されたときに信頼できることを示唆している。

第2学年の子供の最初のサンプルから得られた知見は、CABC-WMバッテリーの改良に使用されています。次のステップは、より幅広い年齢層の子供の電池の信頼性と妥当性を評価することです。長期目標教育者や家族が分化指導を支援するために、個々の作業記憶の強みと弱点を理解し、学力向上のための自己啓発や戦略の活用に役立てるために、

Disclosures

著者は何も開示することはない。

Acknowledgments

この研究は、国立衛生研究所NIDCD助成金R01 DC010784からの資金提供によって支援された。参加したスタッフ、研究仲間、学校管理者、教師、子供、および家族に深く感謝しています。主要人物は(アルファベット順に)ゲイリー・カレンセンセン、セシリア・フィゲロア、カレン・ギルメット、トゥルディ・クオ、ビヨル・ルスエール、アンネリス・ペッシュ、ジャン・ジマーが含まれています。ジェネシス・アリズメンディ、ローレン・バロン、アレクサンダー・ブラウン、ノーラ・シュレジンガー、ニシャ・タランキ、ヤン・ヒュンンなど、多くの学生がアルファベット順にこの作品に貢献しました。

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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