어린이의 작업 기억 평가 : 어린이를위한 종합 평가 배터리 - 작업 메모리 (CABC-WM)

Behavior
 

Summary

작업 기억은 말하기, 읽기 및 쓰기와 같은 다양한인지 작업에 대해 상당한 양의 차이를 예측합니다. 그러나 어린이의 작업 기억을 평가할 수있는 도구는 거의 없습니다. 우리는 취학 연령 아동의 작업 기억의 여러 구성 요소를 포괄적으로 평가하는 혁신적인 컴퓨터 기반 배터리를 제시합니다.

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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

어린이를위한 포괄적 인 평가 배터리 - 작업 메모리 (CABC-WM)는 어린 학령기 어린이의 작업 기억의 여러 구성 요소를 평가하도록 설계된 컴퓨터 기반 배터리입니다. 실독증 1 , 2 및 언어 장애 3 , 4를 비롯한 언어 기반 학습 장애를 가진 어린이에서는 일하는 기억 상실이 확인되었지만 시각적 또는 음운 적 작업 기억과 같이 작업 기억의 하위 구성 요소에 적자가 있는지 여부는 분명하지 않다 . CABC-WM은 터치 스크린 인터페이스가 장착 된 데스크톱 컴퓨터에서 관리되며 어린이를 위해 매력적이고 동기를 부여하기 위해 특별히 개발되었습니다. CABC-WM의 장기적인 목표는 아동에게 개별화 된 작업 기억 프로파일을 제공하는 것이지만, 본 연구는 CABC-WM의 초기 성공 및 유틸리티에 중점을 둔다.시각적 시각, 시각적 반복, 음운 반복, 그리고 전형적인 발달을 가진 아이들의 구속력있는 구성. 즉각적인 다음 단계는 특정 언어 장애, 난독증 및 동반자 특정 언어 장애 및 난독증을 가진 어린이에게 CABC-WM을 관리하는 것입니다.

Introduction

작업 기억은 개인이인지 작업을 완료하는 동안 들어오는 정보를 정신적으로 유지하고 조작 할 수있게하는 제한된 용량 시스템입니다 5 , 6 . 작업 기억의 개인차는 성인 7 , 8 및 소아 9 , 10의 인지, 학력 및 전문 성과에 영향을줍니다. 작업 기억과 학습 사이의 연결에도 불구하고, 소아 11,12의 작업 기억을 종합적으로 평가할 수있는 진단 도구는 거의 없습니다.

어린이를위한 종합 평가 배터리 - 작업 기억 장치 (CABC-WM)는 Baddeley 및 동료가 제안한 것을 포함하여 여러 중요한 작업 기억 모델에 의해 구상되는 것처럼 가장 기본적인 수준에서 작업 기억을 평가하도록 설계되었습니다= "xref"> 5 , 13 , 14 및 Cowan 및 동료 15 , 16 , 17 . Baddeley 14 는 4 개의 분리 된 작업 메모리 구성 요소를 제안합니다 :주의 집중과 집중, 장기 기억 및 작업 기억을 집중, 전환하는 중앙 집행 /주의 컨트롤러; 시각 및 공간 정보를 보유하는 시각 공간 스케치 패드; 음성 기반 및 다른 음향 정보를 보유하는 음운론 루프; 작업 메모리 구성 요소 간의 인터페이스를 형성하고 서브 시스템 및 장기간 메모리의 정보를 바인드하는 일회성 버퍼. 반면에 Cowan은 작업 기억이 중앙 집행 및 음운론 저장 및 리허설 서브 시스템 외에도 주목의 초점을 중심으로보다 크고보다 단일 한 구조의 일부라고 추측한다 </ sup> , 17 . CABC-WM에는 업무용 메모리의 중앙 집행 (또는 관심 집중), 시각 공간, 음운 및 바인딩 하위 시스템을 측정하는 13 가지 작업 기억 작업이 포함됩니다. 우리는 잠재 변수의 사용을 지원하기 위해 각각의 구조에 대한 세 가지 척도를 목표로했습니다. CABC-WM에 포함 된 여러 가지 작업은 원래 어른 용으로 설계된 작업을 모델로 삼았습니다. 일반적으로 복잡한 작업의 경우 어린이보다 높은 내성을 가지고있었습니다. 우리는 시각적으로 호소력있는 그래픽, 가상 보상 및 터치 스크린 인터페이스를 사용하여 해적을 주제로 한 컴퓨터 게임에서 아이들에게 동기를 부여 할 수 있도록 작업을 조정했습니다. 또한 단일 연구 세션에서 제시되는 작업 수와 각 작업의 시도 횟수를 제한하여 피로의 가능성을 줄였습니다. 마지막으로, 배터리의 신뢰성을 높이기 위해 작업을 쉽게 관리하고 점수를 매길 수 있도록 설계되었습니다. 모든 작업에는 컴퓨팅에서 제공하는 표준화 된 지침이 포함되어 있습니다.r 각 게임의 일부로. 대부분의 작업에는 데이터 처리 중 인적 오류의 기회를 줄이는 자동 채점 기능이 있습니다. 작업의 세부 사항은 표 1 에서 볼 수 있으며 아래에서 설명합니다.

중앙 집행 임무

N-back 청각 , N-back 시각번호 업데이트 작업은 중앙 집행 기능을 평가합니다. N-back 작업은 일련의 자극을 나타내는 업데이트 작업이며, 그 후에 피험자는 자극이 선행 자극과 동일하거나 다른지 여부를 판단해야합니다. N-back 청각 과제는 서로 다른 음색의 서로 다른 악기를 연주하는 로봇 밴드의 맥락에서 제시됩니다. 아이들은 순서대로 음색을 듣습니다. 각 음이 들리면, 새로운 음색이 이전 음색과 같거나 다른지를 결정하고 키보드의 동일한 / 다른 키를 눌러서 응답합니다. 파일럿 데이터는1 회 작업은 초등학생이 할 수있었습니다. N-back Visual 작업은 패턴 화 된 게임 조각으로 게임을하는 로봇의 컨텍스트에서 제공됩니다. 각 게임 조각은 흰색 점의 패턴이 다른 검은 색 사각형입니다. 아이들은 일련의 개별 게임을 봅니다. 각 조각이 표시된 후에 패턴은 앞의 조각과 동일하거나 다른지를 결정하고 레이블이 지정된 동일 / 다른 키를 키보드에 밀어 넣어 응답을 표시합니다. 다시, 조종사 데이터는이 배터리를 완성한 어린 아이들을위한 1 단계 작업 만이 적절한 수준에 있음을 보여주었습니다. 번호 업데이트 작업은 작업 메모리에서 정보를 유지하고 추가 정보가 제공 될 때 정보를 업데이트하는 아동의 능력을 평가합니다. 이 작업은 장난감 공장의 맥락에서 제시되는데, 여기서 아이의 임무는 제조 된 요요 스와 곰 인형의 누적을 추적하는 것입니다. 처음에 어린이는 기억할 두 자릿수, 한 자릿수의 숫자요요 스와 곰의 수에 대한 다른 하나. 그런 다음 어린이는 숫자 중 하나에 대해 더하기 연산 ( 예 : +1, +2 )을 표시하여 숫자 합계를 업데이트하는 데 사용합니다. 아이들은 숫자가 재설정되고 다시 시작되기 전에 순서대로 5 가지 조작을받습니다.

음운론

'음운 적 작업 기억'은 음향 및 음성 기반 정보를 정신적으로 보유하고 조작하는 일을 담당합니다. 음운론 적 작업 기억은 '자릿수 스팬', '자릿수 스팬 실행'및 '비 ​​단어 반복'작업을 사용하여 평가됩니다. '자릿수 범위'작업을 수행하려면 어린이가 길이가 2 ~ 8자인 목록을 반복해야합니다. 이 작업은 로봇으로 모방 자 게임을하는 맥락에서 아이들에게 제공됩니다. 아이는 로봇이 말한 것을 반복하여 가능한 한 많은 자리수를 기억합니다. '자릿수 범위 실행'작업이 표시됩니다.길이 7-10 자리 숫자의 목록을 읽는 바다 괴물과 모방 자 게임을하는 맥락에서; 그러나 아이들은 얼마나 많은 자릿수가 목록에 나타날지 모릅니다. 목록이 완료되면 자식은 가능한 한 많은 자릿수를 앞으로 목록에서 목록의 끝에서 호출하도록 요청받습니다. 'nonword repetition'과제에서, 어린이들은 강물 위에 사탕 다리를 만드는 데 도움이되는 새로운 단어 ( 예 : 'genfad'와 'yitvodgoom')를 반복합니다.

시공간 작업 메모리

'시각 공간 작업 메모리'는 시각적 및 공간 정보를 정신적으로 보유하고 조작하는 작업 메모리의 구성 요소입니다. Visuospatial 작업 메모리는 '위치 범위', '위치 범위 실행 중', '시각 범위'및 '시각적 간격 실행'작업으로 평가됩니다. 위치 스팬 작업은 아이들이 지시하는 일련의 화살표의 끝점 위치를 기억하도록 요구합니다보물을 묻어 놓은 해적. 위치는 스크린 중앙에서 등거리로 8 개의 점으로 배열되어 표시됩니다. 아이들은 시리즈를보고 나면 순서대로 기억할 수있는 위치를 가리 킵니다. '위치 스팬 실행'작업은 위치 스팬 작업과 동일하지만 어린이가 얼마나 많은 위치를 제공할지 알 수 없다는 점이 다릅니다. '시각적 범위'작업은 '위치 범위'작업과 유사합니다. 아이들은 한 번에 하나씩 화면에 1-6 개의 검은 색 다각형 ( , 게임의 맥락에서 '보석')이 나타나는 것을 보게됩니다. 각 시리즈를보고 나면 6 개의 다각형이 화면의 한 줄에 나타납니다. 아이들은 터치 스크린을 사용하여 나타나는 순서를 선택합니다. '시각적 스팬 실행'작업은 시각적 스팬 작업과 유사하지만 어린이가 얼마나 많은 폴리곤이 나타나는지 알지 못한다는 점이 다릅니다. 시퀀스가 끝날 때, 아이들은 forward order. 스팬 길이는 3 - 6 다각형입니다.

바인딩 작업

'바인딩 작업'은 다양한 작업 메모리 구성 요소 ( 예 : 음운 및 시각 공간) 간의 임시 인터페이스를 형성하고 이러한 하위 시스템 및 장기 메모리 내에서 정보를 바인딩하는 작업 메모리의 구성 요소를 나타냅니다. 바인딩 작업에는 '음운 적 바인딩 범위', '시각적 바인딩 범위'및 '교차 모달 바인딩'이 포함됩니다. '음운 적 바인딩 범위'작업을 위해서는 어린이가 비 음 성음 ( 예 : 삐 소리와 음색)을 한 음절의 비 단어 ( 예 : and과 목)와 짝 지어서 배우는 것이 필요합니다. 이 작업은 사탕 가게에서 사탕을 주문하는 특별한 '로봇 언어'를 말하는 로봇의 맥락에서 제시됩니다. 아이들은 순서대로 한 단어로 하나의 소리를 듣기 시작하지만, 한 단어로 4 단어까지 소리와 짝짓기 소리가 들릴 때까지 작업이 어려워집니다.순서. '시각적 인 바인딩 스팬'작업을 사용하려면 개별 폴리곤이 4 x 4 그리드에있는 것과 같이 쌍으로 연결된 시각 정보를 기억해야합니다. 스팬 길이는 1에서 6 다각형으로 증가합니다. 각 시험판의 마지막 다각형이 표시된 후에 여섯 개의 옵션 다각형 필드 옆에 동일한 빈 4 x 4 격자가 화면에 나타납니다. 아이들은 터치 스크린을 사용하여 그리드 내의 적절한 위치로 폴리곤을 선택하고 드래그합니다. 아이들은 선택에 만족할 때까지 그리드 주위로 다각형을 이동할 수 있습니다. '교차 모달 바인딩'은 검은 색 다각형 형태의 청각 적 비 단어 ( 예 : koov 및 geem)의 바인딩이 필요합니다. 이 작업은 게임 조각의 이름을 배우는 맥락에서 제시됩니다. 스크린의 중앙에 각각의 다각형이 표시 될 때, 아이들은 그 다각형과 쌍을 이루는 1 음절 단어를 듣습니다. 각 시험은 제시된 쌍의 수에 따라 1에서 6까지 다양합니다.마지막 쌍이 표시되면 여섯 개의 다각형 필드를 표시하는 선택 화면이 나타납니다. 아이들은 한 번에 하나씩 각각의 단어를 듣고 터치 스크린을 사용하여 그 단어와 함께있는 다각형을 나타냅니다. 비영어권은 제시된 순서대로 재생되지 않습니다.

CABC-WM 관리 및 결과

CABC-WM을 관리하기위한 프로토콜은 다음과 같습니다. 이에 따라 CABC-WM 측정 결과 및보고 된 작업 신뢰도가 일반적으로 개발중인 아동 샘플에 제공됩니다. 제시된 CABC-WM 배터리는 게임용 해적 테마 컨텍스트를 사용하여 터치 스크린 모니터가 장착 된 데스크톱 컴퓨터에서 관리됩니다. 아이는 터치 스크린 바로 앞에 앉습니다. 연구 보조원은 자녀의 관심이나 휴식의 필요성을 모니터링하기 위해 자녀 옆에 앉습니다. 보조자는 컴퓨터 프로그램에 의해 자동으로 기록되지 않는 작업에 대한 데이터도 기록합니다 (아래 참조). 결론각 작업의 CABC-WM은 자식에게 다음 작업을 선택하라는 메시지를 표시합니다. 연구 세션에서 마지막 작업이 완료된 후 CABC-WM은 가상 상점에서 자신의 해적 아바타에 대한 항목을 구입할 수 있도록하여 결론을 내립니다.

모든 작업은 시험 재판을 진행하기 전에 어린이가 통과해야하는 일련의 훈련 시험으로 시작됩니다. 5 회 시도 후 어린이가 훈련 시험에 합격하지 못하면 작업이 중단됩니다. 사용 된 자극, 조건, 훈련 시도 및 작업 재판 횟수, 평균 작업 길이 및 종속 변수를 포함한 개별 작업 세부 정보는 표 1 을 참조하십시오.

Protocol

아래에 설명 된 모든 절차는 참여 기관의 인간 연구 윤리 검토위원회의 승인을 받았습니다.

1. 준비 및 좌석

  1. 시작하려면 아이를 컴퓨터 앞에 앉히고 조정 가능한 헤드폰 / 마이크 조합 세트를 착용하십시오. 헤드폰 스플리터를 사용하여 보조 장치가 배터리를 관리하는 동안 착용 할 일련의 헤드폰을 연결합니다.
    참고 : 프로토콜을 관리하는 동안 조수가 자녀 옆에 앉아서 작업에 대한 아동의주의를 모니터합니다. 아래 설명 된대로 응답 데이터를 입력하십시오. CABC-WM 프로토콜에 대한 아동의 충실도를 보장하기 위해 ( 예 : 어린이가 자신의 지배적 인 손을 사용하여 응답하고, 컴퓨터 화면에 참석하는 ).

2. 제목에 대한 초기 지시 사항

  1. 아이에게 터치 스크린 인터페이스를 사용하여 해적 아바타를 선택하도록 지시합니다.그가 게임 내내 사용할 것입니다.
    참고 : 게임 내에서, 아이는 4 개의 섬 (각 섬은 피로를 막기 위해 다른 날에 완료 됨)에 분산되어있는 13 개의 작업 기억 과제를 완료하기 위해 가상 바다를 가로 질러 갈 것입니다. 그림 1을 참조하십시오. 개별 작업은 아이콘으로 표시됩니다 ( 예 : 장난감 아일랜드의 장난감 아이콘). 과제는 어린이들에게 무작위로 제공됩니다. 따라서, 컴퓨터는 각 어린이에 대한 업무 프리젠 테이션 순서를 무작위로 선택한다.

3. 아바타 선택

  1. 해적 아바타를 선택한 후, 완료 할 섬을 선택하도록 어린이에게 지시하십시오. 아이에게 선택한 섬에서 그림 아이콘 중 하나를 선택하도록 지시하면 작업이 시작됩니다.
    참고 : 각 섬에는 3-5 개의 작업 ( 그림 1 참조)이 있으며 각 작업은 그림 아이콘으로 표시됩니다. 작업이 CABC-WM에 의해 무작위로 제시되므로 특정 그림 아이콘이 반드시특정 작업. 각 작업에 대해 먼저 특정 화면에 도움이 필요한 자료 ( 예 : 키보드 제거, 키보드에 레이블 붙이기 등)를 보조자에게 알려주는 소개 화면이 나타납니다.
    1. 자료가 적절히 준비되면 보조자에게 10 키 숫자 패드의 9 키를 눌러 작업을 시작하십시오. 하위 작업 (아래 프로토콜에서 설명)을 완료하면 선택한 섬이 다시 나타나고 하위 작업이 선택됩니다. 이 세션은 섬의 모든 작업이 완료 될 때까지 계속됩니다.
      참고 : CABC-WM 내의 모든 작업은 각 작업에 대해 표준화 된 구두 지침을 제공하는 해적에 의해 서술됩니다. 각 작업은 1) 중앙 집행 기관, 2) 음운 작업 기억 장치, 3) 시각 공간 작업 기억 장치 및 4) 구속력을 포함하여 각 작업 메모리 구성 요소에 따라 아래 범주로 분류됩니다. 각 작업에 대한 포괄적 인 설명은 위에서 소개 한 마뉘스크립트.

4. 중앙 집행 임무

  1. N 백 음성
    1. 아이가 세션의 선택된 섬에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타나는 지시 화면을 읽으십시오. 어린이 앞에 키보드를 놓고 C 키에 녹색 스티커를 놓고 M 키에 빨간색 스티커를 놓습니다. 10 키 숫자 패드에서 9 를 눌러 하위 작업을 시작하십시오. 자녀가 키보드에서 해당 레이블이있는 키를 선택하여 응답을 표시했는지 확인하십시오.
      참고 : 빨간색 스티커는 다른 스티커를 나타내며 녹색 스티커는 동일하게 나타냅니다 . 이것은 아동이이 과제에서 동일한 / 차이 응답을 나타내는 방식입니다. CABC-WM 내레이터는 청각 자극 ( 즉, atone)이 선행 자극과 같거나 다른지 판단하도록 지시합니다.
  2. N - 백 비주얼
    1. 지시 화면 읽기자식이 세션의 선택된 아일랜드에서 작업 아이콘을 선택한 후에 표시됩니다. 어린이 앞에 키보드를 놓고 C 키에 녹색 스티커를 놓고 M 키에 빨간색 스티커를 놓습니다. 자녀를위한 작업을 시작하려면 10 키 숫자 패드에서 9 를 누릅니다.
      참고 : 빨간색 스티커는 'different'를 나타내고 녹색 스티커는 동일합니다. 이것은 아동이이 과제에서 동일한 / 차이 응답을 나타내는 방식입니다. CABC-WM 내레이터는 어린이에게 시각적 자극 ( , '게임 조각')이 바로 앞의 시각적 자극과 같거나 다른지 판단하도록 지시합니다.
    2. 자녀가 키보드에서 해당 레이블이있는 키를 선택하여 응답을 표시했는지 확인하십시오.
  3. 번호 업데이트
    1. 아이가 세션의 선택된 섬에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타나는 지시 화면을 읽으십시오. 어린이에게 시각적으로 지시하십시오.컴퓨터 화면 및 후속 추가 작업에 표시된 두 개의 숫자로 표시됩니다. 10 키 숫자 패드에서 9 를 눌러 하위 작업을 시작하십시오.
      참고 : 어린이는 화면에 두 개의 숫자가 표시됩니다. 자식에게는 순서에 따라 숫자에 적용되는 일련의 5 가지 추가 연산이 제공됩니다. 각 수술 후에, 아이는 두 숫자의 구두로 누적 합계를 제공합니다.
    2. 자녀가 구두로 총판 ( 예 : 2, 3 또는 2,4)을 제공 한 후에 10 키 숫자 패드에 응답을 기록하면 자동으로 다음 시험판으로 진행됩니다.

5. 음운 적 작업 기억 작업

  1. 디지트 스팬
    1. 아이가 세션의 선택된 섬에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타나는 지시 화면을 읽으십시오.
      참고 : CABC-WM 내레이터는 어린이에게 증가하는 자릿수를 듣도록 지시합니다.그가 기억할 수있는만큼 많은 자릿수를 반복 할 수 있습니다.
    2. 키보드를 어린이의 손이 닿지 않는 곳에 놓으십시오 (조교가 자녀의 반응을 알려줄 것입니다). 10 키 숫자 패드에서 '9'를 눌러 하위 작업을 시작하십시오. 각 시험판을 마친 후 키보드의 응답이 정확한지 여부와 상관없이 10 키 숫자 패드에 반복되는 숫자를 입력하십시오.
      참고 : CABC-WM은 반복 된 숫자의 순서가 올바른 경우 아동의 응답을 올바르게 채 웁니다. 조수는 아동의 반응의 정확성을 판단하지 않지만 컴퓨터가 분석하고 점수를 매기는 프로그램에 아동의 응답을 간단하게 입력합니다.
  2. 자리수 - 실행 중
    참고 : CABC-WM 내레이터는 어린이에게 길이가 7-10 자리 범위의 숫자 목록을 청취 한 다음 순서 끝에서 많은 수 (순방향 순서대로)를 반복하도록 지시합니다.
    1. 그 지시 화면을 읽으십시오.자식이 세션의 선택된 아일랜드에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타납니다. 키보드를 어린이의 손이 닿지 않는 곳에 놓으십시오 (조교가 자녀의 반응을 알려줄 것입니다). 10 키 숫자 패드에서 '9'를 눌러 하위 작업을 시작하십시오. 각 시험판을 마친 후, 반복되는 자릿수를 키보드의 10 키 숫자 패드에 입력하십시오.
      참고 : CABC-WM은 반복 된 숫자의 순서가 올바른 경우 아동의 응답을 올바르게 채 웁니다. 조수는 아동의 반응의 정확성을 판단하지 않지만 컴퓨터가 분석하고 점수를 매기는 프로그램에 아동의 응답을 간단하게 입력합니다.
  3. 비 단어 반복
    1. 아이가 세션의 선택된 섬에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타나는 지시 화면을 읽으십시오.
      참고 : CABC-WM 내레이터는 어린이에게 일련의 비 단어 ( 예 : genfad 및 yitvadgoom)를 가능한 정확하게 반복하도록 지시합니다.
    2. 예 : 아이가 '모른다'또는 대답하지 않음) M 키를 눌러 시도가 이루어지지 않았 음을 나타내면 다음 시도가 시작됩니다.

6. 시공간 작업 메모리 작업

참고 : 각 작업을 시작할 때 CABC-WM 내레이터는 아동에게 지침을 제공합니다.

  1. 위치 범위
    1. 아이가 세션의 선택된 섬에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타나는 지시 화면을 읽으십시오. 키보드를 어린이 손이 닿지 않는 곳에 놓으십시오. 10 키 숫자 패드에서 '9'를 눌러 하위 작업을 시작하십시오. 모니터컴퓨터 화면에서 일련의 위치를 ​​호출해야하는 작업에 대한 아동의주의와 화면을 터치하여 응답하면서 자신이 선택한 것을 선택합니다.
  2. 위치 범위 - 실행 중
    1. 아이가 세션의 선택된 섬에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타나는 지시 화면을 읽으십시오. 키보드를 어린이 손이 닿지 않는 곳에 놓으십시오. 10 키 숫자 패드에서 '9'를 눌러 하위 작업을 시작하십시오.
    2. 예측할 수없는 길이의 순서의 끝에서 제시된 것처럼, 앞으로의 순서대로 회상하면서 작업에 대한 어린이의주의를 감독하십시오. 아이가 응답 할 화면을 터치 한 후, CABC-WM을 다음 시험판으로 보내기 위해 NEXT 라고 표시된 화면의 오른쪽 하단 모서리에있는 NEXT 버튼을 선택하십시오.
  3. 비주얼 스팬
    1. 나타나는 지시 화면을 읽어보십시오.그 자식은 세션의 선택된 섬에서 작업 아이콘을 선택합니다. 키보드를 어린이 손이 닿지 않는 곳에 놓으십시오. 10 키 숫자 패드에서 '9'를 눌러 하위 작업을 시작하십시오. 프롬프트 될 때 터치 스크린을 사용하여 2 ~ 6 길이의 폴리곤 순서를 선택하는 동안 작업에 대한 어린이의주의를 모니터링합니다.
  4. 비주얼 스팬 - 러닝
    1. 아이가 세션의 선택된 섬에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타나는 지시 화면을 읽으십시오. 키보드를 어린이 손이 닿지 않는 곳에 놓으십시오. 10 키 숫자 패드에서 '9'를 눌러 하위 작업을 시작하십시오.
    2. 메시지가 표시되면 터치 스크 린을 사용하여 예상 할 수없는 스팬 길이에서 가능한 한 많은 폴리곤만큼 정방향으로 호출 할 수있는 폴리곤 순서를 선택하는 동안 작업에 대한 어린이의주의를 모니터링합니다. 아이가 응답 할 스크린을 건 드리면, 아이가 'NEXT9; CABC-WM을 다음 시험판으로 보내기 위해 'NEXT'라고 표시된 화면의 오른쪽 하단 모서리에있는 원 모양의 버튼을 클릭하십시오.

7. 바인딩 작업

  1. 음운 바인딩 스팬
    1. 아이가 세션의 선택된 섬에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타나는 지시 화면을 읽으십시오. 키보드를 어린이 손이 닿지 않는 곳에 놓으십시오. 10 키 숫자 패드에서 '9'를 눌러 하위 작업을 시작하십시오.
    2. 비 음성 언어와 쌍을 이루는 비 단어를 묻는 질문에 자녀의 구두 응답을 들어보십시오. 자녀가 합당한 시도를 한 경우 C 키를 눌러 시도가되었음을 나타내며 과제를 다음 시험으로 진행하십시오. 아이가 합당한 시도를하지 않은 경우 ( 예 : 아이가 '모른다'또는 대답하지 않음) 'M'키를 눌러 시도가 이루어지지 않았 음을 나타내면 다음 재판을 허용합니다.시작.
  2. 시각적 바인딩 범위
    1. 아이가 세션의 선택된 섬에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타나는 지시 화면을 읽으십시오. 키보드를 어린이 손이 닿지 않는 곳에 놓으십시오. 10 키 숫자 패드에서 '9'를 눌러 하위 작업을 시작하십시오.
    2. 아이가 화면상의 각각의 위치에 폴리곤을 표시 한 후에 (한번 시도 할 때마다 스팬 길이가 1에서 6까지 증가합니다), 터치 스크린을 사용하여 폴리곤을 리콜 그리드 위치로 이동하는 동안 아이를 모니터하십시오 . 자녀가 선택을 마친 후에는 CABC-WM을 다음 시험판으로 보내기 위해 'NEXT'라고 표시된 화면의 오른쪽 하단에있는 'NEXT'버튼을 선택하십시오.
  3. 교차 모달 바인딩
    1. 자녀가 선택한 섬에서 작업 아이콘을 선택한 후에 나타나는 지시 화면을 읽으십시오.세션. 키보드를 어린이 손이 닿지 않는 곳에 놓으십시오. 10 키 숫자 패드에서 '9'를 눌러 하위 작업을 시작하십시오.
    2. 1-6 쌍의 다각형 - 단어 조합을 학습 한 후 자녀가 레이블을 붙이기 위해 다각형을 제시 할 때, 자녀의 반응을 모니터하십시오. 자녀가 합당한 시도를하는 경우 'C'키를 눌러 시도가되었음을 나타내며 작업을 다음 시험으로 진행하십시오. 아이가 합당한 시도를하지 않은 경우 ( 예 : 아이가 '모르겠다'거나 대답하지 않는 경우) 'M'키를 눌러 시도가 이루어지지 않았 음을 나타내며 다음 시도가 시작되도록 허용합니다

Representative Results

CABC-WM은 2 학년 (평균 연령 = 7, SD = 4.99 개월)에 등록되었거나 방금 2 학년을 마친 전형적인 발달을 가진 168 명의 아이들에게 투여되었다. 아이들은 또한 a) 신경 정신병 장애 ( 예 : ADHD 또는 자폐증 스펙트럼 장애)의 병력이 없었고, b) 특수 교육 서비스를받은 역사가 없었으며, c) 독어력의 영어를 사용했으며, d) 학년을 반복하지 않은 경우 , e) Goldman-Fristoe 2 조 (GFTA) 18 표준 점수> 30 번째 백분위 수, f) Clinical Evaluation of Language Fundamentals - Fourth Edition의 핵심 언어 조합에 대해 87 점을 초과하는 점수 CELF-4) 19 , g) 단어 읽기 능률 시험, 제 2 판 (TOWRE-2) 20 에서 2 급 종합 점수> 95, h) 비 언어 시험 점수> 74아이들을위한 Kaufman 평가 건전지 색인 (K-ABC) 21 . 표 2는 합격률, 평균, 표준 편차 및 각 과제의 점수 범위를 나타냅니다. 일부 어린이들은 모든 과제를 완료하지 못했습니다. 어떤 경우에는 장비 고장 (약 4 %) 또는 아동이 업무의 훈련 단계를 통과 할 수 없었기 때문입니다. 교육 단계를 성공적으로 통과 한 어린이의 경우 바닥이나 천장 효과는 관찰되지 않았으므로 작업이 어린이를 초월한 다양한 공연을 포착하는 데 발달 적으로 적절하다는 것을 알았습니다. 교육 성공에 따라 통과해야 할 가장 어려운 과제는 각각 70.7 %와 80.4 %의 합격률로 '자릿수 달리기'와 '시각적 간격 실행'이었습니다. 다른 모든 과제는 어린이의 90 % 이상이 통과했습니다.

CABC-WM의 작업은 작업 메모리 22 의 주요 모델의 적합성을 테스트하는 데 사용되었습니다. 공동 기반 nfirmatory 요인 분석, CABC-WM의 작업은 Cowan의 3 요소 임베디드 프로세스 모델 15 , 중앙 집행부의 16 ,주의 집중 및 음운론의 조합으로 가장 잘 묘사 될 수있는 작업 메모리의 최종 모델을 정의하는 데 사용되었습니다 Baddeley와 Hitch의 중앙 집행자, 시각 공간 스케치 패드 및 음운 루프의 3 요소 모델 5 를 사용한 저장 및 리허설 ( 그림 2 참조). 통합 된 모델에서 가장 먼저 확인 된 요소 인 중앙 집행부에는 n- 백 작업과 업데이트 작업이 포함되었습니다. 두 번째 요소는 주목 / 시각 공간 스케치 패드의 초점이었습니다. 이 요소를로드하는 작업에는 시각적 범위 및 위치 범위와 같은 기존의 시각적 기반 작업이 포함되어 있었지만 위에서 설명한 것처럼 예기치 않은 목록 길이가있는 작업은 리허설을 허용하지 않는 작업> 23 , 24 . 세 번째로 확인 된 요인 인 음운 기억 장치와 리허설 / 음운론 루프에는 숫자 스팬, 음운 적 바인딩 및 단어가 아닌 반복과 같은 음성 및 청각 자극과 관련된 작업이 포함됩니다. Gray et al. 22 전체 검토. 이 대표 결과는 현재의 어린이 샘플에서 작업 메모리의 개별 구성 요소를 측정하기위한 CABC-WM 작업의 유용성을 확인합니다.

신뢰할 수 있음

CABC-WM 22 작업의 신뢰성은 스플릿 - 하프 (split-half) 및 스플릿 - 세 (split-third) 계수를 계산함으로써 평가되었다 (보다 일반적인 K- 스플릿 계수 25 , 26 , 27 의 특수한 경우). 항목을 어떻게 분할하는지에 대한 완전한 설명은 t그는 첫 번째 저자입니다. 각 작업의 신뢰성은 표 3나와 있습니다. 대부분의 신뢰성은 CABC-WM의 개별 작업의 대부분이 신뢰할 수 있다는 증거를 제공하면서 값이 중간에서 높음까지였습니다. 바인딩 작업은 더 낮은 신뢰도를 보여 주었고 추가 조사가 필요했습니다.

그림 1
그림 1 : CABC-WM 제도의 작업 메모리 작업 분포 섬의 질서와 과제 순서는 각 어린이별로 무작위로 결정되었습니다. 임무를 균형있게 제시하고 섬 완성에 필요한 시간을 표준화하기 위해 임무가 섬 전체에 분산되었습니다. (약어 : VSS : Visuospatial 작업 메모리, PL : 음운 작업 메모리, CE : 중앙 집행자, BT : 바인딩 작업

그림 2
et al. 자세한 내용은 22 페이지 를 참조하십시오. (* Gray 외의 허가를 받아 재판을 받았다 . ) 22 .

작업 이름 사용 된 자극 조건 또는 시험 유형 훈련 블록 및 시행 횟수 (괄호 안) 합격 교육 기준 시행 횟수 작업 길이 (분) 종속 변수
중앙 집행 임무
N 백 음성 (업데이트 중) • 톤
로봇 밴드 이미지
• 동일 함
• 다른
1 교육 블록 :
• 같은 (3)
• 다른 (3)
4/6 54 개 (각각 3 개 블록, 9 개 동일, 9 개 블록) 6.5 동일하고 다른 시도가 결합 된 경우의 평균 정확도
N - 백 비주얼 (업데이트) • 흰색 점이있는 검은 색 정사각형의 이미지 • 동일 함
• 다른
1 교육 블록 :
• 같은 (3)
• 다른 (3)
4/6 54 개 (각각 3 개 블록, 9 개 동일, 9 개 블록) 7.5 동일하고 다른 시도가 결합 된 경우의 평균 정확도
번호 업데이트 (업데이트) • 숫자와 작업의 시각적 표현 해당 없음 2 개의 훈련 블록 :
• 각 블록 (5) 각 블록 5/5 개
15 개 (각 블록 3 개, 5 회 시행) 7.2 모든 시도에 대한 평균 정확도
음운 적 작업 기억 작업
디지트 스팬 • 숫자 1-9의 청각 녹음 (2 음절이므로 7 제외) 스팬 길이 (2 ~ 8 자리) 1 교육 블록 :
• 2 회 시행
2/2 14 (2 ~ 8 자리의 각 경간 길이에서 2 번 시행) 4.5 각 스팬 길이 x 스팬 길이에서 정확한 시도 횟수, 그 다음 제품 합계
자리수 - 실행 중 • 숫자 1-9의 청각 녹음 (2 음절이므로 7 제외) 스팬 길이 (7-10 자리) 3 개의 훈련 블록 :
• 3 번의 시련
3 개 블록마다 1 개 이상 맞음 12 (7-10에서 각 경간 길이로 3 번 시행) 6 Ave분노의 숫자가 올바른 순서로 회상된다.
비 단어 반복 • 비 단어의 청각 녹음 단어 길이 (2 ~ 5 음절 비 단어) 1 교육 블록 :
• 3 자음 2 단어
시도한 3 명 16 단어 (2, 3, 4, 5 음절 길이에서 4) 각 음절 길이 x 음절 길이에서 올바른 자음으로 반복되는 비 단어 수
Visuospatial 작업 메모리 작업
위치 범위 • 원형 패턴으로 배열 된 위치를 가리키는 화살표 스팬 길이 (2-6 개 위치) 3 개의 훈련 블록 :
• 1 위치 (1)
• 2 곳 (2)
1 개 위치에서 1 개 이상 및 2 개 위치에서 1 개 12 개 (2-6 개 위치에서 각 경간 길이에서 2 번 시행) 4.5
위치 범위 실행 • 원형 패턴으로 배열 된 위치를 가리키는 화살표 스팬 길이 (5-8 개의 화살표) 3 개의 훈련 블록 :
• 6 개 위치 (1)
• 7 개 위치 (1)
• 8 개 위치 (1)
각 길이에서 1/1 정확함 12 개 (5-8 개 위치에서 각 경간 길이로 3 회 시행) 7.5 모든 임상 시험에서 정확하게 식별 된 위치의 평균 개수
비주얼 스팬 • 검정색 다각형 스팬 길이 (1 - 6 다각형) 교육 블록 1 개
• 1 다각형 (1)
• 다각형 2 개 (2)
3/3 12 (1-6 폴리곤의 각 스팬 길이에서 2 번 시도) 6.5 각 스팬 길이 x 스팬 길이에서 올바른 시도 횟수, 그 다음 제품 합계
비주얼 스팬 - 러닝 • 검정색 다각형 스팬 길이 (3-6 다각형) 교육 블록 1 개
• 다각형 3 개 (1)
• 4 개의 다각형 (1)
각 길이가 1 옳음 12 (3-6 다각형의 각 경간 길이에서 3 회) 7 모든 시험에서 순서대로 올바르게 식별 된 폴리곤의 평균 개수
바인딩 작업
음운 바인딩 스팬 • 청각 비 음성 (예 : 기계 소음)
• 비 단어의 청각 녹음
스팬 길이 (1-4) 교육 블록 1 개
• 1 개의 사운드 - 넌 워드 쌍 (1)
• 2 개의 음성 - 단어 조합 쌍 (1)
시도한 2/2 20 건 사운드 / 넌 워드 짝짓기 (2 건의 시도, 1 건당 1-4 건씩) 5.2 각 스팬 길이 x 스팬 길이에서 올바른 시도 횟수, 그 다음 제품 합계
시각적 공간 바인딩 범위 • 그리드 이미지
• 검정색 다각형
스팬 길이 (1 - 6 다각형) 교육 블록 1 개
• 1 다각형 (1)
• 다각형 2 개 (1)
2/2 12 (1-6 폴리곤의 각 스팬 길이에서 2 번 시도) 5.2 각 스팬 길이 x 스팬 길이에서 올바른 시도 횟수, 그 다음 제품 합계
교차 모달 바인딩 • 검정색 다각형
• 비 단어의 청각 녹음
스팬 길이 (1 - 6 다각형) 교육 블록 1 개
• 1 개의 비 - 다각형 쌍 (1)
• 2 개의 nonword-polygons (2)
2/2 12 (1-6 폴리곤의 각 스팬 길이에서 2 번 시도) 6.5 각 스팬 길이 x 스팬 길이에서 올바른 시도 횟수, 그 다음 제품 합계

1 번 테이블: CABC-WM에 포함 된 작업 메모리 작업에 대한 작업 정보. 표에는 각 작업에 사용 된 자극, 테스트 된 조건, 교육 시험 횟수, 훈련 단계 통과 기준, 작업 시도 횟수, 평균 작업 길이 및 각 작업에 대한 종속 변수가 표시됩니다.

업무 유형 합격률
(%) a
평균 SD 최저한의 최고
번호 업데이트 (정확도) 91 155 0.8 0.28 0.14 1
N- 백 시각 (정확도) 94.8 147 0.77 0.17 0.3 0.96
N-Back 청각 (정확도) 98.7 151 0.84 0.14 0.43 1
위치 범위 (가중치 합계) 100 151 10.59 5.99 0 30
위치 범위 실행 (평균) 93.4 152 1.31 0.66 0.08 3.25
비주얼 스팬 (가중치 합계) 90.1 150 6.75 5.74 0 27
비주얼 스팬 실행 (평균) 80.4 127 0.87 0.66 0.08 2.58
디지트 스팬 (가중치 합계) 100 150 19.4 6.91 4 42
숫자 스팬 실행 (평균) 70.7 150 1.88 1.24 0.13 4.58
비영어권 반복 (가중치 합계) 100 153 11.42 6.3 0 42
교차 모달 바인딩 (평균) 99.3. 153 4.35 2.64 0 13
음운 바인딩 범위 99.3 149 12.04 6.89 0 35 세
(가중치 합계)
시각적 바인딩 (가중치 합계) 93.4 145 4.77 3.17 0 16
비율은 4.04 %의 비율로 발생하는 장비 고장 또는 연구 나 파에서의 철수를 포함하는 참가자 문제로 인해 제외 된 데이터는 제외합니다참석자가 활동을 완료하기를 거부했습니다.

표 2 : 일반적으로 2 학년 어린이 발달 CABC-WM 작업의 성과. 평균 합격률은 각 과제에 대해 제시됩니다. 보고 된 평균은 각 작업의 원시 점수입니다. 비율은 4.04 %의 비율로 발생하는 장비 고장으로 인해 버려진 데이터 또는 연구에서 철회하거나 활동을 완료하기 위해 거부 한 참가자를 포함하는 참가자 문제를 제외합니다.

비 Word Rep (가중 합계)
업무 유형 신뢰할 수 있음 신뢰성 95 % 신뢰 구간
번호 업데이트 (정확도) 139 0.95 [.93, .96]
숫자 뒤로 시각 (정확도) 148 0.86 [.81, .90]
번호 뒤로 청각 (정확도) 151 0.82 [.75, .87]
위치 범위 (가중치 합계) 158 0.7 [.59, .78]
위치 스팬 실행 (평균) 146 0.93 [.91, .95]
비주얼 스팬 (가중치 합계) 140 0.73 [.62, .81]
비주얼 스팬 실행 (평균) 99 0.84 [.78, .89]
디지트 스팬 (가중치 합계) 159 0.67 [.55, .76]
숫자 스팬 실행 (평균) 109 0.85 [.79, .89]
153 0.6 [.45, .71]
교차 모달 바인드 (평균) 153 0.38 [.15, .55]
음운론 적 결합 범위 (가중치 합계) 149 0.53 [.35, .66]
시각적 바인드 (가중치 합계) 145 0.51 [.32, .65]

표 3 : CABC-WM 작업의 안정성. 보고 된 신뢰도는보다 일반적인 K- 스플릿 계수 25 , 26 , 27 의 특별한 경우 인 스플릿 - 하프 및 스플릿 - 세 계수로부터 유도됩니다. 대부분의 신뢰도는 중등도에서 고수준이었다.

Discussion

CABC-WM은 작업 기억의 두드러진 이론을 토대로 아동의 작업 기억을 종합적으로 평가하기 위해 개발되었습니다. 여러 작업은 중앙 집행 기관, 음운 작업 메모리, 시각 공간 작업 메모리 및 바인딩 기능을 평가합니다.

현재, CABC-WM은 추가적인 정제 및 테스트를 거치고 있습니다. 경우에 따라 연구 도우미가 프로그래밍 결함 또는 컴퓨터 오류로 인해 CABC-WM 인터페이스에 기술적 인 문제가 발생할 수 있습니다. 연구 팀은 문제 해결 프로토콜 준수에 관한 광범위한 교육은 물론 알려진 문제를 해결하기 위해 모든 보조자에게 문제 해결 설명서를 제공합니다 ( 예 : 프로그램이 화면에 고착되어 수동으로 진행해야 할 수도 있음). 연구 세션 기간으로 인해, 아동 참가자는 프로그램에 지루하거나 좌절 할 수 있습니다. 연구 보조원은 동기 부여를 유지하는 데 필요한 휴식 시간을 가진 아동을 수용 할 수 있도록작업에주의. 드물 긴하지만, 컴퓨터 프로그램이 계속 재부팅해야하는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 경우 관리가 중간 작업에서 중단 된 경우 작업을 다시 관리하지 않으며 데이터가 손실됩니다. 연구팀은 이러한 사건을 최소화하기 위해 부지런히 노력하고 있습니다.

현재 게임 환경 외부에서 제공되는 개별 작업에 대한 어린이의 공연은 평가되지 않았기 때문에 전체 연구 배터리를 관리해야합니다. 우리는 배터리의 품목 수를 줄이고 유효성을 평가하고 초등학생들이 이러한 조치를 수행하는 방법을 결정하기위한 연구를 실시하고 있습니다. CABC-WM의 리서치 버전에서는 완료하기 위해 30 분에서 45 분 정도의 세션이 필요합니다. 이것은 연구자들이 관심을 가질만한 어린 초등학생들을위한 작업 기억에 대한 포괄적 인 평가를 제공하지만, 현재의 형태에서는 배터리가 실무자에게는 실용적이지 않습니다. 나 일의 타당성모리 모델 및 작업 신뢰성은 미국 2 학년 학생들에게보고되었습니다. 다음 단계는 어린이의 연령 범위를 확장하여 배터리를 테스트하고 배터리의 작업 수를 줄이며 동시 유효성을 테스트하는 것입니다.

현재 1112 세 어린이가 이용할 수있는 작업 기억력을 측정하기 위해 특별히 고안된 2 가지 평가 방법이 있습니다. CABC-WM은 동기 부여를 높이기 위해 아동 친화적 인 상황 ( 예 : 컴퓨터 게임)에서 관리되는 이러한 조치에 대한보다 포괄적 인 대안을 나타냅니다. 결과는 CABC-WM 작업이 일반적인 개발로 2 학년 학생에게 적용될 때 신뢰할 수 있음을 시사합니다.

2 학년 아동의 초기 샘플 결과는 CABC-WM 배터리를 정제하는 데 사용됩니다. 다음 단계는 더 많은 연령층의 어린이들에게 배터리의 신뢰성과 타당성을 평가하는 것입니다. 장기 목표이 연구의 목적은 교육자와 가족이 차별화 된 교육을 지원하고 각 어린이가 자신의 옹호와 학업 성취도를 높이기위한 전략 사용에 힘을 실어주기 위해 자신의 작업 기억 프로필을 이해하도록 돕기 위해 아동의 개별 기억력과 약점을 이해하도록 돕는 것입니다.

Disclosures

저자는 공개 할 것이 없습니다.

Acknowledgments

이 연구는 National Institutes of Health NIDCD Grant # R01 DC010784에서 자금을 지원 받았다. 우리는 참여한 직원, 연구 동역자, 학교 행정가, 교사, 어린이 및 가족들에게 깊은 감사를드립니다. 주요 인원은 (알파벳 순) Gary Carstensen, Cecilia Figueroa, Karen Guilmette, Trudy Kuo, Bjorg LeSueur, Annelise Pesch 및 Jean Zimmer가 포함됩니다. Genesis Arizmendi, Lauren Baron, Alexander Brown, Nora Schlesinger, Nisha Talanki 및 Yang Hui-Chun Yang을 비롯한 많은 학생들이 (알파벳 순서로)이 작품에 기여했습니다.

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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