Avaliando memória de trabalho em crianças: a bateria de avaliação abrangente para crianças - Memória de trabalho (CABC-WM)

Behavior
 

Summary

A memória de trabalho prevê uma quantidade significativa de variância para uma variedade de tarefas cognitivas, incluindo fala, leitura e escrita. No entanto, poucas ferramentas estão disponíveis para avaliar a memória de trabalho em crianças. Apresentamos uma bateria inovadora baseada em computador que avalia de forma abrangente diferentes componentes da memória de trabalho em crianças em idade escolar.

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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

A bateria de avaliação abrangente para crianças - Memória de trabalho (CABC-WM) é uma bateria baseada em computador projetada para avaliar diferentes componentes da memória de trabalho em crianças jovens em idade escolar. Os déficits de memória de trabalho foram identificados em crianças com dificuldades de aprendizagem baseadas na linguagem, incluindo dislexia 1 , 2 e deficiência de linguagem 3 , 4 , mas não está claro se essas crianças apresentam déficits em subcomponentes de memória de trabalho, como memória de trabalho visuoespacial ou fonológica . O CABC-WM é administrado em um computador desktop com uma interface touchscreen e foi desenvolvido especificamente para ser envolvente e motivador para crianças. Embora o objetivo a longo prazo do CABC-WM seja fornecer perfis de memória de trabalho individualizados em crianças, o presente estudo enfoca o sucesso inicial e a utilidade do CABC-WM para medir o executivo centralBucle fono, nervoso, visuoespacial e de ligação em crianças com desenvolvimento típico. Os próximos passos imediatos são administrar o CABC-WM a crianças com comprometimento linguístico específico, dislexia e comprometimento da linguagem comórbida específica e dislexia.

Introduction

Memória de trabalho é o sistema de capacidade limitada que permite a um indivíduo segurar e manipular mentalmente as informações recebidas ao completar as tarefas cognitivas 5 , 6 . As diferenças individuais na memória de trabalho impactam o desempenho cognitivo, escolar e profissional em adultos 7 , 8 e crianças 9 , 10 . Apesar da conexão entre memória de trabalho e aprendizagem, poucas ferramentas de diagnóstico estão disponíveis para avaliar de forma abrangente a memória de trabalho em crianças 11 , 12 .

A bateria de avaliação abrangente para crianças - Memória de trabalho (CABC-WM) foi projetada para avaliar a memória de trabalho em seu nível mais elementar, conforme previsto por vários modelos de memória de trabalho proeminentes, incluindo os propostos por Baddeley e colegas= "Xref"> 5 , 13 , 14 e Cowan e colegas 15 , 16 , 17 . Baddeley 14 propõe quatro componentes de memória de trabalho separados: um executivo central / controlador de atenção que foca, troca e divide a atenção e liga a memória de longo prazo e de trabalho; Um bloco de esboço visuoespacial que contenha informações visuais e espaciais; Um ciclo fonológico que contém informações acústicas baseadas em fala e outras; E um buffer episódico que forma uma interface entre componentes de memória de trabalho e liga informações de subsistemas e memória de longo prazo. Por outro lado, Cowan postula que a memória de trabalho pode ser parte de uma construção maior, mais unitária, orientada principalmente pelo foco de atenção, além dos subsistemas de armazenamento central e fonológico central e de ensaio 15 , 16 </ Sup> , 17 . O CABC-WM inclui 13 tarefas de memória de trabalho que medem o executivo central (ou foco de atenção), visuoespacial, fonológico e vinculativo de subsistemas de memória de trabalho. Nós visamos três medidas de cada construção para suportar o uso de variáveis ​​latentes. Várias das tarefas incluídas no CABC-WM foram modeladas após tarefas originalmente concebidas para adultos, que normalmente possuem maior tolerância do que crianças para tarefas complexas. Adaptamos as tarefas para torná-las motivadoras para as crianças apresentando-as em um jogo de computador com temas de pirataria com gráficos visualmente atraentes, recompensas virtuais e uma interface de tela sensível ao toque. Também limitamos o número de tarefas apresentadas em uma única sessão de pesquisa e o número de tentativas em cada tarefa para diminuir a probabilidade de fadiga. Finalmente, para aumentar a confiabilidade da bateria, as tarefas foram projetadas para serem fáceis de administrar e marcar. Todas as tarefas incluíram instruções padronizadas apresentadas pelo cálculoR como parte de cada jogo. A maioria das tarefas tem pontuação automatizada que reduz a oportunidade de erro humano durante o processamento de dados. Os detalhes das tarefas podem ser encontrados na Tabela 1 e são descritos abaixo.

Tarefas executivas centrais

N-back auditivo , N-back visual e tarefas de atualização de números avaliam a função executiva central. A tarefa N-back é uma tarefa de atualização que apresenta uma seqüência de estímulos, após o qual os indivíduos são convidados a julgar se um estímulo é o mesmo ou diferente do estímulo anterior. A tarefa auditiva N-back é apresentada no contexto de uma banda de robôs tocando instrumentos diferentes com tons diferentes. As crianças ouvem os tons em sequência. Depois de ouvir cada tom, a criança decide se o novo tom é o mesmo ou diferente do tom anterior e responde empurrando as mesmas teclas / diferentes no teclado. Dados piloto demonstraram que umA tarefa de 1 retorno era possível por crianças de idade primária. A tarefa N-back Visual é apresentada no contexto de robôs que jogam um jogo com peças de jogo padronizadas. Cada peça de jogo é um quadrado preto com diferentes padrões de pontos brancos. As crianças vêem uma série de peças de jogo individuais. Depois de cada peça ser mostrada, eles decidem se o padrão é igual ou diferente da peça anterior e mostra sua resposta pressionando as mesmas teclas / diferentes no teclado. Mais uma vez, dados-piloto mostraram que apenas uma tarefa de 1 volta estava no nível apropriado para crianças pequenas que completaram essa bateria. A tarefa de atualização de número avalia a capacidade de uma criança manter informações na memória de trabalho e atualizá-la quando informações adicionais são fornecidas. Esta tarefa é apresentada no contexto de uma fábrica de brinquedos onde a tarefa da criança é acompanhar o total de andoyos e os ursos de pelúcia fabricados. Inicialmente, as crianças são mostradas dois dígitos para lembrar, um dígito para o númeroDe yoyos e o outro pelo número de ursinhos de pelúcia. As crianças são então mostradas uma operação de adição ( por exemplo, +1, +2, etc. ) para um dos dígitos, que eles usam para atualizar o total do dígito. As crianças recebem cinco operações em seqüência antes que os números sejam reiniciados e eles começam novamente.

Memória de trabalho fonológica

A "memória de trabalho fonológica" é responsável pela manutenção e manipulação mental de informações acústicas e baseadas em fala. A memória de trabalho fonológica é avaliada usando tarefas de 'span span', 'span span-running' e 'repetição de falta de palavra'. A tarefa 'span span' exige que as crianças repitam listas que variam em comprimento de 2-8 dígitos. Esta tarefa é apresentada a crianças no contexto de jogar um jogo de cópia com um robô. A criança repete o que o robô diz, tentando lembrar quantos dígitos na sequência possível. A tarefa "digit span-running" é apresentadaNo contexto de jogar um jogo de imitação com monstros marinhos que lê listas de números de 7 a 10 dígitos de comprimento; No entanto, as crianças não sabem quantos dígitos serão apresentados em uma lista. Quando a lista é completada, a criança é solicitada a recuperar o máximo de dígitos possível, na ordem de avanço, no final da lista. Na tarefa "repetição sem palavras", as crianças repetem palavras novas ( por exemplo , 'genfad' e 'yitvodgoom'), que ajudam o pirata a construir uma ponte de doces sobre um rio.

Memória de trabalho visuoespacial

A "memória de trabalho visuoespacial" é o componente da memória funcional que sustenta mentalmente e manipula informações visuais e espaciais. A memória de trabalho visuoespacial é avaliada com as tarefas 'span de localização', 'span span-running', 'visual span' e 'visual span-running'. A tarefa de extensão de localização exige que as crianças se lembrem da localização do ponto final de uma série de setas que direcionamUm pirata ao tesouro enterrado. Os locais são exibidos em uma matriz de oito pontos que irradiam do centro da tela em ângulos equidistantes. Depois que as crianças vêem a série, eles apontam para tantos locais como eles podem se lembrar em seqüência. A tarefa "localização em extensão" é a mesma que a tarefa de extensão de localização, exceto que as crianças não sabem quantos locais serão apresentados. A tarefa 'span visual' é semelhante à tarefa 'span de localização'. As crianças vêem uma série de 1-6 polígonos negros individuais ( ou seja , 'gemas' no contexto do jogo) aparecem na tela, um por vez. Depois de ver cada série, seis polígonos aparecem em uma linha na tela. As crianças selecionam a ordem em que aparecem, usando a tela sensível ao toque. A tarefa de "execução visual" é semelhante à tarefa de extensão visual, exceto que as crianças não sabem quantos polígonos aparecerão. No final da seqüência, as crianças recordam os polígonos em fOrdem orvertida. Os comprimentos variam de 3 a 6 polígonos.

Tarefas de ligação

As "tarefas de ligação" referem-se ao componente da memória de trabalho que forma uma interface temporária entre os vários componentes de memória de trabalho ( por exemplo , fonológico e visuoespacial) e liga informações dentro e entre esses subsistemas e memória de longo prazo. As tarefas de ligação incluem "intervalo de ligação fonológica", "intervalo de ligação visual" e "ligação de modalidade cruzada". A tarefa de "extensão de ligação fonológica" exige que as crianças aprendam emparelhamentos de sons que não sejam de fala ( por exemplo , sinais sonoros e tons) com palavras-chave de sílaba simples ( por exemplo , vope e meck). Esta tarefa é apresentada no contexto de robôs que falam uma "linguagem de robôs" especial para pedir doces em uma loja de doces. As crianças começam a ouvir um som com uma não palavra em uma seqüência, mas a tarefa aumenta em dificuldade até ouvir até quatro parênteses de som-sem palavras em umseqüência. A tarefa "extensão visual" exige que as crianças se lembrem de duas partes de informações visuais, como por exemplo, onde os polígonos individuais estão localizados em uma grade 4 x 4. O comprimento da extensão aumenta de 1 a 6 polígonos. Após o último polígono em cada teste ter sido exibido, uma grade 4 x 4 idêntica em branco aparece na tela ao lado de um campo dos seis polígonos opcionais. As crianças usam a tela sensível ao toque para selecionar e arrastar os polígonos para a localização adequada dentro da grade. As crianças têm permissão para mover polígonos ao redor da grade até ficarem satisfeitos com sua seleção. 'Cross-modal binding' requer a ligação de nonwords auditivas ( por exemplo , koov e geem) com formas de polígono preto. Esta tarefa é apresentada no contexto da aprendizagem do nome das peças do jogo. À medida que cada polígono individual é mostrado no centro da tela, as crianças ouvem uma palavra não correspondente a 1 sílaba emparelhada com esse polígono. Cada teste varia no número de pares apresentados, variando de 1 a 6. Após aO último par é apresentado, aparece uma tela de seleção que mostra o campo de seis polígonos. As crianças ouvem cada uma das não palavras, uma de cada vez, e usam a tela sensível ao toque para indicar o polígono que acompanha essa não palavra. As palavras-chave não são reproduzidas na ordem em que foram apresentadas.

Administração e Resultados do CABC-WM

O protocolo para administração do CABC-WM é descrito abaixo. Após isso, os resultados das medidas CABC-WM e a confiabilidade da tarefa relatada são fornecidos para uma amostra de crianças em desenvolvimento. A bateria CABC-WM apresentada é administrada em um computador desktop com um monitor de tela sensível ao toque usando um contexto com temas de pirataria para os jogos. A criança fica diretamente na frente da tela de toque. Um assistente de pesquisa fica ao lado da criança para monitorar a atenção da criança ou precisa de pausas. O assistente também grava dados para as tarefas que não são gravadas automaticamente pelo programa de computador (veja abaixo). Na conclusãoDe cada tarefa, o CABC-WM solicita à criança que selecione a próxima tarefa. Após a última tarefa ter sido concluída na sessão de pesquisa, o CABC-WM conclui permitindo que a criança compre itens para seu avatar pirata em uma loja virtual.

Todas as tarefas começam com um conjunto de testes de treinamento que a criança deve passar antes de proceder aos testes. Se uma criança não pode passar os ensaios de treinamento após cinco tentativas, a tarefa será interrompida. Consulte a Tabela 1 para detalhes individuais da tarefa, incluindo: estímulos usados, condições, número de ensaios de treinamento e ensaios de tarefas, duração média da tarefa e variáveis ​​dependentes.

Protocol

Todos os procedimentos descritos abaixo foram aprovados pelos conselhos de revisão de ética de pesquisa humana nas instituições participantes.

1. Preparação e Assento

  1. Para começar, assente a criança na frente do computador e encaixe-o com um conjunto ajustável de combinação de fone de ouvido / microfone. Use um divisor de fone de ouvido para conectar um conjunto de fones de ouvido que o assistente usará durante a administração da bateria.
    NOTA: Ao longo da administração do protocolo, um assistente fica ao lado da criança para monitorar a atenção da criança para as tarefas; Para inserir dados de resposta, conforme descrito abaixo; E para garantir a fidelidade da criança ao protocolo CABC-WM ( por exemplo, para garantir que a criança use sua mão dominante para responder, atende a tela do computador, etc. ).

2. Instruções iniciais ao assunto

  1. Instrua o filho a usar a interface da tela sensível ao toque para selecionar um avatar pirataQue ele usará ao longo do jogo.
    NOTA: Dentro do jogo, a criança atravessará um oceano virtual para completar 13 tarefas de memória de trabalho, distribuídas por quatro ilhas (cada ilha é completada em um dia diferente para evitar a fadiga). Veja a Figura 1 . As tarefas individuais são representadas por ícones ( por exemplo , diferentes ícones de brinquedos na Toy Island). As tarefas são randomizadas em crianças; Assim, o computador seleciona aleatoriamente a ordem da apresentação da tarefa para cada criança.

3. Seleção do Avatar

  1. Depois de selecionar o avatar pirata, direcione a criança para selecionar uma ilha para completar. Instrua a criança para selecionar um dos ícones de imagem na ilha selecionada, que iniciará uma tarefa.
    NOTA: Cada ilha tem 3-5 tarefas (veja a Figura 1 ), cada uma das quais é representada por ícones de imagem. As tarefas são apresentadas aleatoriamente pelo CABC-WM para que um ícone de imagem particular não esteja necessariamente associado aUma tarefa específica. Para cada tarefa, primeiro aparece uma tela de introdução, que indica ao assistente quais materiais são necessários ( por exemplo, removendo o teclado, colocando etiquetas no teclado, etc.) para essa tarefa específica.
    1. Quando os materiais estão dispostos adequadamente, peça ao assistente para pressionar a tecla 9 no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa. Uma vez que uma criança tenha concluído uma tarefa (conforme descrito no protocolo abaixo), a ilha selecionada reaparece e a criança seleciona a próxima tarefa. A sessão continua até que todas as tarefas na ilha tenham sido concluídas.
      NOTA: Todas as tarefas dentro do CABC-WM são narradas por um pirata que fornece instruções verbais padronizadas para cada tarefa. Cada tarefa é categorizada abaixo de acordo com cada componente de memória operacional, incluindo: 1) executivo central, 2) memória de trabalho fonológica, 3) memória de trabalho visuoespacial e 4) vinculação. Descrições abrangentes de cada tarefa foram fornecidas acima na introdução do manuroteiro.

4. Tarefas do Executivo Central

  1. N-back Auditory
    1. Leia a tela de instruções que aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão. Coloque o teclado na frente da criança e coloque uma etiqueta verde na tecla C e uma etiqueta vermelha na tecla M. Pressione 9 no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança. Certifique-se de que a criança indique sua resposta selecionando a respectiva chave rotulada no teclado.
      NOTA: O adesivo vermelho representa diferentes e o adesivo verde representa o mesmo; É assim que a criança indica a mesma resposta / diferença nesta tarefa. O narrador CABC-WM instrui a criança a julgar se um estímulo auditivo ( ou seja, expiar) é o mesmo ou diferente do estímulo anterior.
  2. N-back Visual
    1. Leia a tela de instruçõesQue aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão. Coloque o teclado na frente da criança e coloque uma etiqueta verde na tecla C e uma etiqueta vermelha na tecla M. Pressione 9 no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança
      NOTA: O adesivo vermelho representa "diferente" e o adesivo verde representa o mesmo; É assim que a criança indica a mesma resposta / diferença nesta tarefa. O narrador CABC-WM instrui a criança a julgar se um estímulo visual ( ou seja , uma "peça de jogo") é o mesmo ou diferente do estímulo visual imediatamente anterior.
    2. Certifique-se de que a criança indique sua resposta selecionando a respectiva chave rotulada no teclado.
  3. Atualização do número
    1. Leia a tela de instruções que aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão. Dirija a criança visualmenteTende a dois números apresentados na tela do computador e às operações de adição subseqüentes. Pressione 9 no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança.
      NOTA: A criança mostra dois números na tela. O filho é dado, em sequência, uma série de cinco operações de adição que são aplicadas aos números. Após cada operação, a criança fornece um total de execução verbal dos dois números.
    2. Depois que a criança fornecer verbalmente o total de execução ( por exemplo, 2, 3 ou 2,4) para cada teste, digite a resposta da criança no teclado numérico de 10 teclas, que irá avançar automaticamente a tarefa para o próximo teste.

5. Tarefas de Memória de Trabalho Fonológico

  1. Escala de dígitos
    1. Leia a tela de instruções que aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão.
      NOTA: O narrador CABC-WM instrui a criança a ouvir seqüências de dígitos que aumentamNo comprimento e para repetir tantos dígitos quanto ele pode recordar.
    2. Coloque o teclado fora do alcance da criança (o assistente identificará as respostas da criança). Pressione '9' no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança. Após cada teste, digite os dígitos que a criança repete no teclado numérico de 10 teclas, independentemente da correção de sua resposta, no teclado.
      NOTA: O CABC-WM calcula as respostas da criança como corretas se os números repetidos estiverem na ordem correta. O assistente não julga a precisão da resposta da criança, mas simplesmente chama a resposta da criança no programa para o computador analisar e marcar.
  2. Span de dígitos - Correndo
    NOTA: O narrador CABC-WM instrui a criança a ouvir listas de números que variam em intervalos de 7 a 10 dígitos de comprimento e, em seguida, repetir tantos números (em ordem direta) no final da seqüência.
    1. Leia a tela de instruções queAparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão. Coloque o teclado fora do alcance da criança (o assistente identificará as respostas da criança). Pressione '9' no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança. Após cada teste, digite os dígitos que a criança repete no teclado numérico de 10 teclas no teclado.
      NOTA: O CABC-WM calcula as respostas da criança como corretas se os números repetidos estiverem na ordem correta. O assistente não julga a precisão da resposta da criança, mas simplesmente chama a resposta da criança no programa para o computador analisar e marcar.
  3. Repetição de não palavras
    1. Leia a tela de instruções que aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão.
      NOTA: O narrador CABC-WM instrui a criança a repetir uma série de não-palavras ( por exemplo, genfad e yitvadgoom) com a maior precisão possível.
    2. por exemplo , a criança diz, 'Não sei' ou não responde), pressione a tecla M para indicar que uma tentativa não foi feita e o próximo teste começará.

6. Tarefas de memória de trabalho visuoespacial

NOTA: No início de cada tarefa, o narrador CABC-WM fornece instruções ao filho.

  1. Alcance de localização
    1. Leia a tela de instruções que aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão. Coloque o teclado fora do alcance da criança. Pressione '9' no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança. Monitorize oAtenção da criança à tarefa que exige que ele lembre uma série de locais na tela do computador e enquanto ele responde tocando na tela para fazer suas seleções.
  2. Localização Span - Running
    1. Leia a tela de instruções que aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão. Coloque o teclado fora do alcance da criança. Pressione '9' no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança.
    2. Monitorize a atenção da criança para a tarefa enquanto ele lembre, em ordem direta, como muitos locais apresentados a partir do final de uma seqüência de comprimento imprevisível. Depois que a criança toca a tela para responder, verifique se a criança seleciona o botão NEXT , um círculo no canto inferior direito da tela que é rotulado NEXT, para avançar o CABC-WM para o próximo teste.
  3. Intervalo visual
    1. Leia a tela de instruções que aparece afQuando a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão. Coloque o teclado fora do alcance da criança. Pressione '9' no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança. Monitorize a atenção da criança para a tarefa enquanto, quando solicitado, ele usa a tela sensível ao toque para selecionar a ordem dos polígonos apresentados em intervalos de 2-6 comprimentos.
  4. Visual Span - Running
    1. Leia a tela de instruções que aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão. Coloque o teclado fora do alcance da criança. Pressione '9' no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança.
    2. Monitorize a atenção da criança para a tarefa enquanto, quando solicitado, ele usa a tela sensível ao toque para selecionar a ordem dos polígonos que ele pode recordar na ordem para a frente, tantos polígonos quanto possível de um comprimento de extensão imprevisível. Depois que a criança tocar a tela para responder, assegure-se de que a criança selecione o 'PRÓXIMO9; Botão, um círculo no canto inferior direito da tela que é rotulado como 'PRÓXIMO', para avançar o CABC-WM para o próximo teste.

7. Tarefas de ligação

  1. Intervalo de ligação fonológica
    1. Leia a tela de instruções que aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão. Coloque o teclado fora do alcance da criança. Pressione '9' no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança.
    2. Ouça a resposta verbal da criança quando ele for solicitado a não palavra que foi emparelhada com o som não discursivo. Se a criança faz uma tentativa razoável, pressione a tecla C para indicar que uma tentativa foi feita e para avançar a tarefa para o próximo teste. Se a criança não fizer uma tentativa razoável ( por exemplo , a criança diz 'Não sei' ou não responde), pressione a tecla 'M' para indicar que não foi feita uma tentativa e permitir que a próxima tentativainício.
  2. Intervalo de ligação visual
    1. Leia a tela de instruções que aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada da sessão. Coloque o teclado fora do alcance da criança. Pressione '9' no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança.
    2. Depois que a criança é apresentada com polígonos em suas respectivas posições na tela (aumentando em comprimento de intervalo de 1 a 6 polígonos de cada vez para cada teste), monitore a criança enquanto ele usa a tela sensível ao toque para mover os polígonos para os locais da grade que ele lembra . Depois que a criança terminar suas seleções, assegure-se de que a criança selecione o botão "PRÓXIMO", um círculo no canto inferior direito da tela que é rotulado como "PRÓXIMO", para avançar o CABC-WM para o próximo teste.
  3. Encadernação transversal
    1. Leia a tela de instruções que aparece depois que a criança seleciona o ícone da tarefa na ilha selecionada dasessão. Coloque o teclado fora do alcance da criança. Pressione '9' no teclado numérico de 10 teclas para iniciar a tarefa para a criança.
    2. À medida que a criança é apresentada com um polígono para rotular depois de aprender os emparelhamentos de polígono-sem palavras em intervalos de 1-6 emparelhamentos, monitore as respostas da criança. Se a criança faz uma tentativa razoável, pressione a tecla 'C' para indicar que uma tentativa foi feita e para avançar a tarefa para o próximo teste. Se a criança não fizer uma tentativa razoável ( por exemplo , a criança diz 'Não sei' ou não responde), pressione a tecla 'M' para indicar que uma tentativa não foi feita e para permitir que o próximo teste comece

Representative Results

O CABC-WM foi administrado a 168 crianças com desenvolvimento típico que estavam matriculadas ou acabaram de completar a segunda série (idade média = 7; SD = 4,99 meses). As crianças também preencheram os seguintes critérios de inclusão: a) não tinham história de transtornos neuropsiquiátricos ( por exemplo , TDAH ou distúrbio do espectro do autismo), b) não tinham história de receber serviços de educação especial, c) falavam inglês monolíngüe, d) não repetiram uma nota , E) teve uma pontuação padrão> 30º percentil no teste Goldman-Fristoe de Articulação -2 (GFTA) 18 , f) teve um escore padrão> 87 no compêndio de linguagem central da Avaliação Clínica de Fundamentos de Linguagem - Quarta Edição ( CELF-4) 19 , g) tinha um índice padrão composto de série> 95 na Eficácia da Leitura do Teste de Palavra, Segunda Edição (TOWRE-2) 20 e h) teve um índice padrão> 74 no NonverbalÍndice da Bateria de Avaliação Kaufman para Crianças (K-ABC) 21 . A Tabela 2 apresenta as taxas de aprovação, médias, desvios-padrão e alcance de pontuação em cada tarefa. Algumas crianças não completaram todas as tarefas. Em alguns casos, isso se deveu à falha do equipamento (cerca de 4%) ou porque a criança não conseguiu passar a fase de treinamento de uma tarefa. Para as crianças que passaram com sucesso a fase de treinamento, não observamos nenhum efeito de piso ou teto, sugerindo que as tarefas eram apropriadas ao desenvolvimento para capturar uma série de desempenhos em crianças. Com base no sucesso do treinamento, as tarefas mais difíceis a serem aprovadas foram "digit span-running" e "visual span-running", com taxas de aprovação de 70,7% e 80,4%, respectivamente. Todas as outras tarefas foram aprovadas pelo menos em 90% das crianças.

As tarefas do CABC-WM foram usadas para testar o ajuste de modelos proeminentes de memória de trabalho 22 . Baseado em co Análises de fator de confirmação, as tarefas do CABC-WM foram usadas para definir um modelo final de memória de trabalho que pode ser melhor descrito como uma combinação de processos embutidos de três fator de Cowan modelo 15 , 16 de executivo central, foco de atenção e fonológico Armazenamento e ensaio com o modelo de três fatores de Baddeley e Hitch 5 de executivo central, bloco de esboço visuoespacial e loop fonológico (ver Figura 2 ). O primeiro fator identificado no modelo combinado, o executivo central, incluiu as tarefas n- back e a tarefa de atualização. O segundo fator foi o foco de atenção / bloco de esboço visuoespacial. As tarefas que carregam nesse fator incluíam tarefas tradicionais baseadas em visual, como a extensão visual e a extensão da localização, mas também incluíam tarefas de execução que, conforme descrito acima, são aquelas tarefas que possuem um comprimento de lista imprevisível que não permite ensaios> 23 , 24 . O terceiro fator identificado, o armazenamento fonológico e o laço de ensaio / fonológico incluíram as tarefas que envolveram estímulos auditivos e de fala, como a extensão de dígitos, a ligação fonológica e a repetição sem palavras. Veja Gray et al. 22 para uma revisão completa. Esses resultados representativos confirmam a utilidade das tarefas do CABC-WM para medir componentes discretos da memória de trabalho na amostra atual de crianças.

Confiabilidade

A confiabilidade das tarefas do CABC-WM 22 foi avaliada pelo cálculo dos coeficientes da metade dividida e do terceiro dividido (que são casos especiais do coeficiente de divisão K mais geral 25 , 26 , 27 ). Uma descrição completa de como podemos dividir itens pode ser obtida de tEle primeiro autor. A confiabilidade para cada tarefa é mostrada na Tabela 3 . A maioria das confiabilidade foi de valor moderado a alto, fornecendo evidências de que a maioria das tarefas individuais no CABC-WM são confiáveis. As tarefas vinculativas apresentaram menor fiabilidade, o que justifica uma investigação mais aprofundada.

figura 1
Figura 1: Distribuição de Tarefas de Memória de Trabalho Através das Ilhas do CABC-WM. O pedido da ilha e a ordem das tarefas foram randomizados para cada criança. As tarefas foram distribuídas pelas ilhas para contrabalançar a apresentação e para padronizar o tempo necessário para a conclusão da ilha. (Abreviaturas: VSS: Memória de trabalho visuoespacial, PL: Memória de trabalho fonológica, CE: Executivo Central, BT: Tarefas de Ligação

Figura 2
et al. 22 para mais detalhes. (* Reimpresso com permissão de Gray et al. ) 22 .

Nome da tarefa Stimulis Usados Condições ou Tipos de Ensaio Número de blocos de treinamento e ensaios (entre parênteses) Critério para o treinamento de passagem Número de ensaios Comprimento da tarefa (minutos) Variáveis ​​dependentes)
Tarefas executivas centrais
N-back Auditory (Atualização) • Tons
• Imagem da banda do robô
• Mesmo
• Diferente
1 bloco de treinamento:
• O mesmo (3)
• Diferentes (3)
4/6 54 (3 blocos cada um com 9 Same, 9 Different) 6.5 Precisão média para ensaios iguais e diferentes combinados
N-back Visual (Atualização) • Imagens de quadrados pretos com pontos brancos • Mesmo
• Diferente
1 bloco de treinamento:
• O mesmo (3)
• Diferentes (3)
4/6 54 (3 blocos cada um com 9 Same, 9 Different) 7,5 Precisão média para ensaios iguais e diferentes combinados
Atualização de números (Atualização) • Apresentação visual de números e operações n / D 2 blocos de treinamento:
• Cada bloco (5) 5/5 cada bloco
15 (3 blocos cada um com 5 testes) 7.2 Precisão média para todos os ensaios
Tarefas de memória de trabalho fonológico
Escala de dígitos • Gravações auditivas dos dígitos 1-9 (exceto 7 porque são 2 sílabas) Comprimento de extensão (2-8 dígitos) 1 bloco de treinamento:
• 2 tentativas
2/2 14 (2 ensaios a cada intervalo de 2 a 8 dígitos) 4,5 Número de ensaios correto em cada comprimento de extensão x comprimento de extensão, então somar produtos
Span de dígitos - Correndo • Gravações auditivas dos dígitos 1-9 (exceto 7 porque são 2 sílabas) Comprimento de extensão (7-10 dígitos) 3 blocos de treinamento:
• 3 tentativas
Pelo menos 1 correto para cada um dos 3 blocos 12 (3 ensaios em cada extensão de intervalo de 7 a 10) 6 AveNumero de números de raiva recordado na ordem correta
Repetição de não palavras • Gravações auditivas de não palavras Comprimento do Word (2-5 sílaba não-palavras) 1 bloco de treinamento:
• 3 não-palavras de 2 sílabas)
3 tentou 16 não-palavras (4 em comprimentos de 2, 3, 4 e 5 sílabas) 3 Número de não palavras repetidas com consoantes corretas a cada comprimento de sílaba x comprimento da sílaba, então somam produtos
Tarefas de memória de trabalho visuoespacial
Alcance de localização • Uma flecha apontando para uma localização disposta em um padrão circular Comprimento de extensão (2-6 locais) 3 blocos de treinamento:
• 1 localização (1)
• 2 locais (2)
Pelo menos 1 em 1 local e 1 em 2 locais 12 (2 ensaios em cada extensão de 2-6 locais) 4,5
Localização Span Running • Uma flecha apontando para uma localização disposta em um padrão circular Comprimento de extensão (5-8 setas) 3 blocos de treinamento:
• 6 locais (1)
• 7 locais (1)
• 8 locais (1)
1/1 correto em cada comprimento 12 (3 ensaios em cada extensão de 5-8 locais) 7,5 Número médio de locais identificados corretamente em todos os testes
Intervalo visual • Polígonos pretos Comprimento de extensão (1-6 polígonos) 1 bloco de treinamento
• 1 polígono (1)
• 2 polígonos (2)
3/3 12 (2 ensaios a cada intervalo de extensão de 1-6 polígonos) 6.5 Número correto de ensaios em cada comprimento de extensão x comprimento de extensão, então somar produtos
Visual Span - Running • Polígonos pretos Comprimento de extensão (3-6 polígonos) 1 bloco de treinamento
• 3 polígonos (1)
• 4 polígonos (1)
1 correto em cada comprimento 12 (3 ensaios em cada extensão de 3-6 polgonos) 7 Número médio de polígonos identificados corretamente em todos os testes
Tarefas de ligação
Intervalo de ligação fonológica • sons auditivos de não-fala (por exemplo, ruídos mecânicos)
• Gravações auditivas de não palavras
Comprimento de extensão (1-4) 1 bloco de treinamento
• 1 par de sons sem palavras (1)
• 2 pares de sons sem palavras (1)
2/2 tentou 20 emparelhamentos sonoros / sem palavras (2 ensaios cada um de 1-4 pares por teste) 5.2 Número correto de ensaios em cada comprimento de extensão x comprimento de extensão, então somar produtos
Intervalo de ligação espacial visual • Imagem de uma grade
• Polígonos pretos
Comprimento de extensão (1-6 polígonos) 1 bloco de treinamento
• 1 polígono (1)
• 2 polígonos (1)
2/2 12 (2 ensaios a cada intervalo de extensão de 1-6 polígonos) 5.2 Número correto de ensaios em cada comprimento de extensão x comprimento de extensão, então somar produtos
Encadernação transversal • Polígonos pretos
• Gravações auditivas de não palavras
Comprimento de extensão (1-6 polígonos) 1 bloco de treinamento
• 1 par de polones não-palavras (1)
• 2 polígonos sem palavras (2)
2/2 12 (2 ensaios a cada intervalo de extensão de 1-6 polígonos) 6.5 Número correto de ensaios em cada comprimento de extensão x comprimento de extensão, então somar produtos

tabela 1: Detalhes da tarefa para tarefas de memória de trabalho incluídas no CABC-WM. A tabela apresenta os estímulos utilizados para cada tarefa, condições testadas, número de ensaios de treinamento, critérios para passar a fase de treinamento, número de tentativas de tarefas, duração média da tarefa e variáveis ​​dependentes para cada tarefa.

Tipo de tarefa Taxa de aprovação
(%) A
N Significar SD Mínimo Máximo
Atualização do número (precisão) 91 155 0,8 0,28 0,14 1
N-Back Visual (precisão) 94,8 147 0,77 0,17 0,3 0,96
N-Back Auditory (precisão) 98.7 151 0,84 0,14 0,43 1
Alcance de localização (soma ponderada) 100 151 10,59 5,99 0 30
Alcance da localização em execução (média) 93.4 152 1.31 0,66 0,08 3,25
Alcance visual (som ponderado) 90.1 150 6.75 5.74 0 27
Alcance visual em execução (média) 80.4 127 0,87 0,66 0,08 2.58
Escala de dígitos (soma ponderada) 100 150 19.4 6.91 4 42
Duração do dígito em execução (média) 70,7 150 1,88 1.24 0,13 4.58
Nonword Repetition (soma ponderada) 100 153 11.42 6.3 0 42
Cross-Modal binding (mean) 99.3 153 4.35 2.64 0 13
Extensão fonológica 99.3 149 12.04 6.89 0 35
(Soma ponderada)
Ligação visual (som ponderado) 93.4 145 4.77 3.17 0 16
As percentagens excluem os dados que foram excluídos por falha do equipamento que ocorreu a uma taxa de 4,04% ou questões de participantes que incluíram retirada do estudo ou parO participante está em declínio para completar uma atividade.

Tabela 2: Desempenho em cada tarefa de CABC-WM em crianças de desenvolvimento típico na série. A taxa de aprovação média é apresentada para cada tarefa. Os meios relatados são pontuações brutas para cada tarefa. As percentagens excluem os dados que foram descartados devido à falha do equipamento, que ocorreu a uma taxa de 4,04%, ou questões dos participantes, que incluíram retirada do estudo ou um participante em declínio para completar uma atividade.

Representante sem palavras (soma ponderada)
Tipo de tarefa N Confiabilidade IC de 95% de confiabilidade
Atualização do número (precisão) 139 0,95 [.93, .96]
Número de volta Visual (precisão) 148 0,86 [.81, .90]
Number Back Auditory (precisão) 151 0,82 [.75, .87]
Alcance de localização (soma ponderada) 158 0,7 [.59, .78]
Alcance da área de localização (média) 146 0,93 [.91, .95]
Alcance visual (som ponderado) 140 0,73 [.62, .81]
Visual span run (média) 99 0,84 [.78, .89]
Escala de dígitos (soma ponderada) 159 0,67 [.55, .76]
Duração do dígito executado (média) 109 0,85 [.79, .89]
153 0,6 [.45, .71]
Cross-Modal bind (mean) 153 0,38 [.15, .55]
Espaço de ligação fonológica (soma ponderada) 149 0,53 [.35, .66]
Ligação visual (soma ponderada) 145 0,51 [.32, .65]

Tabela 3: Confiabilidade das tarefas CABC-WM. As fiabilidades relatadas são derivadas dos coeficientes da metade dividida e do terceiro dividido, que são casos especiais do coeficiente de divisão em K mais geral 25 , 26 , 27 . A maioria das confiabilidade foi de valor moderado a alto.

Discussion

O CABC-WM foi desenvolvido para avaliar de forma abrangente a memória de trabalho em crianças com base em teorias proeminentes de memória de trabalho. Múltiplas tarefas avaliam o executivo central, memória de trabalho fonológica, memória de trabalho visuoespacial e funções de ligação.

Atualmente, o CABC-WM está passando por refinamento e teste adicionais. Na ocasião, o assistente de pesquisa pode encontrar problemas técnicos com a interface CABC-WM devido a falhas de programação ou erros de computador. A equipe de pesquisa fornece todos os assistentes com um manual de solução de problemas para resolver problemas conhecidos ( por exemplo, o programa pode ficar preso em uma tela e precisa de avanço manual), bem como um treinamento extensivo sobre a adesão ao protocolo de solução de problemas. Devido à duração das sessões de pesquisa, os participantes da criança podem ficar aborrecidos ou frustrados com o programa. Os assistentes de pesquisa são treinados para acomodar a criança com intervalos necessários para manter a motivação eAtenção às tarefas. Em raras ocasiões, o programa de computador é conhecido por exigir uma reinicialização para continuar. Nesses casos, se a administração foi interrompida no meio da tarefa, a tarefa não é readministrada e esses dados são perdidos. A equipe de pesquisa trabalha diligentemente para minimizar essas ocorrências.

Por enquanto, toda a bateria de pesquisa deve ser administrada, porque os desempenhos das crianças em tarefas individuais apresentadas fora do ambiente do jogo não foram avaliados. Estamos realizando estudos para reduzir o número de itens na bateria, para avaliar a validade e para determinar como as crianças elementares mais antigas realizam essas medidas. A versão de pesquisa do CABC-WM requer cinco sessões de 30 a 45 min. Para serem concluídas. Isso fornece uma avaliação abrangente da memória de trabalho para jovens crianças do ensino fundamental que podem ser de interesse para os pesquisadores, mas, na sua forma atual, a bateria não é prática para os profissionais. A validade de me trabalharOs modelos mory e a confiabilidade das tarefas foram relatados para os alunos do segundo ano nos EUA. Os próximos passos são testar a bateria em uma faixa etária expandida de crianças, reduzir o número de tarefas na bateria e testar a validade simultânea.

Existem apenas duas avaliações conhecidas especificamente projetadas para medir a memória de trabalho atualmente disponível para crianças 11 , 12 . O CABC-WM representa uma alternativa mais abrangente a essas medidas, administrado em um contexto amigável para crianças ( por exemplo, um jogo de computador) para aumentar a motivação. Os resultados sugerem que as tarefas CABC-WM são confiáveis ​​quando administradas a alunos de segundo grau com desenvolvimento típico.

Os resultados da amostra inicial de crianças de segundo grau estão sendo usados ​​para refinar a bateria CABC-WM. Os próximos passos são avaliar a confiabilidade e validade da bateria em uma faixa etária mais ampla de crianças. Os objetivos a longo prazoDesta pesquisa são para ajudar os educadores e as famílias a compreender os pontos fortes e fracos das forças de trabalho individuais para apoiar a instrução diferenciada e ajudar cada criança a entender o seu perfil de memória de trabalho para fortalecer sua auto-advocacia e uso de estratégias para aumentar o desempenho acadêmico.

Disclosures

Os autores não têm nada a revelar.

Acknowledgments

Este trabalho foi apoiado por financiamentos do NIDCD Grant National RND01 DC010784. Estamos profundamente gratos à equipe, associados de pesquisa, administradores escolares, professores, crianças e famílias que participaram. Pessoal-chave incluído (em ordem alfabética) Gary Carstensen, Cecilia Figueroa, Karen Guilmette, Trudy Kuo, Bjorg LeSueur, Annelise Pesch e Jean Zimmer. Muitos estudantes também contribuíram para este trabalho, incluindo (em ordem alfabética) Genesis Arizmendi, Lauren Baron, Alexander Brown, Nora Schlesinger, Nisha Talanki e Hui-Chun Yang.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
21.5 inch touchscreen computer with standard keyboard and 10-key number pad and mouse Toshiba DZ125-S2101 This desktop touchscreen PC is used to administer the Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM). 
Binaural headphones with microphone - child Sennheiser PC-150 This mic/headphone combination set deliver audio content and record verbal responses from participants while completing the CABC-WM
Headphones - adult Sennheiser HD 280 PRO These headphones are worn by the assistant to monitor administration of the CABC-WM
Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) in-house Reference: Gray, S., Alt, M., Hogan, T.P., Green, S., & Cowan, N. (n.d.). Comprehensive assessment battery for children - Working memory. Unpublished measure under development. This program has been designed using Adobe Flash by our research team. We are refining and developing the program as described in the manuscript for consumer use.  It is not yet available to the public, although it is a primary goal to prepare the CABC-WM for practitioner use.

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