Évaluation de la mémoire de travail chez les enfants: la batterie d'évaluation complète pour les enfants - Mémoire de travail (CABC-WM)

Behavior
 

Summary

La mémoire de travail prédit une quantité importante de variance pour une variété de tâches cognitives, y compris la lecture, la lecture et l'écriture. Cependant, peu d'outils sont disponibles pour évaluer la mémoire de travail chez les enfants. Nous présentons une batterie innovante et informatique qui évalue de manière approfondie différentes composantes de la mémoire de travail dans les enfants d'âge scolaire.

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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

La batterie d'évaluation complète pour enfants - Mémoire de travail (CABC-WM) est une batterie informatique conçue pour évaluer les différentes composantes de la mémoire de travail dans les jeunes enfants d'âge scolaire. Les déficits de la mémoire de travail ont été identifiés chez les enfants ayant des troubles d'apprentissage basés sur la langue, y compris la dyslexie 1 , 2 et la déficience linguistique 3 , 4 , mais il n'est pas clair si ces enfants présentent des déficits dans les sous-composants de la mémoire de travail, tels que la mémoire de travail visuo-spatiale ou phonologique . Le CABC-WM est administré sur un ordinateur de bureau avec une interface tactile et a été spécialement développé pour être engageant et motivant pour les enfants. Bien que l'objectif à long terme du CABC-WM soit de fournir des profils de mémoire de travail personnalisés chez les enfants, la présente étude se concentre sur le succès initial et l'utilité du CABC-WM pour mesurer les cadres centrauxLa boucle visuo-spatiale, la boucle phonologique et les constructions contraignantes chez les enfants ayant un développement typique. Immédiatement, les prochaines étapes consistent à administrer le CABC-WM à des enfants atteints d'une déficience linguistique, d'une dyslexie et d'une altération du langage et d'une dyslexie spécifiques du langage comorbide.

Introduction

La mémoire de travail est le système de capacité limitée qui permet à un individu de conserver mentalement et de manipuler des informations entrantes tout en accomplissant des tâches cognitives 5 , 6 . Les différences individuelles dans la mémoire de travail influent sur les performances cognitives, scolaires et professionnelles chez les adultes de 7 , 8 et les enfants de 9 , 10 . Malgré la connexion entre la mémoire de travail et l'apprentissage, peu d'outils de diagnostic sont disponibles pour évaluer de manière exhaustive la mémoire de travail chez les enfants 11,12 .

La batterie d'évaluation complète pour les enfants - Mémoire de travail (CABC-WM) a été conçue pour évaluer la mémoire de travail au niveau le plus élémentaire, tel que prévu par de nombreux modèles de mémoire de travail importants, y compris ceux proposés par Baddeley et ses collègues= "Xref"> 5 , 13 , 14 et Cowan et ses collègues 15 , 16 , 17 . Baddeley 14 propose quatre composants distincts de la mémoire de travail: un contrôleur centraliste / attention qui se concentre, commute et divise l'attention et relie la mémoire à long terme et fonctionnelle; Un bloc-notes visuo-spatial qui contient des informations visuelles et spatiales; Une boucle phonologique contenant des informations acoustiques basées sur la parole et autres; Et un tampon épisodique qui forme une interface entre les composants de la mémoire de travail et lie les informations provenant des sous-systèmes et de la mémoire à long terme. D'autre part, Cowan pose que la mémoire de travail peut faire partie d'une construction plus grande et plus unitaire principalement guidée par l'attention, en plus des sous-systèmes de stockage et de répétition phonologiques et de base central 15 , 16 </ Sup> , 17 . Le CABC-WM comprend 13 tâches de mémoire de travail qui mesurent les sous-systèmes centraux (ou concentrés d'attention), visuo-spatiaux, phonologiques et contraignants de la mémoire de travail. Nous avons visé trois mesures de chaque construction pour soutenir l'utilisation de variables latentes. Plusieurs des tâches incluses dans le CABC-WM ont été conçues selon des tâches initialement conçues pour les adultes, qui ont généralement une tolérance plus élevée que les enfants pour des tâches complexes. Nous avons adapté les tâches pour les motiver pour les enfants en les présentant dans un jeu informatique à thème pirate avec des graphismes visuellement attrayants, des récompenses virtuelles et une interface tactile. Nous avons également limité le nombre de tâches présentées dans une seule session de recherche et le nombre d'essais dans chaque tâche afin de réduire la probabilité de fatigue. Enfin, pour augmenter la fiabilité de la batterie, les tâches ont été conçues pour être faciles à administrer et à marquer. Toutes les tâches comprenaient des instructions standardisées présentées par le calculR dans le cadre de chaque jeu. La plupart des tâches ont une notation automatisée qui réduit l'opportunité d'erreur humaine lors du traitement de données. Les détails des tâches se trouvent dans le tableau 1 et sont décrits ci-dessous.

Tâches exécutives centrales

N-back auditif , N-back visual , et les tâches de mise à jour des numéros évaluent la fonction de l'exécutif central. La tâche N-back est une tâche de mise à jour qui présente une séquence de stimuli, après quoi on demande aux sujets de juger si un stimulus est identique ou différent du stimulus précédent. La tâche auditive N-back est présentée dans le contexte d'une bande de robot jouant différents instruments avec des tonalités différentes. Les enfants écoutent les sons dans l'ordre. Une fois que chaque tonalité est entendue, l'enfant décide si la nouvelle tonalité est identique ou différente de la tonalité précédente et répond en appuyant sur les mêmes touches / différentes sur le clavier. Les données du pilote ont montré qu'uneLa tâche 1-back était possible par les enfants d'âge élémentaire. La tâche N-back Visual est présentée dans le contexte des robots qui jouent à un jeu avec des pièces de jeu à motif. Chaque pièce de jeu est un carré noir avec différents motifs de points blancs. Les enfants voient une série de pièces de jeu individuelles. Une fois que chaque pièce est montrée, elles décident si le motif est identique ou différent de la pièce précédente et montre leur réponse en appuyant sur les mêmes touches / différentes sur le clavier. Encore une fois, les données pilotes ont montré que seule une tâche 1-back était au niveau approprié pour les jeunes enfants qui remplissaient cette batterie. La tâche de mise à jour du numéro évalue la capacité d'un enfant à conserver des informations dans la mémoire de travail et à la mettre à jour lorsque des informations supplémentaires sont fournies. Cette tâche est présentée dans le cadre d'une usine de jouets où la tâche de l'enfant est de garder une trace du total de yoyos et des ours en peluche fabriqués. Initialement, les enfants ont deux chiffres à rappeler, un chiffre pour le nombreDe yoyos et l'autre pour le nombre d'ours en peluche. Les enfants reçoivent alors une opération d'addition ( p. Ex., +1, +2, etc. ) pour l'un des chiffres, qu'ils utilisent pour mettre à jour le total des chiffres. Les enfants reçoivent cinq opérations en séquence avant que les chiffres ne soient réinitialisés et qu'ils commencent à nouveau.

Mémoire de travail phonologique

La «mémoire de travail phonologique» est responsable de la prise en charge et de la manipulation mentale de l'information acoustique et vocale. La mémoire de travail phonologique est évaluée à l'aide des tâches «span span», «span span» et «répétition sans mot-clé». La tâche 'span de chiffres' exige que les enfants répètent des listes variant de 2 à 8 chiffres. Cette tâche est présentée aux enfants dans le cadre de la lecture d'un jeu de copie avec un robot. L'enfant répète ce que dit le robot, essayant de se rappeler autant de chiffres dans la séquence que possible. La tâche 'span span-running' est présentéeDans le contexte de la lecture d'un jeu d'images avec des monstres marins qui lisent des listes de nombres de 7 à 10 chiffres; Cependant, les enfants ne savent pas combien de chiffres seront présentés dans une liste. Lorsque la liste est terminée, l'enfant est invité à rappeler autant de chiffres que possible, dans l'ordre à suivre, à partir de la fin de la liste. Dans la tâche «répétition de non-mots», les enfants répètent des mots nouveaux ( p. Ex . «Genfad» et «yitvodgoom»), qui aident le pirate à construire un pont de bonbons sur une rivière.

Mémoire de travail visuo-mobile

La «mémoire de travail visuo-mobile» est la composante de la mémoire de travail qui détient et manipule mentalement des informations visuelles et spatiales. La mémoire de travail visuo-spatiale est évaluée avec les tâches 'span de localisation', 'span span-running', 'visual span' et 'visual-span-running'. La tâche de la zone de localisation exige que les enfants se souviennent de l'emplacement du point final d'une série de flèches qui dirigentUn pirate à enterrer le trésor. Les emplacements sont affichés dans un tableau de huit points rayonnant du centre de l'écran à des angles équidistants. Après que les enfants voient la série, ils indiquent autant d'endroits qu'ils peuvent se rappeler dans l'ordre. La tâche 'span span-running' est identique à la tâche de l'emplacement, sauf que les enfants ne savent pas combien d'emplacements seront présentés. La tâche «span visuel» est similaire à la tâche «span de localisation». Les enfants voient une série de 1 à 6 polygones noirs individuels ( c.-à-d . «Gemmes» dans le contexte du jeu) apparaissent sur l'écran, un à la fois. Après avoir vu chaque série, six polygones apparaissent en ligne sur l'écran. Les enfants sélectionnent l'ordre dans lequel ils apparaissent, à l'aide de l'écran tactile. La tâche «visual span-running» est similaire à la tâche de portée visuelle, sauf que les enfants ne savent pas combien de polygones apparaissent. À la fin de la séquence, les enfants rappellent les polygones en fCommande orward. Les longueurs de portée varient de 3 à 6 polygones.

Tâches liées

Les «tâches de liaison» se rapportent au composant de la mémoire de travail qui forme une interface temporaire entre les différents composants de la mémoire de travail ( p. Ex. , Phonologique et visuo-mobile) et lie les informations à l'intérieur et à travers ces sous-systèmes et la mémoire à long terme. Les tâches de liaison incluent la «durée de liaison phonologique», la «durée de liaison visuelle» et la «liaison par voie croisée». La tâche «durée de liaison phonologique» nécessite que les enfants apprennent des appariements de sons non verbaux ( p. Ex. , Bips et tonalités) avec des mots non-syllabes simples ( p. Ex . Vope et meck). Cette tâche est présentée dans le contexte des robots qui parlent une «langue de robot» spéciale pour commander des bonbons à un magasin de bonbons. Les enfants commencent par entendre un son avec un non-mot dans une séquence, mais la tâche augmente en difficulté jusqu'à ce qu'ils n'entendent jusqu'à quatre paires de sons-non-lettres dans unséquence. La tâche «durée de liaison visuelle» requiert que les enfants se souviennent de deux éléments d'information visuelle, par exemple, où les polygones individuels sont situés dans une grille 4 x 4. La longueur d'extension augmente de 1 à 6 polygones. Une fois que le dernier polygone de chaque essai a été affiché, une grille 4 x 4 vierge identique apparaît sur l'écran à côté d'un champ des six polygones facultatifs. Les enfants utilisent l'écran tactile pour sélectionner et faire glisser les polygones à leur emplacement approprié dans la grille. Les enfants sont autorisés à déplacer des polygones autour de la grille jusqu'à ce qu'ils soient satisfaits de leur sélection. La «liaison par voie croisée» requiert la liaison des non mots auditifs ( p. Ex. , Koov et geem) avec des formes de polygone noir. Cette tâche est présentée dans le contexte de l'apprentissage du nom des pièces de jeu. Comme chaque polygone individuel est représenté au centre de l'écran, les enfants entendent un mot non-syllabé associé à ce polygone. Chaque essai varie selon le nombre de paires présentées, allant de 1 à 6. Après laLa dernière paire est présentée, un écran de sélection montrant le champ de six polygones apparaît. Les enfants entendent chaque non-mot, un à la fois, et utilisent l'écran tactile pour indiquer le polygone qui accompagne ce non-mot. Les non mots ne sont pas reproduits dans l'ordre dans lequel ils ont été présentés.

Administration et résultats CABC-WM

Le protocole d'administration du CABC-WM est décrit ci-dessous. À la suite de cela, les résultats des mesures CABC-WM et la fiabilité des tâches signalées sont fournis pour un échantillon d'enfants en développement habituel. La batterie CABC-WM présentée est administrée sur un ordinateur de bureau avec un écran tactile à l'aide d'un contexte à thème pirate pour les jeux. L'enfant se trouve directement devant l'écran tactile. Un assistant de recherche se trouve à côté de l'enfant pour surveiller l'attention de l'enfant ou avoir besoin de pauses. L'assistant enregistre également les données pour les tâches qui ne sont pas automatiquement enregistrées par le programme informatique (voir ci-dessous). À la conclusionDe chaque tâche, CABC-WM invite l'enfant à sélectionner la prochaine tâche. Une fois la dernière tâche terminée dans la session de recherche, la CABC-WM conclut en permettant à l'enfant d'acheter des objets pour son avatar piraté dans un magasin virtuel.

Toutes les tâches commencent par un ensemble d'essais de formation que l'enfant doit passer avant de passer aux essais. Si un enfant ne peut pas passer les essais de formation après cinq tentatives, la tâche est interrompue. Voir le tableau 1 pour les détails de tâches individuels, y compris: les stimuli utilisés, les conditions, le nombre d'essais de formation et les essais de tâches, la durée moyenne des tâches et les variables dépendantes.

Protocol

Toutes les procédures décrites ci-dessous ont été approuvées par les comités d'examen de l'éthique de la recherche humaine dans les établissements participants.

1. Préparation et assis

  1. Pour commencer, asseyez l'enfant devant l'ordinateur et adaptez-le à un ensemble de combiné casque / microphone réglable. Utilisez un séparateur de casque pour connecter un ensemble de casque que l'assistant utilisera pendant l'administration de la batterie.
    REMARQUE: Tout au long de l'administration du protocole, un assistant se trouve à côté de l'enfant pour surveiller l'attention de l'enfant sur les tâches; Pour entrer les données de réponse, comme décrit ci-dessous; Et pour assurer la fidélité de l'enfant au protocole CABC-WM ( p. Ex., Pour s'assurer que l'enfant utilise sa main dominante pour répondre, s'adresse à l'écran de l'ordinateur, etc. ).

2. Instructions initiales au sujet

  1. Demandez à l'enfant d'utiliser l'interface tactile pour sélectionner un avatar piratéQu'il utilisera tout au long du jeu.
    REMARQUE: Dans le jeu, l'enfant traversera un océan virtuel pour compléter 13 tâches de mémoire de travail, réparties sur quatre îles (chaque île est terminée un jour différent pour éviter la fatigue). Voir la figure 1 . Les tâches individuelles sont représentées par des icônes ( par exemple , différentes icônes de jouets sur Toy Island). Les tâches sont randomisées à travers les enfants; Ainsi, l'ordinateur choisit de manière aléatoire l'ordre de présentation de la tâche pour chaque enfant.

3. Sélection de l'Avatar

  1. Après avoir sélectionné l'avatar piraté, diriger l'enfant pour sélectionner une île à compléter. Demandez à l'enfant de sélectionner l'une des icônes d'image sur son île sélectionnée, qui débutera une tâche.
    REMARQUE: chaque île a 3 à 5 tâches (voir la figure 1 ), dont chacune est représentée par des icônes d'image. Les tâches sont présentées au hasard par CABC-WM, de sorte qu'une icône d'image particulière n'est pas nécessairement associée àUne tâche particulière. Pour chaque tâche, un écran d'introduction apparaît en premier, ce qui signale à l'assistant quels matériaux sont nécessaires ( p. Ex., Enlever le clavier, placer des étiquettes sur le clavier, etc.) pour cette tâche spécifique.
    1. Lorsque les matériaux sont correctement arrangés, demandez à l'assistant d'appuyer sur la touche 9 du pavé numérique à 10 touches pour commencer la tâche. Une fois qu'un enfant a terminé une tâche (comme décrit dans le protocole ci-dessous), l'île sélectionnée réapparaît et l'enfant sélectionne la tâche suivante. La session se poursuit jusqu'à ce que toutes les tâches sur l'île aient été complétées.
      REMARQUE: Toutes les tâches dans le CABC-WM sont racontées par un pirate qui fournit des instructions verbales normalisées pour chaque tâche. Chaque tâche est classée ci-dessous en fonction de chaque composant de mémoire fonctionnelle, y compris: 1) l'exécutif central, 2) la mémoire de travail phonologique, 3) la mémoire de travail visuo-spatial et 4) la liaison. Des descriptions complètes de chaque tâche ont été fournies ci-dessus dans l'introduction du manuscénario.

4. Tâches exécutives centrales

  1. N-retour auditif
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session. Placez le clavier devant l'enfant et placez un autocollant vert sur la touche C et un autocollant rouge sur la touche M. Appuyez sur 9 sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant. Assurez-vous que l'enfant indique sa réponse en sélectionnant la touche étiquetée correspondante sur le clavier.
      REMARQUE: L'autocollant rouge représente différent et l'autocollant vert représente le même; C'est ainsi que l'enfant indique la même réponse / différence dans cette tâche. Le narrateur CABC-WM demande à l'enfant de juger si un stimulus auditif ( c'est-à-dire, expédier) est identique ou différent du stimulus précédent.
  2. N-retour Visual
    1. Lire l'écran d'instructionsQui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session. Placez le clavier devant l'enfant et placez un autocollant vert sur la touche C et un autocollant rouge sur la touche M. Appuyez sur 9 sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant
      REMARQUE: L'autocollant rouge représente «différent» et l'autocollant vert représente le même; C'est ainsi que l'enfant indique la même réponse / différence dans cette tâche. Le narrateur CABC-WM demande à l'enfant de juger si un stimulus visuel ( c'est-à-dire une «pièce de jeu») est identique ou différent du stimulus visuel immédiatement précédent.
    2. Assurez-vous que l'enfant indique sa réponse en sélectionnant la touche étiquetée correspondante sur le clavier.
  3. Mise à jour du numéro
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session. Diriger l'enfant visuellement àOnt tendance à deux nombres présentés sur l'écran de l'ordinateur et aux opérations d'addition suivantes. Appuyez sur 9 sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant.
      REMARQUE: l'enfant affiche deux nombres sur l'écran. L'enfant reçoit, successivement, une série de cinq opérations d'addition appliquées aux nombres. Après chaque opération, l'enfant fournit un total verbal des deux nombres.
    2. Une fois que l'enfant fournit verbalement le total en cours d'exécution ( p. Ex., 2, 3 ou 2,4) pour chaque essai, saisissez la réponse de l'enfant sur le pavé numérique à 10 touches, qui avancera automatiquement la tâche à l'essai suivant.

5. Tâches de mémoire de travail phonologique

  1. Span de chiffres
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session.
      REMARQUE: Le narrateur CABC-WM demande à l'enfant d'écouter des séquences de chiffres qui augmententEn longueur et à répéter autant de chiffres qu'il peut rappeler.
    2. Placez le clavier hors de portée de l'enfant (l'assistant saisira les réponses de l'enfant). Appuyez sur '9' sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant. Après chaque essai, entrez les chiffres que l'enfant répète dans le pavé numérique à 10 touches, quelle que soit l'exactitude de sa réponse, sur le clavier.
      REMARQUE: Le CABC-WM calcule les réponses de l'enfant comme étant correct si les nombres répétés sont dans l'ordre correct. L'assistant ne juge pas l'exactitude de la réponse de l'enfant, mais il suffit de cibler la réponse de l'enfant dans le programme pour analyser et marquer.
  2. Span Digit - Running
    REMARQUE: Le narrateur CABC-WM demande à l'enfant d'écouter les listes de nombres qui se situent entre 7-10 chiffres et de répéter autant de nombres (dans l'ordre à l'ordre) à la fin de la séquence.
    1. Lisez l'écran d'instructions quiApparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session. Placez le clavier hors de portée de l'enfant (l'assistant saisira les réponses de l'enfant). Appuyez sur '9' sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant. Après chaque essai, entrez les chiffres que l'enfant répète dans le pavé numérique à 10 touches du clavier.
      REMARQUE: Le CABC-WM calcule les réponses de l'enfant comme étant correct si les nombres répétés sont dans l'ordre correct. L'assistant ne juge pas l'exactitude de la réponse de l'enfant, mais il suffit de cibler la réponse de l'enfant dans le programme pour analyser et marquer.
  3. Non-parole Répétition
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session.
      REMARQUE: Le narrateur CABC-WM demande à l'enfant de répéter une série de non mots ( par exemple, genfad et yitvadgoom) aussi précisément que possible.
    2. par exemple , l'enfant dit «Je ne sais pas» ou ne répond pas), appuyez sur la touche M pour indiquer qu'une tentative n'a pas été faite et que le prochain essai commencera.

6. Tâches de mémoire de travail visuo-mobile

REMARQUE: Au début de chaque tâche, le narrateur CABC-WM fournit des instructions à l'enfant.

  1. Emplacement Span
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session. Placez le clavier hors de portée de l'enfant. Appuyez sur '9' sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant. Surveiller leL'attention de l'enfant à la tâche qui lui oblige à rappeler une série d'emplacements sur l'écran de l'ordinateur et alors qu'il répond en touchant l'écran pour faire ses sélections.
  2. Emplacement Span - Running
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session. Placez le clavier hors de portée de l'enfant. Appuyez sur '9' sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant.
    2. Surveillez l'attention de l'enfant sur la tâche alors qu'il rappelle, dans l'ordre avancé, autant d'emplacements présentés à partir de la fin d'une séquence de longueur imprévisible. Une fois que l'enfant touche l'écran pour répondre, assurez-vous que l'enfant sélectionne le bouton NEXT , un cercle dans le coin inférieur droit de l'écran qui est étiqueté NEXT, pour avancer le CABC-WM au prochain essai.
  3. Portée visuelle
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaîtLorsque l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session. Placez le clavier hors de portée de l'enfant. Appuyez sur '9' sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant. Surveillez l'attention de l'enfant sur la tâche, alors qu'il l'invite, il utilise l'écran tactile pour sélectionner l'ordre des polygones présentés dans des longueurs de 2-6 longueurs.
  4. Visual Span - Running
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session. Placez le clavier hors de portée de l'enfant. Appuyez sur '9' sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant.
    2. Surveillez l'attention de l'enfant sur la tâche, alors qu'il est invité, il utilise l'écran tactile pour sélectionner l'ordre des polygones qu'il peut rappeler dans l'ordre en avant, autant de polygones que possible d'une longueur de portée imprévisible. Une fois que l'enfant touche l'écran pour répondre, assurez-vous que l'enfant sélectionne le «SUIVANT9; , Un cercle dans le coin inférieur droit de l'écran qui est intitulé «NEXT», pour avancer le CABC-WM à l'essai suivant.

7. Tâches liées

  1. Portée de liaison phonologique
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session. Placez le clavier hors de portée de l'enfant. Appuyez sur '9' sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant.
    2. Écoutez la réponse verbale de l'enfant lorsqu'il vous demande le non-mot qui a été jumelé au son de non-discours. Si l'enfant tente raisonnablement, appuyez sur la touche C pour indiquer qu'une tentative a été faite et pour avancer la tâche à l'essai suivant. Si l'enfant ne tente pas ( par exemple , l'enfant dit «Je ne sais pas» ou ne répond pas), appuyez sur la touche «M» pour indiquer qu'une tentative n'a pas été faite et pour permettre l'essai suivantcommencer.
  2. Portée de liaison visuelle
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de la session. Placez le clavier hors de portée de l'enfant. Appuyez sur '9' sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant.
    2. Une fois que l'enfant a reçu des polygones dans leur emplacement respectif sur l'écran (en augmentant de 1 à 6 polygones à la fois pour chaque essai), surveillez l'enfant pendant qu'il utilise l'écran tactile pour déplacer les polygones dans les endroits de grille qu'il rappelle . Une fois que l'enfant a terminé ses sélections, assurez-vous que l'enfant sélectionne le bouton "NEXT", un cercle dans le coin inférieur droit de l'écran qui est étiqueté «NEXT», pour avancer le CABC-WM au prochain essai.
  3. Reliure transversale
    1. Lisez l'écran d'instructions qui apparaît après que l'enfant sélectionne l'icône de la tâche sur l'île sélectionnée de lasession. Placez le clavier hors de portée de l'enfant. Appuyez sur '9' sur le pavé numérique à 10 touches pour lancer la tâche de l'enfant.
    2. À mesure que l'enfant reçoit un polygone à étiqueter après avoir appris les jumelages polygone-non-mots de 1 à 6 paires, surveillez les réponses de l'enfant. Si l'enfant tente raisonnablement, appuyez sur la touche 'C' pour indiquer qu'une tentative a été faite et pour avancer la tâche à l'essai suivant. Si l'enfant ne tente pas ( par exemple , l'enfant dit «Je ne sais pas» ou ne répond pas), appuyez sur la touche «M» pour indiquer qu'une tentative n'a pas été faite et que le prochain essai commence

Representative Results

Le CABC-WM a été administré à 168 enfants avec un développement typique qui ont été inscrits ou qui venaient de terminer leur deuxième année (âge moyen = 7 ans, SD = 4,99 mois). Les enfants ont également satisfait aux critères d'inclusion suivants: a) n'avaient pas d'antécédents de troubles neuropsychiatriques ( p. Ex. , TDAH ou troubles du spectre de l'autisme), b) n'avaient pas d'antécédents de recevoir des services d'éducation spéciale; c) ont parlé anglais monolingue; d) , E) avait un score standard> 30e percentile sur le test Goldman-Fristoe d'Articulation -2 (GFTA) 18 , f) avait un score standard> 87 sur le composite de base de l'évaluation clinique des fondements linguistiques - Quatrième édition ( CELF-4) 19 , g) avait un score standard composite de 2e degré> 95 sur le test de l'efficacité de lecture de mot, deuxième édition (TOWRE-2) 20 et h) avait un score standard> 74 sur NonverbalIndex de la batterie d'évaluation Kaufman pour enfants (K-ABC) 21 . Le tableau 2 présente les taux de réussite, les moyens, les écarts-types et la portée des scores dans chaque tâche. Certains enfants n'ont pas terminé toutes les tâches. Dans certains cas, cela s'explique par une défaillance de l'équipement (environ 4%) ou parce que l'enfant n'a pas pu passer la phase de formation d'une tâche. Pour les enfants qui ont franchi avec succès la phase de formation, nous n'avons observé aucun effet de sol ou de plafond, ce qui suggère que les tâches étaient adaptées au développement pour capter une gamme de performances chez les enfants. Sur la base de la réussite de l'entraînement, les tâches les plus difficiles à passer étaient les «chiffres en cours d'exécution» et «portée visuelle», avec des taux de réussite de 70,7% et 80,4%, respectivement. Toutes les autres tâches ont été adoptées par au moins 90% des enfants.

Les tâches du CABC-WM ont été utilisées pour tester l'ajustement des modèles de mémoire de travail 22 en avance. Basé sur co Les analyses factorielles, les tâches du CABC-WM ont été utilisées pour définir un modèle final de mémoire de travail qui peut être décrit comme une combinaison des processus embarqués de trois facteurs de Cowan, modèle 15 , 16 de l'exécutif central, centre d'attention et phonologique Le stockage et la répétition avec le modèle à trois facteurs de Baddeley et Hitch 5 de l'exécutif central, le croquis visuo-spatial et la boucle phonologique (voir la figure 2 ). Le premier facteur identifié dans le modèle combiné, l'exécutif central, comprenait les tâches n- back et la tâche de mise à jour. Le deuxième facteur a été le centre d'attention / pavillon visuo-local. Les tâches de chargement sur ce facteur comprenaient des tâches traditionnelles basées sur la visualisation, telles que la portée visuelle et l'étendue de la localisation, mais comportaient également des tâches d'exécution qui, comme décrit ci-dessus, sont celles qui ont une longueur de liste imprévisible qui ne permet pas la répétition> 23 , 24 . Le troisième facteur identifié, la mémoire phonologique et la boucle de répétition / phonologie comprenaient les tâches impliquant des stimuli auditifs et auditifs, tels que la durée des chiffres, la liaison phonologique et la répétition sans mot. Voir Gray et al. 22 pour un examen complet. Ces résultats représentatifs confirment l'utilité des tâches du CABC-WM pour mesurer les composantes discrètes de la mémoire de travail dans l'échantillon actuel d'enfants.

Fiabilité

La fiabilité des tâches de CABC-WM 22 a été évaluée en calculant les coefficients de moitié et de tiers divisés (qui sont des cas particuliers du coefficient de fractionnement K- 26 , 26 ) plus général. Une description complète de la façon dont nous divisons les articles peut être obtenue auprès de tIl est le premier auteur. La fiabilité de chaque tâche est indiquée dans le tableau 3 . La plupart des fiabilités étaient de valeur modérée à élevée, en fournissant la preuve que la majorité des tâches individuelles dans CABC-WM sont fiables. Les tâches contraignantes ont montré des faiblesses inférieures, ce qui justifie une enquête plus approfondie.

Figure 1
Figure 1: répartition des tâches de mémoire de travail à travers les îles du CABC-WM. L'ordre des îles et l'ordre des tâches ont été randomisés pour chaque enfant. Les tâches ont été réparties dans les îles afin de contrebalancer la présentation et de normaliser le temps requis pour l'achèvement de l'île. (Abréviations: VSS: Mémoire de travail visuo-mobile, PL: Mémoire de travail phonologique, CE: Exécutif central, BT: tâches de reliure

Figure 2
et al. 22 pour plus de détails. (* Réimprimé avec la permission de Gray et al. ) 22 .

Nom de la tâche Stimuli utilisé Conditions ou types d'essai Nombre de blocs de formation et essais (entre parenthèses) Critère de réussite de la formation Nombre d'essais Durée de la tâche (minutes) Variables dépendantes)
Tâches exécutives centrales
N-back Auditory (Mise à jour) • Tonalités
• Image de la bande robot
• Même
• Différent
1 bloc d'entrainement:
• Idem (3)
• Différent (3)
4/6 54 (3 blocs chacun avec 9 identiques, 9 différents) 6.5 La précision moyenne pour les essais identiques et différents combinés
N-back Visual (Mise à jour) • Images de carrés noirs avec des points blancs • Même
• Différent
1 bloc d'entrainement:
• Idem (3)
• Différent (3)
4/6 54 (3 blocs chacun avec 9 identiques, 9 différents) 7.5 La précision moyenne pour les essais identiques et différents combinés
Mise à jour du numéro (mise à jour) • Présentation visuelle des nombres et des opérations n / a 2 blocs d'entrainement:
• Chaque bloc (5) 5/5 chaque bloc
15 (3 blocs chacun avec 5 essais) 7.2 Précision moyenne pour tous les essais
Tâches de mémoire de travail phonologique
Span de chiffres • Enregistrements auditifs des chiffres 1-9 (sauf 7 car il s'agit de 2 syllabes) Longueur d'extension (2-8 chiffres) 1 bloc d'entrainement:
• 2 essais
2/2 14 (2 essais à chaque longueur de portée de 2 à 8 chiffres) 4.5 Nombre d'essais corrects à chaque longueur de longueur x longueur d'extension, puis produits de somme
Span Digit - Running • Enregistrements auditifs des chiffres 1-9 (sauf 7 car il s'agit de 2 syllabes) Longueur d'extension (7-10 chiffres) 3 blocs d'entrainement:
• 3 essais
Au moins 1 correct pour chacun des 3 blocs 12 (3 essais à chaque longueur de portée de 7 à 10) 6 AveNombre de chiffres rage rappelé dans le bon ordre
Non-parole Répétition • Enregistrements auditifs de non-mots Longueur du mot (2-5 syllabes non mots) 1 bloc d'entrainement:
• 3 mots non-syllabes 2
3 tenté 16 non mots (4 à 2, 3, 4 et 5 syllabes) 3 Nombre de non mots répétés avec consonnes correctes à chaque longueur de syllabe longueur x syllabe, puis somme de produits
Tâches de mémoire de travail visuo-mobile
Emplacement Span • Une flèche pointant vers un emplacement disposé dans un motif circulaire Longueur d'extension (2-6 emplacements) 3 blocs d'entrainement:
• 1 emplacement (1)
• 2 emplacements (2)
Au moins 1 à 1 emplacement et 1 à 2 emplacements 12 (2 essais à chaque longueur de portée de 2 à 6 endroits) 4.5
Localisation Span Running • Une flèche pointant vers un emplacement disposé dans un motif circulaire Longueur d'extension (5-8 flèches) 3 blocs d'entrainement:
• 6 emplacements (1)
• 7 emplacements (1)
• 8 emplacements (1)
1/1 correct à chaque longueur 12 (3 essais à chaque longueur de portée de 5-8 emplacements) 7.5 Nombre moyen d'emplacements correctement identifiés dans tous les essais
Portée visuelle • Polygones noirs Longueur d'extension (1 à 6 polygones) 1 bloc d'entraînement
• 1 polygone (1)
• 2 polygones (2)
3/3 12 (2 essais à chaque longueur de portée de 1 à 6 polygones) 6.5 Corriger le nombre d'essais à chaque longueur de la longueur de la longueur de la longueur, puis les produits de la somme
Visual Span - Running • Polygones noirs Longueur d'extension (3-6 polygones) 1 bloc d'entraînement
• 3 polygones (1)
• 4 polygones (1)
1 correct à chaque longueur 12 (3 essais à chaque longueur de portée de 3-6 polygones) 7 Nombre moyen de polygones correctement identifiés dans tous les essais
Tâches liées
Portée de liaison phonologique • Les sons auditifs non verbaux (p. Ex. Bruits mécaniques)
• Enregistrements auditifs de non-mots
Longueur d'extension (1-4) 1 bloc d'entraînement
• 1 paire de mots-clés (1)
• 2 paires de sons-non-mots (1)
2/2 tenté 20 paires de sons / non-mots (2 essais chacun de 1 à 4 paires par essai) 5.2 Corriger le nombre d'essais à chaque longueur de la longueur de la longueur de la longueur, puis les produits de la somme
Espacement de liaison visuelle-spatiale • Image d'une grille
• Polygones noirs
Longueur d'extension (1 à 6 polygones) 1 bloc d'entraînement
• 1 polygone (1)
• 2 polygones (1)
2/2 12 (2 essais à chaque longueur de portée de 1 à 6 polygones) 5.2 Corriger le nombre d'essais à chaque longueur de la longueur de la longueur de la longueur, puis les produits de la somme
Reliure transversale • Polygones noirs
• Enregistrements auditifs de non-mots
Longueur d'extension (1 à 6 polygones) 1 bloc d'entraînement
• 1 paire sans polygone (1)
• 2 polygones non-mots-clés (2)
2/2 12 (2 essais à chaque longueur de portée de 1 à 6 polygones) 6.5 Corriger le nombre d'essais à chaque longueur de la longueur de la longueur de la longueur, puis les produits de la somme

Tableau 1: Détails de la tâche pour les tâches de mémoire de travail incluses dans CABC-WM. Le tableau présente les stimuli utilisés pour chaque tâche, les conditions testées, le nombre d'essais de formation, les critères de passage de la phase de formation, le nombre d'essais de tâches, la durée moyenne des tâches et les variables dépendantes pour chaque tâche.

Type de tâche Le taux de réussite
(%) A
N Signifier Dakota du Sud Le minimum Maximum
Mise à jour du numéro (précision) 91 155 0,8 0,28 0,14 1
N-Retour Visual (précision) 94,8 147 0,77 0,17 0,3 0,96
N-Back Auditory (précision) 98,7 151 0,84 0,14 0,43 1
Portée de l'emplacement (somme pondérée) 100 151 10.59 5,99 0 30
Étendue de l'emplacement en cours (moyenne) 93,4 152 1,31 0,66 0,08 3,25
Portée visuelle (somme pondérée) 90,1 150 6.75 5,74 0 27
Portée visuelle en cours d'exécution (moyenne) 80,4 127 0,87 0,66 0,08 2.58
Portée des chiffres (somme pondérée) 100 150 19.4 6.91 4 42
Longueur des chiffres en cours d'exécution (moyenne) 70,7 150 1.88 1.24 0,13 4.58
Répétition de non-mots (somme pondérée) 100 153 11,42 6.3 0 42
Reliure en mode transversal (moyenne) 99,3 153 4.35 2,64 0 13
Portée de liaison phonologique 99,3 149 12.04 6.89 0 35
(somme pondérée)
Reliure visuelle (somme pondérée) 93,4 145 4.77 3.17 0 16
Les pourcentages excluent les données qui ont été exclues en raison d'une défaillance du matériel qui s'est produite à un taux de 4,04% ou des problèmes de participants qui comprenaient le retrait de l'étude ou du parLe participant refuse de compléter une activité.

Tableau 2: Performance sur chaque tâche de CABC-WM dans le développement normal d'enfants au 2 e degré. Le taux de réussite moyen est présenté pour chaque tâche. Les moyens signalés sont des scores bruts pour chaque tâche. Les pourcentages excluent les données qui ont été rejetées en raison de l'échec de l'équipement, qui s'est produit à un taux de 4,04%, ou des problèmes de participants, qui comprenaient le retrait de l'étude ou un participant refusant de compléter une activité.

Non-Word Rep (somme pondérée)
Type de tâche N Fiabilité IC de 95% de fiabilité
Mise à jour du numéro (précision) 139 0,95 [.93, .96]
Nombre Retour Visual (précision) 148 0,86 [.81, .90]
Numéro arrière auditif (précision) 151 0,82 [.75, .87]
Portée de l'emplacement (somme pondérée) 158 0,7 [.59, .78]
Longueur de la zone de parcours (moyenne) 146 0,93 [.91, .95]
Portée visuelle (somme pondérée) 140 0,73 [.62, .81]
Course d'étendue visuelle (moyenne) 99 0,84 [.78, .89]
Portée des chiffres (somme pondérée) 159 0,67 [.55, .76]
Longueur de la longueur des chiffres (moyenne) 109 0,85 [.79, .89]
153 0,6 [.45, .71]
Cross-Modal bind (moyenne) 153 0,38 [.15, .55]
Limite de liaison phonologique (somme pondérée) 149 0,53 [.35, .66]
Liaison visuelle (somme pondérée) 145 0,51 [.32, .65]

Tableau 3: Fiabilité des tâches CABC-WM. Les fiabilités déclarées sont dérivées des coefficients de moitié et de tiers divisés, qui sont des cas particuliers du coefficient de fractionnement K- 25 , 26 , 27 plus général. La plupart des fiabilités étaient de valeur modérée à élevée.

Discussion

Le CABC-WM a été développé pour évaluer de manière exhaustive la mémoire de travail chez les enfants en fonction de théories importantes de la mémoire de travail. Plusieurs tâches évaluent l'exécutif central, la mémoire de travail phonologique, la mémoire de travail visuo-spatial et les fonctions de liaison.

Actuellement, le CABC-WM subit un raffinement et un test supplémentaires. À l'occasion, l'assistant de recherche peut rencontrer des problèmes techniques avec l'interface CABC-WM en raison de problèmes de programmation ou d'erreurs informatiques. L'équipe de recherche fournit à tous les assistants un manuel de dépannage pour résoudre les problèmes connus ( p. Ex., Le programme peut être bloqué sur un écran et nécessiter un avancement manuel), ainsi qu'une formation approfondie concernant l'adhésion au protocole de dépannage. En raison de la durée des séances de recherche, les enfants participants peuvent s'ennuyer ou se sentir frustrés par le programme. Les assistants de recherche sont formés pour accueillir l'enfant avec des pauses nécessaires pour maintenir la motivation etAttention aux tâches. En de rares occasions, le programme d'ordinateur nécessite un redémarrage pour continuer. Dans ces cas, si l'administration a été interrompue à mi-tâche, la tâche n'est pas modifiée et ces données sont perdues. L'équipe de recherche travaille avec diligence pour minimiser ces événements.

Pour l'instant, toute la batterie de recherche devrait être administrée, car les performances des enfants sur les tâches individuelles présentées en dehors de l'environnement du jeu n'ont pas été évaluées. Nous menons des études pour réduire le nombre d'articles dans la batterie, pour évaluer la validité et pour déterminer comment les anciens enfants de l'élément primaire exercent ces mesures. La version de recherche du CABC-WM requiert cinq sessions de 30 à 45 minutes pour terminer. Cela fournit une évaluation complète de la mémoire de travail pour les jeunes élèves des écoles primaires qui peuvent intéresser les chercheurs, mais dans sa forme actuelle, la batterie n'est pas pratique pour les praticiens. La validité de me travaillerLes modèles moraux et la fiabilité des tâches ont été signalés pour les élèves de deuxième année aux États-Unis. Les prochaines étapes consistent à tester la batterie dans une aire d'âge élargie, à réduire le nombre de tâches dans la batterie et à tester la validité simultanée.

Il n'y a que deux évaluations connues spécialement conçues pour mesurer la mémoire de travail actuellement disponible pour les enfants 11 , 12 . Le CABC-WM représente une alternative plus complète à ces mesures, administré dans un contexte adapté aux enfants ( par exemple, un jeu informatique) pour augmenter la motivation. Les résultats suggèrent que les tâches de CABC-WM sont fiables lorsqu'elles sont administrées aux élèves de deuxième année avec un développement typique.

Les résultats de l'échantillon initial d'enfants de deuxième année sont utilisés pour affiner la batterie CABC-WM. Les prochaines étapes sont d'évaluer la fiabilité et la validité de la batterie dans un groupe d'âge plus large. Les objectifs à long termeDe cette recherche sont pour aider les éducateurs et les familles à comprendre les points forts et les faiblesses de la mémoire de travail des enfants pour soutenir l'enseignement différencié et aider chaque enfant à comprendre leur profil de mémoire de travail pour renforcer leur auto-défense et l'utilisation de stratégies pour accroître les résultats scolaires.

Disclosures

Les auteurs n'ont rien à dévoiler.

Acknowledgments

Ce travail a été soutenu par le financement de la subvention NIDCD des instituts nationaux de santé n ° R01 DC010784. Nous sommes profondément reconnaissants envers le personnel, les chercheurs, les administrateurs scolaires, les enseignants, les enfants et les familles qui ont participé. Personnel clé inclus (par ordre alphabétique) Gary Carstensen, Cecilia Figueroa, Karen Guilmette, Trudy Kuo, Bjorg LeSueur, Annelise Pesch et Jean Zimmer. De nombreux étudiants ont également contribué à ce travail, y compris (dans l'ordre alphabétique) Genesis Arizmendi, Lauren Baron, Alexander Brown, Nora Schlesinger, Nisha Talanki et 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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References

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