Прехвърляне на обучението на работната памет към инхибиторния контрол на слуховото разсейване, част 1

Резюме

Доказано е, че разширеното обучение на работната памет с двойната задача n-back подобрява представянето на различни когнитивни задачи без трениране, но предишните констатации са противоречиви относно степента на такъв трансфер.

Задачата с двоен n-back е метод за обучение за тестване и подобряване на работната памет. Работната памет се отнася до способността на индивида да си спомня, когато изпълнява сложни когнитивни задачи, като запомняне на телефонни номера, научаване на нови думи и запомняне на математически формули. Задачата с двоен n-back се счита широко за един от най-ефективните методи за подобряване на работната памет.

Тази задача поставя участниците в среда, подобна на игра, в която те трябва да следят два различни вида информация едновременно, като звук и позиция или форма и цвят. По време на задачата участниците трябва да запомнят и докладват информацията от предишните два кръга. Трудността на задачата се увеличава с всеки кръг, защото участниците трябва да запомнят повече информация.

Въпреки че тази задача може да звучи проста, тя изисква от участниците да използват много внимание, разпределяне на вниманието и умения за решаване на проблеми, така че работната памет на хората да продължи да се подобрява и укрепва. Този метод на обучение е бил използван за лечение на различни когнитивни разстройства като разстройство с дефицит на вниманието и хиперактивност, когнитивно увреждане и болестта на Алцхаймер.

Някои скорошни проучвания показват, че след тренировка със задачата двойно n-back мозъчната структура на хората се променя, което води до подобрена работна памет. Участниците не само показаха по-добри резултати в задачата с двоен n-back, но и в други когнитивни задачи. Това показва, че обучението с двоен n-back е много ефективно за подобряване на работната памет.

Освен това тренировката с двоен n-back също е полезна за тези, които искат да подобрят паметта си за учене. Когато научаваме нови знания, трябва временно да съхраним информацията в работната памет и след това да я преместим в дългосрочната памет. Правейки двойна n-back тренировка, можем да използваме работната си памет по-ефективно и следователно по-добре да усвояваме нови знания.

Накратко, има тясна връзка между двойната n-back задача и паметта. Независимо дали искате да подобрите когнитивните си способности или искате да подобрите паметта си за учене, чрез обучението на двойната задача n-back, можем да развием по-добре работната си памет и да подобрим когнитивното си ниво. Вижда се, че трябва да подобрим паметта си и Cistanche може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche може също да регулира баланса на невротрансмитерите, като например повишаване на нивата на ацетилхолин и растежни фактори, които са много важни за паметта и ученето. В допълнение, Cistanche deserticola може да подобри притока на кръв и да насърчи доставянето на кислород, което може да гарантира, че мозъкът получава адекватно хранене и енергия, като по този начин подобрява мозъчната жизненост и издръжливост.

Щракнете върху познайте добавките за увеличаване на паметта

Двойната n-back тренировъчна задача се отнася до множество компоненти на работната памет, тъй като последователната информация от два различни модалности на стимули трябва да бъде едновременно кодирана, поддържана, непрекъснато наблюдавана и актуализирана в работната памет, докато неподходящата информация трябва да бъде блокирана. Въпреки това, не е ясно кои изпълнителни функции отчитат наблюдаваните ефекти на трансфер.

В това проучване степента на инхибиторен контрол, необходима по време на обучението, беше манипулирана чрез сравняване на две версии на двойната n-back задача, в която участниците са помолени или да отговорят, или да задържат отговор при по-рядко срещаните опити, когато даден артикул е идентичен с елемент n опит назад.

Бяха показани осем 80-минутни сесии на обучение с адаптивни версии на двете n-back задачи за подобряване на актуализирането на работната памет. Освен това, за разлика от стандартната n-back задача, беше установено, че обучението по инхибиторната задача намалява намесата в работната памет, причинена от реч, която не е свързана със задачата.

Този резултат предполага, че повишеното търсене на инхибиторен контрол по време на обучение позволява прехвърляне към инхибиране на смущенията на дистрактора, докато стандартната задача n-back засяга основно актуализирането на работната памет.

Ефектите от обучението не са се прехвърлили върху инхибирането на пространствено несъвместими реакции в задача на Саймън и не са довели до далечни ефекти на прехвърляне към нетренирани изпълнителни функции или мерки за флуидна интелигентност.

Ключови думи Обучение на работната памет · n-back задача · Инхибиторен контрол · Дистракторна интерференция · Неуместен говорен ефект.

Прехвърляне на обучението на работната памет към инхибиторния контрол на слуховото разсейване

Работната памет се отнася до когнитивна система с ограничен капацитет, която позволява временно съхранение и обработка (напр. манипулиране, наблюдение) на информация за подпомагане на процесите на мислене и действие (вижте Baddeley 2003; Cowan 2017; Miyake and Shah 1999).

Доказано е, че индивидуалните различия в капацитета на работната памет са свързани с няколко сложни когнитивни или вербални способности, като разсъждение (Fry и Hale 1996; Kyllonen и Christal 1990), решаване на проблеми и обща интелигентност (напр. Conway et al. 2003; но вижте Harrison et al. 2013), четене с разбиране (Daneman and Carpenter 1980; Engle et al. 1991) и селективно слушане в ситуации на коктейли (Conway et al. 2001).

Нарушаването на работната памет, от друга страна, се свързва с дефицит на вниманието и затруднения в ученето (Alloway 2009; Martinussen et al. 2005). Съвсем наскоро няколко проучвания показаха, че капацитетът на работната памет може да бъде подобрен чрез обширно когнитивно обучение, както при деца, така и при възрастни, което води до подобряване на различни когнитивни задачи, насочени към разбиране при четене, изпълнителен контрол, епизодична памет или течна интелигентност (Buschkuehl et al. 2008; Chein и Morrison 2010; Dahlin et al.

2008 г., 2010 г.; Клингберг и др. 2002 г.; Salminen et al.2012; Schmiedek и др. 2010 г.; Thorell и др. 2009). Няколко добре контролирани проучвания обаче не успяха да възпроизведат тези широко разпространени ефекти на прехвърляне в резултат на тренировка на работната памет (Melby-Lervåg и Hulme 2013; Redick et al. 2013; Thompson et al. 2013). Следователно прегледите и мета-анализите за ефикасността на обучението за работна памет извеждат доста противоречиви заключения (Au et al. 2015; Dougherty et al. 2016; Karbach and Verhaeghen, 2014; Melby-Lervåg et al. 2016; Melby-Lervåg and Hulme 2013 ; Soveri et al 2017; von Bastian и Oberauer 2013b). Все още продължава дебат относно специфичните когнитивни функции, които се възползват от обучението на работната памет и до каква степен свързаното с обучението подобрение на тези функции води до прехвърляне към необучени задачи, които изискват по-обобщени когнитивни способности, като когнитивна гъвкавост, решаване на проблеми или флуидна интелигентност .

От наличните емпирични данни може да се заключи, че прехвърлянето на обучение на работната памет е по-вероятно при задачи за прехвърляне, които са структурно подобни на обучените задачи (близко прехвърляне), отколкото когато задачите за прехвърляне споделят само няколко характеристики с обучената задача (далечно прехвърляне), но все още има много малко разбиране за точните когнитивни механизми и компоненти на работната памет, които позволяват трансфер (Gathercole et al. 2019; Shipstead et al. 2010; Simons et al. 2016).

Simons и др. 2016). Повечето модели на работна памет разграничават (а) един или множество буфери за съхранение или компоненти за поддръжка от (б) компонент за изпълнителен контрол, който позволява наблюдение и манипулиране на съхранената информация (Baddeley 1996, 2003; Baddeley and Hitch 1974; Engle 2002; Miyake и Shah 1999; Oberauer et al.

Задачите за когнитивно обучение, като двойната n-back задача, за която е доказано, че успешно подобрява капацитета на работната памет (т.е. брой n елементи, които трябва да бъдат актуализирани в работната памет; вижте Jaeggi et al. 2008), обикновено изискват както поддръжка, така и изпълнителен контрол (напр. , актуализиране) на информацията в работната памет, но все още не е ясно кои изпълнителни функции имат най-голяма полза от когнитивното обучение и как подобрението, свързано с обучението, е свързано с трансфера.

Установено е, че актуализирането и наблюдението на работната памет, смяната на настройките (т.е. когнитивната гъвкавост или смяната на задачи) и инхибирането са трите основни функции на изпълнителния контрол, които участват в много когнитивно изискващи задачи (Miyake et al.2000), но по-голямата част от проучванията върху обучението на работната памет изглежда са използвали задачи, които изискват предимно компонент за актуализиране и наблюдение (напр. Dahlin et al. 2008a, b; Jaeggi et al. 2008; Kühn et al. 2013; Lilienthal et al. 2013; Salminen et al. 2016).

В типична двойна n-back задача на участниците се представят две изпълняващи се последователности от стимули (слухови и визуални), от които елементите от последните няколко (n) опита само трябва да бъдат запомнени.

Задачата на участника е да посочи дали някой от двата елемента в текущия опит е идентичен с един от елементите, които са били представени точно в предишните опити. Следователно е необходимо непрекъснато да се наблюдава и актуализира информацията, която трябва да се поддържа в работната памет, но задачата може също да включва инхибиране на неподходящи в момента елементи и пренасочване на вниманието между двете последователности или модалности на стимул.

По-конкретно, предполага се, че задачата n-back изисква не само кодиране, съхранение и репетиране на елементи, но и изхвърляне (инхибиране) на предишни кодирани елементи и повторно позициониране (актуализиране) на информацията, която трябва да бъде запомнена в работната памет (Postle et др. 2001 г.).

Въпреки че емпиричните резултати са все още оскъдни и също така противоречиви, има някои доказателства, които предполагат, че разширеното обучение по двойната задача n-back наистина подобрява актуализирането и наблюдението, като има предвид, че не е задължително да се обобщи за други функции на изпълнителния контрол, като изместване на настройките или инхибиране (Dahlin et al. 2008a,b; Salminen et al. 2012; von Bastian and Oberauer 2013a).

Целта на настоящото изследване е да се проучи дали обучението на работната памет може да се използва за подобряване на инхибиторната контролна функция на работната памет. Показано е, че индивидуалните различия в силата на инхибиторния контрол предсказват както развитието, така и свързания с възрастта спад на когнитивните способности (Diamond и Gilbert 1989; Hasherand Zacks 1988; Salthouse и Meinz 1995).

Тези констатации предполагат, че инхибиторният контрол може да се облагодетелства и от когнитивното обучение, което може да има важни последици по-специално за поддържането на инхибирането в по-напреднала възраст. Въпреки това се твърди, че инхибирането може да не е отделен механизъм, а се отнася до три функционално различни процеса (вж. Friedman and Miyake 2004): (1) потискане на предпотентни или автоматични реакции (както в задача на Stroop; Stroop 1935), (2) инхибиторен контрол на интерференцията, произведена от неуместни стимули (както в задача на fanker; Eriksen andEriksen 1974; или в "нерелевантна звукова парадигма"; Jonesand Macken 1993;

Установено е, че инхибирането на предпотентните реакции и инхибирането на неподходящи стимули (контрол на интерференцията) може да са тясно свързани, докато инхибирането на проактивната интерференция изглежда е отделен процес (Friedmanand Miyake 2004). Въпреки че има някои индикации, че предпотентното инхибиране на реакцията може да се подобри с практиката (особено когато се комбинира с транскраниална стимулация с постоянен ток; Dityeet al. 2012), много малко се знае за възможните ефекти от удълженото обучение на работната памет върху другите форми на инхибиторен контрол.

Тук ефектите от два различни вида обучение на работната памет, вариращи в степента на необходим инхибиторен контрол, бяха сравнени по отношение на ефектите им върху трансфера върху (а) способността за потискане на предпотентните реакции (инхибиране на отговора) и (б) способността да се инхибира намесата от неуместна слухова информация (резистентност към слухово разсейване).

По-конкретно, една група участници беше обучена на стандартна двойна n-back задача, която се предполага, че включва основно актуализиране и наблюдение на съдържанието в работната памет (Braver et al. 1997; Jaeggi et al. 2007) и вероятно до известна степен друг инхибиторен контрол процеси, като инхибиране на неуместна стимулна информация (Postle et al. 2001).

За да се повиши експериментално степента на инхибиторен контрол, включен в двойния n-back, втора група беше обучена на "инхибиторна" версия на двойната n-back задача (inhibitory n-back), в която отговорите трябваше да бъдат дадени предимно и участниците трябваше да понякога инхибират отговора в зависимост от текущата информация, съхранявана в работната памет (т.е. при "n-back опити").

Очаква се и двата вида обучение за n-back да подобрят уменията за актуализиране на работната памет, които бяха тествани със задача за визуално актуализиране без обучение преди и след обучение (прието от Dahlin et al. 2008a).

Нещо повече, ако приемем, че инхибирането на реакцията и устойчивостта към намеса на дистрактора са тясно свързани (Friedman and Miyake 2004), може да се очаква всяко свързано с обучението подобрение на инхибиторната двойна n-back задача да индуцира повече прехвърляне към представяне в други задачи, които изискват или потискане на предварителните мощни реакции или инхибиторен контрол на неподходящи стимули, в сравнение със стандартната двойна n-back задача с по-ниски изисквания за инхибиране.

Следователно, прехвърлянето на двата вида обучение на работната памет беше оценено по отношение както на инхибирането на реакцията, така и на степента на смущение, причинено от слухови разсейващи устройства. В допълнение, далечният трансфер беше тестван за несвързани изпълнителни функции (т.е. превключване на задачи) и по-генерализирани когнитивни способности (т.е. умения за решаване на проблеми, свързани с флуидна интелигентност), за които трансферът беше докладван по-рано (напр. Jaeggi et al. 2008).

Генерализацията за инхибиране на отговора беше оценена със задачата на Саймън (Hedge and Marsh 1975), в която целта е представена на място, което е или пространствено съвместимо, или несъвместимо с местоположението на отговора.

По-конкретно, при съвместими опити, отговорът трябва да бъде направен от ръката, която съответства на местоположението на целта (предпотенциалният отговор), докато при несъвместими опити отговорът трябва да бъде направен от другата ръка и предпотенциалният отговор се нуждае да бъде възпрепятстван. Обикновено се наблюдава увеличение на времето за реакция при несъвместими опити в сравнение със съвместими опити (ефектът на Саймън).

Може да се очаква инхибиторното обучение на работната памет да повлияе на инхибирането на реакцията: Ако свързаното с обучението усилване на инхибиторния контрол повиши способността за потискане на предпотентни, доминантни или автоматични реакции (Friedman and Miyake 2004), тогава намалените ефекти на Simon трябва да се наблюдават след това -тестване на инхибиторната n-обратна група.

Освен това може да се очаква прехвърляне на инхибиторното обучение и относно инхибиторния контрол на слуховото разсейване. Добре известно е, че звуци, които не са свързани със задачата, като реч или произволни поредици от тонове, нарушават изпълнението при серийни задачи за краткосрочна памет (напр. Colle and Welsh1976; Jones et al. 2004; Jones and Macken 1993; LeCompteet al. 1997; Salamé and Baddeley 1982).

Докато тези смущения първоначално бяха обяснени със свързана с речта намеса чрез съдържание във „фонологичния цикъл“ (Baddeley andHitch 1974; Salamé and Baddeley 1982), по-късно беше показано, че подобни смущения могат да бъдат причинени и от нефонологичен звук (напр. промяна тонове; Jones and Macken 1993), и се предполага, че намесата може да бъде специфична за обработката на серийния ред в краткосрочната памет (напр. Jones and Macken 1993, 1995).

По-конкретно, според обектно-ориентирания разказ за епизодични записи (Jones et al. 1996), слуховото разсейване се приема като страничен продукт от процесите на перцептивна организация, които позволяват сегрегацията и групирането на слухови обекти (по време на анализ на слуховата сцена; Bregman 1990 ).

Всяка промяна в състоянието на фоновия звук се очаква да доведе до образуването на нов слухов обект, който автоматично се свързва с предишните обекти (използвайки "указатели"), като по този начин се създава подреден поток.

В задача за серийно припомняне артикулационната репетиция може да се използва (като процес на двигателно планиране) за умишлено формиране и опресняване на връзки между елементи, които трябва да се запомнят, като по този начин позволява поддържането и извличането на серийна информация. Въпреки това, автоматичните процеси на организация на слуховото възприятие образуват допълнителни връзки между нерелевантни за задачата звуци на промяна на състоянието, които след това пречат на съзнателното двигателно планиране и процесите на репетиция по време на серийно извикване. В съответствие с този отчет за интерференция по процес (Hughes and Marsh 2017; Jones et al. 2004; Jonesand Macken 2018), беше установено, че степента на разсейване нараства с големината (напр. разстоянието между последователните тонове; Jones et al. 1999) и след това броя на промените между последователни нерелевантни за задачата слухови събития в рамките на даден интервал от време (т.е. ефектът дума/токендоза; Bridges and Jones 1996; Tremblay and Jones 1998, Exp. 5). Освен това беше установено, че звукът на променящо се състояние (говор или различни тонове) нарушава производителността в задача за серийно извикване, но не и в задачи, които не изискват обработка на серийна поръчка (напр. „задачата за липсващ елемент“; Beaman and Jones 1997; Hughes et др., 2007 г.; Джоунс и Макен, 1993 г.), освен ако участниците не възприемат серийна репетиционна стратегия (Бийман и Джоунс, 1998 г.; Хюз и Марш, 2020 г.).

В допълнение към тази специфична за задачата намеса в обработката на серийния ред, напоследък беше предложено, че слуховото разсейване може да възникне и от улавяне на вниманието, със смислени или акустично отклоняващи се звуци, отклоняващи вниманието от фокусната задача (вижте „сметката на дуплексния механизъм“; Hughes 2014 ; Хюз и др.

За разлика от интерференция чрез процес, тази форма на отвличане на вниманието изглежда по-малко специфична за обработката на сериен ред (засягайки производителността и при несерийни задачи за краткосрочна памет; напр. „задачата за липсващ елемент“, Hughes et al. 2007 ; Vachon et al.2017) и може да бъде по-податлив на когнитивен контрол, отколкото намеса чрез процес (Hughes et al. 2013; Hughesand Marsh 2020a).

Освен това се съобщава, че степента на улавяне на вниманието, предизвикана от слухови девианти, но не и ефектът на променящото се състояние (показващ намеса от процеса), е свързана с капацитета на работната памет на участника (Hughes et al. 2013; Sörqvist et al. 2010). ) (но вижте Körner et al. 2017).

Не е напълно ясно до каква степен разрушителният ефект на неподходящата реч върху серийното извикване е причинен от акустична интерференция с обработката на серийния ред и улавянето на вниманието, но има доказателства, които предполагат, че поне смислената реч (напр. пълни изречения в сравнение със списъци с променящи се -съставяне на срички или думи) може да наруши работата и чрез двата механизма (вж. Bellet al. 2017; Hughes and Marsh 2020b).

Освен това констатациите за намалено прекъсване на серийното припомняне (1) след многократно представяне на същия поток от неуместна реч (т.е. привикване; Banbury and Berry 1997; Bell et al. 2012), (2) при слепи слушатели с подобрени способности за слухова обработка (Kattner and Ellermeier 2014) и (3) след специфично обучение на слухово внимание (Kattner and Ellermeier 2020) предполагат, че разрушителният ефект на неуместната реч може частично да се припише на отклоняването на вниманието.

В настоящото проучване трансферът на когнитивно обучение беше оценен по отношение на разрушителния ефект на речта, която не е свързана със задачата, в сравнение с шума, при серийно припомняне.

Ако разрушителният ефект на речта зависи от общия капацитет на работната памет, тогава би могло да се очаква, че и двете когнитивни тренировки с двойната задача n-back ще намалят разсейването.

За разлика от това, ако слуховото разсейване е конкретно свързано с инхибиторен контрол на неуместен звук, тогава инхибиторното обратно обучение трябва да доведе до по-голямо отслабване на слуховото разсейване, отколкото стандартното n-back обучение с по-малко изисквания за инхибиторен контрол. По-конкретно, инхибиторното обучение може да подобри способността за устояване или разрешаване на намеса от външната среда (Friedman and Miyake 2004).

В съответствие с разчитането на дуплексния механизъм на слуховото разсейване, може да се твърди, че привличането на вниманието от неуместна реч е вероятно да зависи от инхибиторния контрол, докато прекъсването, дължащо се на звука в променящо се състояние (при неуместна реч), не трябва да зависи от никаква форма на когнитивен контрол (Hughes 2014; Hughes et al. 2013).

Следователно може да се очаква засилен инхибиторен контрол (или съпротива срещу намеса от външната среда) да предотврати отклоняването на вниманието от неуместна реч, докато предполагаемо неконтролируемото прекъсване, дължащо се на променящия се характер на речта, трябва да остане.

По този начин обучението за инхибиторен контрол трябва да доведе до отслабване, но не и до пълно елиминиране на неуместния говорен ефект. Като алтернатива може да се твърди също, че засиленият инхибиторен контрол на неуместен звук в променящо се състояние (напр. възпрепятстване на образуването на неуместни слухови потоци) може да намали специфичната интерференция между слуховото групиране и процеса на разделяне, което след това може да доведе до по-силно затихване или дори елиминиране на ефектът на неуместната реч.

В допълнение към ефектите на трансфер върху производителността при задачи, които включват подобни изпълнителни функции като задачите за обучение - актуализиране на работната памет, потискане на преобладаващи реакции (ефект на Саймън) и устойчивост на смущения от неуместна реч - настоящото проучване също тества възможността за ефекти на далечно прехвърляне върху (а) разходите за време за реакция, произтичащи от смяна на задачи (показващи когнитивни способности за смяна на набори; Роджърс и Монсел 1995) и (б) общи способности за решаване на проблеми, които са свързани с флуидна интелигентност (Jaeggi et al. 2008).

For more information:1950477648nn@gmail.com