Prijenos treninga radne memorije na inhibicionu kontrolu slušne distrakcije, 1. dio

Abstract

Pokazalo se da produženi trening radne memorije sa zadatkom dual n-back poboljšava performanse na različitim netreniranim kognitivnim zadacima, ali prethodni nalazi nisu bili konzistentni u pogledu obima takvog transfera.

Dupli n-back zadatak je metoda treninga za testiranje i poboljšanje radne memorije. Radna memorija se odnosi na sposobnost pojedinca da pamti kada obavlja složene kognitivne zadatke, kao što je pamćenje telefonskih brojeva, učenje novih riječi i pamćenje matematičkih formula. Dupli n-back zadatak se široko smatra jednom od najefikasnijih metoda za poboljšanje radne memorije.

Ovaj zadatak stavlja učesnike u okruženje nalik igrici u kojem treba da prate dvije različite vrste informacija u isto vrijeme, kao što su zvuk i položaj ili oblik i boja. Tokom zadatka, učesnici treba da upamte i izvještavaju o informacijama iz prethodna dva kruga. Težina zadatka se povećava sa svakom rundom jer učesnici moraju zapamtiti više informacija.

Iako ovaj zadatak može zvučati jednostavno, on zahtijeva od učesnika da koriste puno pažnje, raspodjele pažnje i vještine rješavanja problema, kako bi se radna memorija ljudi nastavila poboljšavati i jačati. Ova metoda treninga je korištena za liječenje raznih kognitivnih poremećaja kao što su poremećaj pažnje i hiperaktivnost, kognitivno oštećenje i Alchajmerova bolest.

Neka nedavna istraživanja su pokazala da se nakon treninga sa zadatkom dupli n-nazad, struktura mozga ljudi mijenja, što dovodi do poboljšanja radne memorije. Učesnici nisu samo pokazali bolje rezultate u zadatku dvostrukog n-nazada, već i u drugim kognitivnim zadacima. Ovo pokazuje da je trening duplih n-leđa veoma efikasan za poboljšanje radne memorije.

Osim toga, dvostruki n-back trening je također koristan za one koji žele poboljšati svoje pamćenje učenja. Kada naučimo novo znanje, informacije moramo privremeno pohraniti u radnu memoriju, a zatim ih premjestiti u dugoročnu memoriju. Izvođenjem duplih n-leđa treninga možemo efikasnije koristiti svoju radnu memoriju i samim tim bolje apsorbirati novo znanje.

Ukratko, postoji bliska veza između dvostrukog n-back zadatka i memorije. Bilo da želite poboljšati svoje kognitivne sposobnosti ili želite poboljšati svoje pamćenje učenja, kroz obuku zadatka dvostrukog n-backa, možemo bolje razviti svoju radnu memoriju i poboljšati svoj kognitivni nivo. Vidi se da moramo poboljšati svoje pamćenje, a Cistanche može značajno poboljšati pamćenje jer Cistanche može regulisati i ravnotežu neurotransmitera, kao što je povećanje nivoa acetilholina i faktora rasta, koji su veoma važni za pamćenje i učenje. Osim toga, Cistanche deserticola može poboljšati protok krvi i promovirati isporuku kisika, što može osigurati da mozak dobije adekvatnu ishranu i energiju, čime se poboljšava vitalnost i izdržljivost mozga.

Kliknite znati suplemente za jačanje pamćenja

Dual n-back zadatak treninga bavi se višestrukim komponentama radne memorije jer sekvencijalne informacije iz dva različita modaliteta stimulansa moraju biti istovremeno kodirane, održavane, kontinuirano praćene i ažurirane u radnoj memoriji, dok nebitne informacije moraju biti inhibirane. Međutim, nejasno je koje izvršne funkcije su odgovorne za uočene efekte transfera.

U ovoj studiji, stepenom inhibitorne kontrole koji je potreban tokom treninga manipulisalo se poređenjem dve verzije dualnog zadatka n-back u kojem se od učesnika traži da ili odgovore ili zadrže odgovor na manje česta ispitivanja kada je animema bila identična predmetu n pokušaju. nazad.

Prikazano je osam 80-minutnih sesija obuke sa adaptivnim verzijama oba n-back zadatka kako bi se poboljšalo ažuriranje radne memorije. Štaviše, za razliku od standardnog zadatka n-back, utvrđeno je da obuka na zadatku inhibitorin-back smanjuje interferenciju u radnoj memoriji koju proizvodi govor koji nije relevantan za zadatak.

Ovaj rezultat sugeriše da povećana potražnja za inhibicionom kontrolom tokom treninga omogućava prelazak na inhibiciju interferencije distraktora, dok standardni n-back zadatak prvenstveno utiče na ažuriranje radne memorije.

Efekti treninga nisu se prenijeli na inhibiciju prostorno nekompatibilnih odgovora u Simonovom zadatku, i nisu dali efekte dalekog prijenosa na neobučene izvršne funkcije ili mjere fluidne inteligencije.

Ključne riječi Trening radne memorije · n-back zadatak · Inhibicijska kontrola · Smetnje distraktora · Nebitan govorni efekat.

Prenos treninga radne memorije na inhibitornu kontrolu slušne distrakcije

Radna memorija se odnosi na kognitivni sistem ograničenog kapaciteta koji omogućava vremensko skladištenje i obradu (npr. manipulaciju, praćenje) informacija kako bi se podržali misaoni i akcioni procesi (vidi Baddeley 2003; Cowan2017; Miyake i Shah 1999).

Pokazalo se da su individualne razlike u kapacitetu radne memorije povezane s nekoliko složenih kognitivnih ili verbalnih sposobnosti, kao što su rasuđivanje (Fry i Hale 1996; Kyllonen i Christal 1990), rješavanje problema i opća inteligencija (npr. Conway et al. 2003. ali vidi Harrison et al. 2013.), razumijevanje čitanja (Daneman i Carpenter 1980.; Engle et al. 1991.) i selektivno slušanje u situacijama koktela (Conway et al. 2001.).

Oštećenje radne memorije, s druge strane, povezano je sa nedostatkom pažnje i teškoćama u učenju (Alloway 2009; Martinussen et al. 2005). Nedavno je nekoliko studija pokazalo da se kapacitet radne memorije može poboljšati kroz opsežnu kognitivnu obuku, kako kod djece tako i kod odraslih, što dovodi do poboljšanja različitih kognitivnih zadataka koji se odnose na razumijevanje pročitanog, izvršnu kontrolu, epizodno pamćenje ili fluidnu inteligenciju (Buschkuehl et al. 2008; Chein i Morrison 2010. Dahlin et al., b.

2008, 2010; Klingberg et al. 2002; Salminen et al.2012; Schmiedek et al. 2010; Thorell et al. 2009). Nekoliko dobro kontrolisanih studija, međutim, nije uspelo da replicira ove široko rasprostranjene efekte transfera koji su rezultat treninga radne memorije (Melby-Lervåg i Hulme 2013; Redick et al. 2013; Thompson et al. 2013). Stoga su pregledi i meta-analize o efikasnosti treninga radne memorije doveli do prilično nedosljednih zaključaka (Au et al. 2015; Dougherty et al. 2016; Karbach i Verhaeghen, 2014; Melby-Lervåg et al. 2016; Melby-Lervåg i Hulme 20 Soveri et al 2017; von Bastian i Oberauer 2013b). Još uvijek je u tijeku debata o specifičnim kognitivnim funkcijama koje imaju koristi od treninga radne memorije i u kojoj mjeri poboljšanje ovih funkcija vezano za trening dovodi do prelaska na neobučene zadatke koji zahtijevaju generaliziranije kognitivne sposobnosti, kao što su kognitivna fleksibilnost, rješavanje problema ili fluidna inteligencija .

Iz dostupnih empirijskih podataka može se zaključiti da je prijenos treninga radne memorije vjerojatniji u zadacima prijenosa koji su strukturno slični obučenim zadacima (bliski prijenos) nego kada zadaci prijenosa dijele samo nekoliko karakteristika sa obučenim zadatkom (daleki prijenos), ali još uvijek postoji vrlo malo razumijevanja tačnih kognitivnih mehanizama i komponenti radne memorije koje omogućavaju prijenos (Gathercole et al. 2019; Shipstead et al. 2010; Simons et al. 2016).

Simons et al. 2016). Većina modela radne memorije razlikuje (a) jedan ili više memorijskih bafera ili komponenti za održavanje od (b) komponente za izvršnu kontrolu koja omogućava praćenje i manipulaciju pohranjenim informacijama (Baddeley1996, 2003; Baddeley i Hitch 1974; Engle 2002; Miyakeand Shah 1999; Oberauer et al.

Zadaci kognitivnog treninga, kao što je dual n-back zadatak, za koji se pokazalo da uspješno povećava kapacitet radne memorije (tj. broj n stavki koje treba ažurirati u radnoj memoriji; vidi Jaeggi et al. 2008), obično zahtijevaju i održavanje i izvršnu kontrolu (npr. , ažuriranje) informacija u radnoj memoriji, ali je još uvijek nejasno koje izvršne funkcije imaju najviše koristi od kognitivnog treninga i kako je poboljšanje povezano s treningom povezano s prijenosom.

Utvrđeno je da su ažuriranje i praćenje radne memorije, pomicanje postavki (tj. kognitivna fleksibilnost ili prebacivanje zadataka) i inhibicija tri glavne funkcije izvršne kontrole, koje su uključene u mnoge kognitivno zahtjevne zadatke (Miyake et al. 2000), ali većina čini se da su studije o obuci radne memorije koristile zadatke koji prvenstveno zahtijevaju komponentu ažuriranja i praćenja (npr. Dahlin et al. 2008a, b; Jaeggi et al. 2008; Kühn et al. 2013; Lilienthal et al. 2013; Salminen et al. 2016).

U tipičnom dualnom n-back zadatku, učesnicima se predočavaju dva niza stimulansa (auditivnih i vizuelnih) iz kojih samo treba zapamtiti stavke iz poslednjih nekoliko (n)pokušaja.

Zadatak učesnika je da naznači da li je bilo koja od dva predmeta na trenutnom suđenju identična jednom od stavki koje su predstavljene upravo u prethodnim ispitivanjima. Stoga je potrebno kontinuirano nadgledati i ažurirati informacije koje se održavaju u radnoj memoriji, ali zadatak može uključivati ​​i inhibiciju trenutno irelevantnih stavki i prebacivanje pažnje između dvije sekvence ili modaliteta stimulusa.

Konkretnije, sugerirano je da zadatak n-back zahtijeva ne samo kodiranje, pohranjivanje i uvježbavanje stavki, već i odbacivanje (inhibiciju) prethodno kodiranih stavki i ponovno pozicioniranje (ažuriranje) informacija koje se trebaju pamtiti u radnoj memoriji (Postle et. al. 2001).

Iako su empirijski rezultati još uvijek oskudni i također nedosljedni, postoje neki dokazi koji upućuju na to da produžena obuka na zadatku dual n-back zaista poboljšava ažuriranje i praćenje, dok se ne mora nužno generalizirati na druge funkcije izvršne kontrole, kao što je pomicanje postavki ili inhibicija (Dahlin et al. 2008a,b; Salminen et al. 2012; von Bastian i Oberauer 2013a).

Svrha ove studije je da se ispita da li se trening radne memorije može koristiti za poboljšanje inhibicijske kontrolne funkcije radne memorije. Pokazalo se da individualne razlike u snazi ​​inhibitorne kontrole predviđaju i razvoj i pad kognitivnih sposobnosti povezan sa godinama (Diamond i Gilbert 1989; Hasherand Zacks 1988; Salthouse i Meinz 1995).

Ovi nalazi sugeriraju da inhibicijska kontrola može imati koristi i od kognitivnog treninga, koji može imati važne implikacije, posebno za održavanje inhibicije u starijoj dobi. Međutim, tvrdi se da inhibicija možda nije aunitarni mehanizam, već se odnosi na tri funkcionalno različita procesa (vidi Friedman i Miyake 2004): (1) potiskivanje pre-potentnih ili automatskih odgovora (kao u Stroopovom zadatku;Stroop 1935), (2) inhibiciona kontrola smetnje izazvane irelevantnim stimulusima (kao u zadatku fankera; Eriksen i Eriksen 1974; ili u "nebitnoj zvučnoj paradigmi" Jonesand Macken 1993.) i (3) inhibicija informacija u memoriji (npr. da bi se izbjeglo proaktivno smetnje);

Utvrđeno je da inhibicija pre-potentnih odgovora i inhibicija irelevantnih stimulusa (kontrola interferencije) mogu biti usko povezane, dok se inhibicija proaktivne interferencije čini odvojenim procesom (Friedmanand Miyake 2004). može se poboljšati praksom (posebno kada se kombinuje sa transkranijalnom stimulacijom jednosmernom strujom; Dityeet al. 2012), vrlo se malo zna o mogućim efektima treninga produžene radne memorije na druge oblike inhibitorne kontrole.

Ovdje su upoređeni efekti dva različita tipa treninga radne memorije, koji variraju u stepenu potrebne inhibicijske kontrole, u pogledu njihovih efekata prijenosa na (a) sposobnost suzbijanja pre-potentnih odgovora (inhibicija odgovora) i (b) sposobnost inhibicije smetnji od irelevantne slušne informacije (otpornost na slušnu distrakciju).

Konkretno, jedna grupa učesnika je obučena za standardni dvostruki n-back zadatak koji bi prvenstveno trebao uključivati ​​ažuriranje i praćenje sadržaja u radnoj memoriji (Braver et al. 1997; Jaeggi et al. 2007), i moguće u određenoj mjeri drugu inhibicijsku kontrolu procese, kao što je inhibicija irelevantnih stimulativnih informacija (Postle et al. 2001).

Da bi se eksperimentalno povećao stupanj inhibitorne kontrole uključene u dual n-back, druga grupa je obučena na "inhibitornoj" verziji zadatka dual n-back (inhibitorni n-back) u kojoj su se odgovori trebali dati pretežno, a sudionici su morali povremeno inhibiraju odgovor u zavisnosti od trenutnih informacija koje se nalaze u radnoj memoriji (tj. o "n-back pokusima").

Očekuje se da će oba tipa treninga n-leđa poboljšati vještine ažuriranja radne memorije koje su testirane neuvježbanim zadatkom vizualnog ažuriranja prije i poslije treninga (preuzeto od Dahlin et al. 2008a).

Štaviše, pod pretpostavkom da su inhibicija odgovora i otpornost na interferenciju distraktora usko povezani (Friedman i Miyake 2004), može se očekivati ​​da će svako poboljšanje vezano za trening na inhibitornom dual n-back zadatku izazvati veći transfer na performanse u drugim zadacima koji zahtijevaju ili potiskivanje pre- potentne reakcije ili inhibitornu kontrolu irelevantnih stimulusa, u poređenju sa standardnim dualnim zadatkom n-back sa nižim zahtevima za inhibicijom.

Stoga je prijenos dvije vrste treninga radne memorije procijenjen u smislu inhibicije odgovora i stepena smetnji koje proizvode slušni distraktori. Pored toga, dalekosežni transfer je testiran za nepovezane izvršne funkcije (tj. prebacivanje zadataka) i generalizovanije kognitivne sposobnosti (tj. veštine rešavanja problema u vezi sa fluidnom inteligencijom) za koje je transfer ranije prijavljen (npr. Jaeggi et al. 2008).

Generalizacija na inhibiciju odgovora procijenjena je Simonovim zadatkom (Hedge i Marsh 1975) u kojem je meta predstavljena na lokaciji koja je ili prostorno kompatibilna ili nekompatibilna s lokacijom odgovora.

Konkretno, na kompatibilnim ispitivanjima, odgovor treba dati ruka koja odgovara lokaciji mete (pre-potentresponse), dok, na nekompatibilnim ispitivanjima, odgovor mora dati druga ruka i potrebe za pre-potentresponse biti inhibiran. Obično se uočava povećanje vremena odgovora na nekompatibilnim ispitivanjima, u poređenju sa kompatibilnim ispitivanjima (Sajmonov efekat).

Može se očekivati ​​da inhibitorni trening radne memorije utiče na inhibiciju odgovora: ako je pojačanje inhibitorne kontrole povezano s treningom poboljšalo sposobnost suzbijanja pre-potentnih, dominantnih ili automatskih odgovora (Friedman i Miyake 2004), tada bi se smanjeni Simon efekti trebali primijetiti nakon -testiranje inhibitorne n-leđne grupe.

Osim toga, prijenos inhibitornog treninga mogao bi se očekivati ​​i kod inhibitorne kontrole slušne distrakcije. Dobro je poznato da zvukovi nerelevantni za zadatak, kao što su govor ili nasumične sekvence tonova, remete izvođenje serijskih zadataka kratkoročnog pamćenja (npr. Colle i Welsh1976; Jones et al. 2004; Jones i Macken 1993; LeCompteet al. 1997; Salamé i Baddeley 1982).

Dok su se ovi poremećaji prvobitno objašnjavali interferencijom po sadržaju u govoru u "fonološkoj petlji" (Baddeley andHitch 1974; Salamé i Baddeley 1982), kasnije je pokazano da sličan poremećaj može proizvesti i nefonološki zvuk (npr. tonovi, Jones i Macken, 1993.) i sugerirano je da smetnje mogu biti specifične za obradu serijskog reda u kratkoročnoj memoriji (npr. Jones i Macken 1993, 1995).

Konkretnije, prema objektno orijentiranom epizodnom zapisu (Jones et al. 1996), slušna distrakcija se pretpostavlja kao nusproizvod procesa perceptivne organizacije koji omogućavaju segregaciju i grupisanje slušnih objekata (tokom analize slušne scene; Bregman 1990. ).

Očekuje se da će svaka promjena u stanju pozadinskog zvuka dovesti do formiranja novog slušnog objekta, koji se automatski povezuje s prethodnim objektima (pomoću "pokazivača"), stvarajući tako uređeni tok.

U zadatku serijskog prisjećanja, artikulatorna proba može se koristiti (kao proces motoričkog planiranja) za namjerno formiranje i osvježavanje veza između stavki koje treba zapamtiti, čime se omogućava održavanje i pronalaženje serijskih informacija. Međutim, automatski procesi slušne perceptivne organizacije formiraju dodatne veze između zvukova promjene stanja koji nisu relevantni za zadatak, koji zatim ometaju namjerno motorno planiranje i procese uvježbavanja tokom serijskog prisjećanja. U skladu sa ovim računom interferencije po procesu (Hughes i Marsh 2017; Jones et al. 2004; Jonesand Macken 2018), utvrđeno je da se stepen ometanja povećava sa veličinom (npr. rastojanje između uzastopnih tonova; Jones et al 1999) i zatim broj promena između uzastopnih slušnih događaja koji nisu relevantni za zadatak u datom vremenskom intervalu (tj. efekat reči/tokendoze; Bridges i Jones 1996; Tremblay i Jones1998, Exp. 5). Osim toga, pronađeno je da zvuk koji se mijenja (govor ili različiti tonovi) remeti performanse u zadatku serijskog opoziva, ali ne i u zadacima koji ne zahtijevaju obradu serijskog reda (npr. "zadatak nedostajuće stavke"; Beaman and Jones1997; Hughes et al. al 2007; Jones i Macken 1993), osim ako se desi da učesnici usvoje serijsku strategiju proba (Beaman and Jones 1998; Hughes and Marsh 2020b).

Pored ove interferencije specifične za zadatak sa obradom serijskih redosleda, nedavno je predloženo da slušno ometanje može nastati i zbog hvatanja pažnje, sa značajnim ili akustički odstupajućim zvukovima koji skreću pažnju sa fokusnog zadatka (videti „duplex-mechanism account”; Hughes 2014 Hughes et al., 2005.

Za razliku od interferencije po procesu, čini se da je ovaj oblik ometanja manje specifičan za obradu serijskog reda (utječe na performanse i u neserijskim zadacima kratkoročne memorije; npr. "zadatak koji nedostaje", Hughes et al. 2007. Vachon et al. 2017), i može biti podložniji kognitivnoj kontroli nego interferencija po procesu (Hughes et al. 2013; Hughesand Marsh 2020a).

Štaviše, objavljeno je da je stepen hvatanja pažnje izazvan auditivnim devijantima, ali ne i efekat promene stanja (što ukazuje na mešanje procesa), bio povezan sa kapacitetom radne memorije učesnika (Hughes et al. 2013; Sörqvist et al. 2010. )(ali vidi Körner et al. 2017).

Nije sasvim jasno u kojoj mjeri je remetilački učinak irelevantnog govora na serijsko prisjećanje uzrokovan akustičnim smetnjama u obrađivanju serijskih redoslijeda i hvatanju pažnje, ali postoje dokazi koji sugeriraju da barem smislen govor (npr. pune rečenice u usporedbi s listama promjena -navesti slogove ili riječi) mogu poremetiti izvođenje kroz oba mehanizma (vidjeti Bellet al. 2017; Hughes i Marsh 2020b).

Štaviše, nalazi smanjenog ometanja serijskog prisjećanja (1) nakon ponovljenog predstavljanja istog toka irelevantnog govora (tj. navika; Banbury i Berry 1997; Bell et al. 2012), (2) kod slijepih slušalaca s poboljšanim sposobnostima slušne obrade (Kattner i Ellermeier 2014) i (3) nakon specifičnog treninga slušne pažnje (Kattner i Ellermeier 2020) sugeriraju da se remetilački efekat irelevantnog govora može djelimično pripisati skretanju pažnje.

U ovoj studiji, transfer kognitivnog treninga je procijenjen u smislu ometajućeg efekta govora koji nije relevantan za zadatak, u poređenju sa bukom, na serijsko prisjećanje.

Ako bi remetilački efekat govora zavisio od opšteg kapaciteta radne memorije, onda bi se očekivalo da će oba kognitivna treninga sa zadatkom dual n-back smanjiti ometanje.

Za razliku od toga, ako je slušna distrakcija bila specifično povezana sa inhibitorskom kontrolom irelevantnog zvuka, tada bi trening inhibitorno-leđa trebao rezultirati većim slabljenjem slušne distrakcije nego standardni trening n-leđa s manje zahtjeva za inhibicijskom kontrolom. Konkretno, inhibicijski trening leđa može poboljšati sposobnost odupiranja ili rješavanja interferencije iz vanjskog okruženja (Friedman i Miyake 2004).

U skladu s dupleks mehanizmom koji se odnosi na slušnu distrakciju, moglo bi se tvrditi da će hvatanje pažnje irelevantnim govorom vjerovatno ovisiti o inhibitornoj kontroli, dok poremećaj zbog zvuka koji se mijenja (u irelevantnom govoru) ne bi trebao ovisiti ni o kakvom obliku kognitivne kontrole. (Hughes 2014; Hughes et al. 2013).

Stoga se može očekivati ​​da će pojačana inhibicijska kontrola (ili otpornost na smetnje iz vanjskog okruženja) spriječiti skretanje pažnje irelevantnim govorom, dok bi vjerovatno nekontrolisani poremećaj zbog promjene prirode govora trebao ostati.

Obuka inhibicijske kontrole bi stoga trebala dovesti do slabljenja, ali ne i do potpunog eliminacije nebitnog govornog efekta. Alternativno, moglo bi se tvrditi i da poboljšana inhibitorna kontrola irelevantnog promjenjivog stanja zvuka (npr. inhibicija formiranja irelevantnih slušnih tokova) može smanjiti specifičnu interferenciju između auditivnog grupiranja i procesa seracije, što onda može dovesti do jačeg prigušenja ili čak eliminacije irelevantan govorni efekat.

Pored efekata transfera na zadatke performansi koji uključuju slične izvršne funkcije kao zadaci obuke - ažuriranje radne memorije, potiskivanje prepotentnih odgovora (Simon efekat) i otpornost na smetnje irelevantnog govora - ova studija je takođe testirala mogućnost efekata dalekog transfera. o (a) troškovima vremena odgovora koji su rezultat promjene zadataka (što ukazuje na kognitivne sposobnosti promjene skupova; Rogers i Monsell 1995) i (b) sposobnosti rješavanja općih problema, koje su povezane s fluidnom inteligencijom (Jaeggi et al. 2008).

For more information:1950477648nn@gmail.com