Transferul antrenamentului memoriei de lucru la controlul inhibitor al distracției auditive Partea 1

Abstract

S-a demonstrat că antrenamentul extins al memoriei de lucru cu sarcina duală n-back îmbunătățește performanța la diferite sarcini cognitive neantrenate, dar constatările anterioare au fost inconsecvente cu privire la amploarea unui astfel de transfer.

Sarcina dublu n-back este o metodă de antrenament pentru a testa și îmbunătăți memoria de lucru. Memoria de lucru se referă la capacitatea unui individ de a-și aminti atunci când îndeplinește sarcini cognitive complexe, cum ar fi amintirea numerelor de telefon, învățarea de cuvinte noi și memorarea formulelor matematice. Sarcina dublu n-back este considerată în general una dintre cele mai eficiente metode de îmbunătățire a memoriei de lucru.

Această sarcină plasează participanții într-un mediu asemănător unui joc în care trebuie să țină evidența a două tipuri diferite de informații în același timp, cum ar fi sunetul și poziția sau forma și culoarea. În timpul sarcinii, participanții trebuie să-și amintească și să raporteze informațiile din ultimele două runde. Dificultatea sarcinii crește cu fiecare rundă, deoarece participanții trebuie să-și amintească mai multe informații.

Deși această sarcină poate părea simplă, ea necesită participanților să folosească multă atenție, alocare a atenției și abilități de rezolvare a problemelor, astfel încât memoria de lucru a oamenilor să continue să se îmbunătățească și să se consolideze. Această metodă de antrenament a fost folosită pentru a trata o varietate de tulburări cognitive, cum ar fi tulburarea de hiperactivitate cu deficit de atenție, deficiența cognitivă și boala Alzheimer.

Unele studii recente au arătat că după antrenamentul cu sarcina dublă n-back, structura creierului oamenilor se modifică, ceea ce duce la îmbunătățirea memoriei de lucru. Participanții nu numai că au arătat rezultate mai bune în sarcina dublu n-back, ci și în alte sarcini cognitive. Acest lucru arată că antrenamentul dublu n-back este foarte eficient pentru îmbunătățirea memoriei de lucru.

În plus, antrenamentul dublu n-back este util și pentru cei care doresc să-și îmbunătățească memoria de învățare. Când învățăm cunoștințe noi, trebuie să stocăm temporar informațiile în memoria de lucru și apoi să le mutăm în memoria pe termen lung. Făcând antrenament dublu n-back, ne putem folosi memoria de lucru mai eficient și, prin urmare, putem absorbi mai bine cunoștințele noi.

Pe scurt, există o relație strânsă între sarcina dublu n-back și memorie. Indiferent dacă doriți să vă îmbunătățiți capacitatea cognitivă sau doriți să vă îmbunătățiți memoria de învățare, prin antrenamentul sarcinii duble n-back, ne putem dezvolta mai bine memoria de lucru și ne putem îmbunătăți nivelul cognitiv. Se poate observa că trebuie să ne îmbunătățim memoria, iar Cistanche poate îmbunătăți semnificativ memoria deoarece Cistanche poate regla și echilibrul neurotransmițătorilor, cum ar fi creșterea nivelului de acetilcolină și a factorilor de creștere, care sunt foarte importanți pentru memorie și învățare. În plus, Cistanche deserticola poate îmbunătăți fluxul sanguin și poate promova livrarea de oxigen, ceea ce poate asigura că creierul obține o nutriție și energie adecvate, îmbunătățind astfel vitalitatea și rezistența creierului.

Faceți clic pe cunoașteți suplimentele pentru a crește memoria

Sarcina de antrenament dual n-back abordează mai multe componente ale memoriei de lucru, deoarece informațiile secvențiale din două modalități de stimul diferite trebuie să fie simultan codificate, menținute, monitorizate continuu și actualizate în memoria de lucru, în timp ce informațiile irelevante trebuie inhibate. Cu toate acestea, nu este clar care funcții executive sunt responsabile pentru efectele de transfer observate.

În acest studiu, gradul de control inhibitor necesar în timpul antrenamentului a fost manipulat prin compararea a două versiuni ale sarcinii duale n-back, în care participanții sunt rugați fie să răspundă, fie să rețină un răspuns la studiile mai puțin frecvente, când elementul a fost identic cu un articol n. spate.

Au fost prezentate opt sesiuni de instruire de 80-minute cu versiuni adaptive ale ambelor sarcini n-back pentru a îmbunătăți actualizarea memoriei de lucru. Mai mult, spre deosebire de sarcina standard n-back, s-a descoperit că antrenamentul pentru sarcina inhibitor-spate reduce interferența în memoria de lucru produsă de vorbirea irelevantă pentru sarcină.

Acest rezultat sugerează că cererea sporită de control inhibitor în timpul antrenamentului permite transferul la inhibarea interferenței distractorului, în timp ce sarcina standard n-back afectează în primul rând actualizarea memoriei de lucru.

Efectele antrenamentului nu s-au transferat la inhibarea răspunsurilor incompatibile din punct de vedere spațial într-o sarcină Simon și nu a produs efecte de transfer îndepărtat către funcțiile executive neantrenate sau măsurile de inteligență fluidă.

Cuvinte cheie Antrenamentul memoriei de lucru · Sarcină n-back · Control inhibitor · Interferența distractorului · Efect de vorbire irelevant.

Transferul antrenamentului memoriei de lucru la controlul inhibitor al distracției auditive

Memoria de lucru se referă la un sistem cognitiv de capacitate limitată care permite stocarea și procesarea temporală (de exemplu, manipularea, monitorizarea) informațiilor pentru a sprijini procesele de gândire și acțiune (vezi Baddeley 2003; Cowan2017; Miyake și Shah 1999).

S-a demonstrat că diferențele individuale în capacitatea memoriei de lucru sunt legate de mai multe abilități cognitive sau verbale complexe, cum ar fi raționamentul (Fry și Hale 1996; Kyllonen și Christal 1990), rezolvarea de probleme și inteligența generală (de exemplu, Conway și colab. 2003; dar vezi Harrison et al. 2013), înțelegerea lecturii (Daneman și Carpenter 1980; Engle și colab. 1991) și ascultarea selectivă în situații de petrecere (Conway și colab. 2001).

Deteriorarea memoriei de lucru, pe de altă parte, a fost asociată cu deficite de atenție și dificultăți de învățare (Alloway 2009; Martinussen et al. 2005). Mai recent, mai multe studii au demonstrat că capacitatea memoriei de lucru poate fi îmbunătățită printr-un antrenament cognitiv extins, atât la copii, cât și la adulți, ceea ce duce la îmbunătățirea diferitelor sarcini cognitive care abordează înțelegerea lecturii, controlul executiv, memoria episodică sau inteligența fluidă (Buschkuehl et al. 2008; Chein și Morrison 2010 Dahlin et al. 2008a, b.

2008, 2010; Klingberg şi colab. 2002; Salminen et al.2012; Schmiedek şi colab. 2010; Thorell şi colab. 2009). Mai multe studii bine controlate, totuși, nu au reușit să reproducă aceste efecte de transfer larg răspândite rezultate din antrenarea memoriei de lucru (Melby-Lervåg și Hulme 2013; Redick și colab. 2013; Thompson și colab. 2013). Prin urmare, recenziile și meta-analizele privind eficacitatea antrenamentului memoriei de lucru au tras concluzii destul de inconsecvente (Au et al. 2015; Dougherty et al. 2016; Karbach și Verhaeghen, 2014; Melby-Lervåg et al.2016; Melby-Lervåg și Hulme 2013; Soveri și colab. 2017; von Bastian și Oberauer 2013b). Există încă o dezbatere în desfășurare cu privire la funcțiile cognitive specifice care beneficiază de antrenamentul memoriei de lucru și în ce măsură îmbunătățirea acestor funcții legată de antrenament duce la transferul către sarcini neantrenate care necesită abilități cognitive mai generalizate, cum ar fi flexibilitatea cognitivă, rezolvarea problemelor sau inteligența fluidă. .

Din datele empirice disponibile, se poate concluziona că transferul antrenamentului memoriei de lucru este mai probabil în sarcinile de transfer care sunt structural similare cu sarcinile antrenate (aproape de transfer) decât atunci când sarcinile de transfer împărtășesc doar câteva caracteristici cu sarcina instruită (transfer departe), dar există încă foarte puțină înțelegere a mecanismelor cognitive exacte și a componentelor memoriei de lucru care permit transferul (Gathercole et al. 2019; Shipstead et al. 2010; Simons et al. 2016).

Simons și colab. 2016). Majoritatea modelelor de memorie de lucru disting (a) unul sau mai multe buffere de stocare sau componente de întreținere de (b) o componentă pentru control executiv care permite monitorizarea și manipularea informațiilor stocate (Baddeley1996, 2003; Baddeley și Hitch 1974; Engle 2002; Miyake și Shah 1999; Oberauer și colab. 2000).

Sarcinile de antrenament cognitiv, cum ar fi sarcina duală n-back, care s-a dovedit că îmbunătățește cu succes capacitatea memoriei de lucru (adică, numărul n de articole care trebuie actualizate în memoria de lucru; vezi Jaeggi și colab. 2008), necesită de obicei atât întreținere, cât și control executiv (de ex. , actualizare) a informațiilor din memoria de lucru, dar încă nu este clar care funcții executive beneficiază cel mai mult de pe urma antrenamentului cognitiv și modul în care îmbunătățirea legată de antrenament este legată de transfer.

Actualizarea și monitorizarea memoriei de lucru, schimbarea seturilor (adică, flexibilitatea cognitivă sau schimbarea sarcinilor) și inhibiția s-au dovedit a fi cele trei funcții majore ale controlului executiv, care sunt implicate în multe sarcini solicitante din punct de vedere cognitiv (Miyake et al. 2000), dar majoritatea studiile privind antrenamentul memoriei de lucru par să fi folosit sarcini care necesită în primul rând componenta de actualizare și monitorizare (de exemplu, Dahlin și colab. 2008a, b; Jaeggi și colab. 2008; Kühn et al. 2013; Lilienthal și colab. 2013; Salminen și colab. 2016).

Într-o sarcină tipică dublă n-back, participanților li se prezintă două secvențe de stimuli (auditivi și vizuali) din care elementele din ultimele (n) încercări trebuie doar memorate.

Sarcina participantului este să indice dacă vreunul dintre cei doi itemi din studiul curent este identic cu unul dintre itemii care au fost prezentati exact în testele anterioare. Prin urmare, este necesară monitorizarea și actualizarea continuă a informațiilor care trebuie păstrate în memoria de lucru, dar sarcina poate implica, de asemenea, inhibarea elementelor irelevante în prezent și schimbarea atenției între cele două secvențe sau modalități de stimul.

Mai precis, s-a sugerat că sarcina n-back necesită nu numai codificarea, stocarea și repetiția articolelor, ci și eliminarea (inhibarea) elementelor codificate anterior și repoziționarea (actualizarea) informațiilor care trebuie reținute în memoria de lucru (Postle et al. al. 2001).

Deși rezultatele empirice sunt încă rare și, de asemenea, inconsecvente, există unele dovezi care sugerează că antrenamentul extins pentru sarcina duală n-back îmbunătățește într-adevăr actualizarea și monitorizarea, în timp ce s-ar putea să nu se generalizeze în mod necesar la alte funcții ale controlului executiv, cum ar fi schimbarea set-urilor sau inhibiția. (Dahlin și colab. 2008a,b; Salminen și colab. 2012; von Bastian și Oberauer 2013a).

Scopul prezentului studiu este de a investiga dacă antrenamentul memoriei de lucru poate fi utilizat pentru a îmbunătăți funcția de control inhibitor a memoriei de lucru. Diferențele individuale în puterea controlului inhibitor au fost demonstrate că prezic atât dezvoltarea, cât și declinul legat de vârstă al abilităților cognitive (Diamond și Gilbert 1989; Hasherand Zacks 1988; Salthouse și Meinz 1995).

Aceste constatări sugerează că controlul inhibitor poate beneficia și de antrenamentul cognitiv, care ar putea avea implicații importante, în special pentru menținerea inhibiției la vârsta înaintată. Friedman și Miyake 2004): (1) suprimarea răspunsurilor pre-potente sau automate (ca într-o sarcină Stroop; Stroop 1935), (2) controlul inhibitor al interferenței produse de stimuli irelevanți (ca într-o sarcină fanker; Eriksen și Eriksen 1974); sau într-o „paradigma sonoră irelevantă”;

S-a descoperit că inhibarea răspunsurilor pre-potente și inhibarea stimulilor irelevanți (controlul interferenței) pot fi strâns legate, în timp ce inhibarea interferenței proactive pare a fi un proces separat (Friedman și Miyake 2004). poate fi îmbunătățită cu practică (în special atunci când este combinată cu stimularea transcraniană cu curent continuu; Dityeet al. 2012), se cunosc foarte puține despre posibilele efecte ale antrenamentului extins al memoriei de lucru asupra celorlalte forme de control inhibitor.

Aici, efectele a două tipuri diferite de antrenament al memoriei de lucru, variind în gradul de control inhibitor necesar, au fost comparate în ceea ce privește efectele lor de transfer asupra (a) capacității de a suprima răspunsurile pre-potente (inhibarea răspunsului) și (b) capacitatea de a inhiba interferența de la informații auditive irelevante (rezistență la distracția auditivă).

Mai exact, un grup de participanți a fost instruit pentru o sarcină standard duală n-back, care trebuia să implice în primul rând actualizarea și monitorizarea conținutului din memoria de lucru (Braver și colab. 1997; Jaeggi și colab. 2007) și, posibil, într-o oarecare măsură, alt control inhibitor. procese, cum ar fi inhibarea informațiilor stimulante irelevante (Postle et al. 2001).

Pentru a spori experimental gradul de control inhibitor implicat în dual n-back, un al doilea grup a fost instruit pe o versiune „inhibitoare” a sarcinii duale n-back (inhibitor n-back) în care răspunsul trebuia să fie dat predominant, iar participanții trebuiau să inhiba ocazional răspunsul în funcție de informațiile curente păstrate în memoria de lucru (adică, pe „încercări n-back”).

Ambele tipuri de antrenament n-back sunt de așteptat să îmbunătățească abilitățile de actualizare a memoriei de lucru care au fost testate cu o sarcină de actualizare vizuală neantrenată înainte și după antrenament (adoptat de la Dahlin și colab. 2008a).

Mai mult, presupunând că inhibarea răspunsului și rezistența la interferența distractorului sunt strâns legate (Friedman și Miyake 2004), se poate aștepta ca orice îmbunătățire legată de antrenament asupra sarcinii inhibitorii duale n-back va induce mai mult transfer la performanță în alte sarcini care necesită fie suprimarea pre- răspunsuri puternice sau control inhibitor al stimulilor irelevanți, în comparație cu sarcina standard duală n-back cu cerințe mai mici de inhibiție.

Prin urmare, transferul celor două tipuri de antrenament al memoriei de lucru a fost evaluat atât în ​​ceea ce privește inhibiția răspunsului, cât și gradul de interferență produs de distractorii auditivi. În plus, transferul departe a fost testat pentru funcții executive nelegate (de exemplu, schimbarea sarcinilor) și abilități cognitive mai generalizate (de exemplu, abilități de rezolvare a problemelor legate de inteligența fluidă) pentru care transferul a fost raportat anterior (de exemplu, Jaeggi și colab. 2008).

Generalizarea la inhibiția răspunsului a fost evaluată cu sarcina Simon (Hedge și Marsh 1975) în care o țintă este prezentată într-o locație care este fie compatibilă spațial, fie incompatibilă cu locația răspunsului.

În mod specific, în studiile compatibile, un răspuns trebuie să fie dat de mâna care corespunde locației țintei (răspunsul pre-potent), în timp ce, în studiile incompatibile, răspunsul trebuie să fie dat de cealaltă parte și nevoile de răspuns pre-potent. a fi inhibat. De obicei, creșterile timpului de răspuns sunt observate în studiile incompatibile, în comparație cu studiile compatibile (efectul Simon).

Este de așteptat ca antrenamentul inhibitor al memoriei de lucru să afecteze inhibiția răspunsului: dacă îmbunătățirea controlului inhibitor legată de antrenament a îmbunătățit capacitatea de a suprima răspunsurile pre-potente, dominante sau automate (Friedman și Miyake 2004), atunci efectele Simon reduse ar trebui observate după. -testarea grupului n-back inhibitor.

În plus, transferul antrenamentului inhibitor ar putea fi de așteptat și în ceea ce privește controlul inhibitor al distracției auditive. Este bine cunoscut faptul că sunetele irelevante pentru sarcină, cum ar fi vorbirea sau secvențele de tonuri aleatorii, perturbă performanța în sarcinile seriale de memorie pe termen scurt (de exemplu, Colle și Welsh1976; Jones et al. 2004; Jones și Macken 1993; LeCompteet al. 1997; Salamé și Baddeley 1982).

În timp ce aceste perturbări au fost explicate inițial prin interferențe legate de vorbire, în funcție de conținut, în „bucla fonologică” (Baddeley și Hitch 1974; Salamé și Baddeley 1982), s-a arătat mai târziu că perturbări similare pot fi produse și de sunetul nonfonologic (de exemplu, schimbarea Jones și Macken1993), și s-a sugerat că interferența poate fi specifică procesării ordinii în serie în memoria pe termen scurt (de exemplu, Jones și Macken 1993, 1995).

Mai precis, conform relatării înregistrărilor episodice orientate pe obiect (Jones et al. 1996), se presupune că distracția auditivă este un produs secundar al proceselor de organizare perceptivă care permit segregarea și gruparea obiectelor auditive (în timpul analizei scenei auditive; Bregman 1990). ).

Orice modificare a stării sunetului de fundal este de așteptat să dea naștere la formarea unui nou obiect auditiv, care este automat legat de obiectele anterioare (folosind „indicatori”), creând astfel un flux ordonat.

Într-o sarcină de reamintire în serie, repetiția articulatorie poate fi utilizată (ca proces de planificare motorie) pentru a forma și reîmprospăta în mod deliberat legături între elementele care trebuie reținute, permițând astfel întreținerea și regăsirea informațiilor în serie. Cu toate acestea, procesele automate de organizare a percepției auditive formează legături suplimentare între sunetele de schimbare irelevante pentru sarcină, care apoi interferează cu planificarea motorie deliberată și procesele de repetiție în timpul reamintirii în serie. În concordanță cu această interferență după proces (Hughes și Marsh 2017; Jones et al. 2004; Jonesand Macken 2018), s-a constatat că gradul de distragere a atenției crește odată cu magnitudinea (de exemplu, distanța în tonuri între tonurile succesive; Jones; et al. 1999) și apoi numărul de schimbări între evenimente auditive succesive irelevante pentru sarcină într-un interval de timp dat (adică, efectul cuvânt/tokendose; Bridges și Jones 1996; Tremblay și Jones1998, Exp. 5). În plus, s-a constatat că sunetul în starea de schimbare (vorbire sau tonuri variate) perturbă performanța într-o sarcină de rechemare în serie, dar nu și în sarcinile care nu necesită procesarea comenzii în serie (de exemplu, „sarcina cu elementul lipsă”; Beaman și Jones1997; Hughes et. al. 2007; Jones și Macken 1993), cu excepția cazului în care participanții adoptă o strategie de repetiție în serie (Beaman și Jones 1998; Hughes și Marsh 2020b).

Pe lângă această interferență specifică sarcinii cu procesarea comenzii în serie, s-a propus mai recent că distracția auditivă poate apărea și din captarea atențională, cu sunete semnificative sau care deviază acustic care deturnează atenția de la sarcina focală (a se vedea „contabilitatea mecanismului duplex”; Hughes 2014 ; Hughes et al. 2005).

Spre deosebire de interferența cu proces, această formă de distragere pare să fie mai puțin specifică procesării în ordine în serie (afectând performanța și în sarcinile de memorie pe termen scurt non-seriale; de ​​exemplu, „sarcina cu elementul lipsă”, Hughes et al. 2007 Vachon et al.2017), și poate fi mai susceptibil la controlul cognitiv decât interferența prin proces (Hughes et al. 2013; Hughesand Marsh 2020a).

Mai mult, s-a raportat că gradul de captare atențională provocat de devianții auditivi, dar nu și efectul de schimbare a stării (care indică interferența procesului), a fost legat de capacitatea de memorie de lucru a participantului (Hughes et al. 2013; Sörqvist et al. 2010). )(dar veziKörner et al. 2017).

Nu este complet clar în ce măsură efectul perturbator al vorbirii irelevante asupra reamintirii în serie este cauzat de interferența acustică cu procesarea ordinii în serie și captarea atențională, dar există dovezi care sugerează că cel puțin vorbirea semnificativă (de exemplu, propoziții complete în comparație cu listele de modificare -silabe de stare sau cuvinte) pot perturba performanța prin ambele mecanisme (vezi Bellet al. 2017; Hughes și Marsh 2020b).

Mai mult, constatările privind perturbarea redusă a reamintirii în serie (1) după prezentarea repetată a aceluiași flux de vorbire irelevantă (adică, obișnuința; Banbury și Berry 1997; Bell și colab. 2012), (2) la ascultătorii nevăzători cu abilități îmbunătățite de procesare auditivă (Kattner și Ellermeier 2014) și (3) în urma unei antrenamente specifice a atenției auditive (Kattner și Ellermeier 2020) sugerează că efectul perturbator al vorbirii irelevante poate fi parțial atribuit deturnării atenției.

În studiul de față, transferul antrenamentului cognitiv a fost evaluat în ceea ce privește efectul perturbator al vorbirii irelevante pentru sarcină, în comparație cu zgomotul, asupra reamintirii în serie.

Dacă efectul perturbator al vorbirii depindea de capacitatea generală a memoriei de lucru, atunci ar fi de așteptat ca atât antrenamentul cognitiv, cât și sarcina duală n-back să reducă distracția.

În schimb, dacă distracția auditivă a fost legată în mod specific de controlul inhibitor al sunetului irelevant, atunci antrenamentul inhibitor-spate ar trebui să aibă ca rezultat o atenuare mai mare a distracției auditive decât antrenamentul standard n-back, cu mai puține solicitări de control inhibitor. În mod specific, antrenamentul inhibitor al spatelui ar putea îmbunătăți capacitatea de a rezista sau de a rezolva interferențele din mediul extern (Friedman și Miyake 2004).

În conformitate cu mecanismul duplex al distracției auditive, s-ar putea argumenta că captarea atenției prin vorbire irelevantă este probabil să depindă de controlul inhibitor, în timp ce perturbarea datorată sunetului în starea de schimbare (în vorbirea irelevantă) nu ar trebui să depindă de nicio formă de control cognitiv. (Hughes 2014; Hughes et al. 2013).

Prin urmare, controlul inhibitor îmbunătățit (sau rezistența la interferențe din mediul extern) ar putea preveni deturnarea atenției prin vorbire irelevantă, în timp ce întreruperea probabil necontrolabilă din cauza naturii schimbătoare a vorbirii ar trebui să rămână.

Un antrenament al controlului inhibitor ar trebui astfel să conducă la o atenuare, dar nu la eliminarea completă a efectului de vorbire irelevant. Alternativ, s-ar putea argumenta, de asemenea, că controlul inhibitor îmbunătățit al sunetului în schimbarea stării irelevante (de exemplu, inhibarea formării fluxurilor auditive irelevante) poate reduce interferența specifică dintre gruparea auditivă și procesul de serie, ceea ce ar putea duce apoi la o atenuare mai puternică sau chiar la eliminarea efectul de vorbire irelevant.

În plus față de efectele transferului asupra sarcinilor de performanță care implică funcții executive similare cu sarcinile de antrenament - actualizarea memoriei de lucru, suprimarea răspunsurilor prepotente (efectul Simon) și rezistența la interferența prin vorbire irelevantă - studiul de față a testat, de asemenea, posibilitatea unor efecte de transfer îndepărtat. privind (a) costurile de răspuns care rezultă din schimbarea sarcinilor (indicând abilitățile cognitive de schimbare a seturilor; Rogers și Monsell 1995) și (b) capacităților generale de rezolvare a problemelor, care sunt legate de inteligența fluidă (Jaeggi et al. 2008).

For more information:1950477648nn@gmail.com