Today: Tuesday 27 July 2021 , 12:17 pm


advertisment
search




Рабочая память

Последнее обновление 1 День , 12 час 29 Взгляды

Advertisement
In this page talks about ( Рабочая память ) It was sent to us on 26/07/2021 and was presented on 26/07/2021 and the last update on this page on 26/07/2021

Твой комментарий


Введите код
  Рабо́чая па́мять — это когнитивная система ограниченной емкости, обеспечивающая временное хранение информации, доступной для непосредственной обработки. В русскоязычной литературе также используется термин оперативная память. Работа рабочей памяти (РП) необходима для проведения рассуждений, для текущей мыслительной деятельности, например, для решения логической задачи или осознания сложной информации, и руководства при принятии решений и поведении. . — «РП (хранение информации в уме и манипулирование ею) отличается от краткосрочной памяти (просто хранение информации в памяти). РП объединяет отдельные факторы в факторных анализах детей, подростков и взрослых (Alloway et al. 2004, Gathercole et al. 2004). Функционирование РП связаны с работой различных нейронный подсистем. В работу РП больше вовлекается дорсолатеральная префронтальная кора, в то время как сохранение информации в уме, но не манипулирование ею (пока количество элементов не огромно (надпороговое)), не требует вовлечения дорсолатеральной префронтальной коры (D'Esposito et al. 1999, Eldreth). et al. 2006, Smith & Jonides 1999). Визуальные исследования показывают, что фронтальная активация только в вентролатеральной префронтальной коре для поддержания памяти, которая не является надпороговой.
РП и кратковременная память также показывают различные прогрессии развития; последняя развивается раньше и быстрее». . — «Исполнительные функции, когнитивный контроль поведения, зависит от префронтальной коры головного мозга, высоко развитой у высших приматов и особенно у людей.
Рабочая память - это кратковременный когнитивный буфер с ограниченными возможностями, который хранит информацию и позволяет манипулировать ею при принятии решений и поведения. ...
Рабочая память может быть нарушена в СДВГ, наиболее распространенной детской психиатрической практике. расстройство, наблюдаемое в клинических условиях . .. СДВГ можно рассматривать как расстройство исполнительной функции; в частности, СДВГ характеризуется сниженной способностью оказывать и поддерживать когнитивный контроль поведения. По сравнению со здоровыми людьми, люди с СДВГ имеют сниженную способность подавлять несоответствующие доминантные ответы на раздражители (нарушение ингибирования ответа) и сниженную способность подавлять ответы на несоответствующие раздражители (нарушение подавления помех). Ранние результаты со структурной МРТ показывают истончение коры головного мозга у пациентов с СДВГ по сравнению с сопоставимыми по возрасту контрольными органами в префронтальной коре и задней теменной коре, областях, вовлеченных в рабочую память и внимание». Хотя РП, по-крайней мере, концептуально отличается от кратковременной памяти, РП позволяет манипулировать хранимой информацией, в то время как кратковременная память относится только к кратковременному хранению информации, в более раних публикациях часто эти термины использовались как синонимы. Однако, есть исследования, которые показывают, что эти две формы памяти различны и на нейробиологическом уровне. РП можно рассматривать, как оперативную составляющую кратковременной памяти, предназначенную для временного хранения информации во время её активной переработки мозгом, в которую собираются, сохраняются и обрабатываются, с применением интеллектуальных операций, сведения, необходимые для решения текущей задачи. При этом сознание видит и использует содержимое всей кратковременной памяти, но напрямую изменять может содержимое только её рабочей памяти. Рабочая память является теоретической концепцией, конструктом, занимающим центральное место в когнитивной психологии, нейропсихологии и нейробиологии. В некоторых публикациях РП отнесена к исполнительным функциям.
Проведённые исследования показали, что за кратковременную память отвечают участки в лобной и теменной долях мозга, передняя поясная кора, а также участки базальных ганглиев. Данные о расположении рабочей памяти получены первоначально при исследовании эффектов от удаления отделов мозга у животных, а затем в экспериментах по нейровизуализацииКирилл Стасевич Как работает рабочая память // Наука и жизнь. — 2017. — № 7. — С. 59 — 63. В функционировании рабочей памяти принимает участие верхняя лобная извилина. Установлено, что повреждения левой верхней лобной извилины вызывают длительный и некомпенсированный дефицит рабочей памяти .
Понятие рабочей памяти тесно связывают с понятием подвижного интеллекта. Некоторые учёные находили связь между размером рабочей памяти и уровнем подвижного интеллекта, в связи с чем возникла теория о возможности развития подвижного интеллекта посредством тренировки рабочей памяти при использовании техник вроде n-назад.

История

Термин «рабочая память» был введён Миллером, Галантереи и Прибрамом,{{книга заглавие=Plans and the structure of behavior издательство= место=New York год=1960 страницы=65 isbn=978-0-03-010075-8 oclc=190675 ссылка=https://archive.org/details/plansstructureo00mill автор=Pribram, Karl H.; Miller, George A.; Galanter, Eugene и использовался в 1960-х годах в контексте теорий, которые сравнивали ум с компьютером. В 1968 году Аткинсон и Шиффрин использовали этот термин для описания «краткосрочного запаса информации». То, что мы теперь называем рабочей памятью, ранее называлось: «кратковременное хранилище» или кратковременная память, первичная память, немедленная память, оперативная память и временная память.{{книга заглавие=The prefrontal cortex: anatomy, physiology, and neuropsychology of the frontal lobe издательство= место=Philadelphia год=1997 isbn=978-0-397-51849-4 oclc=807338522 язык=en автор=Fuster, Joaquin M. Кратковременная память — это способность запоминать информацию на короткий период времени (порядка секунд). Большинство теоретиков сегодня используют концепцию рабочей памяти в качестве заменяющей или включающей более старую концепцию краткосрочной памяти, с сильным акцентом на манипулировании информацией, а не на её простом сохранении.
Наиболее раннее упоминание об экспериментах по нейробиологическим основаниям рабочей памяти появились более чем 100 лет назад, в описании Гитцига и Ферье экспериментов с удалением префронтальной коры (ПФК); они пришли к выводу, что лобная кора важна для когнитивных, а не сенсорных процессов. В 1935 и 1936 годах Карлайл Якобсен и его коллеги первыми продемонстрировали вредоносный эффект нарушения функционирования ПФК на задержку ответа.

Модели рабочей памяти

Многокомпонентная модель


thumb300пксСхема модели рабочей памяти Бэддели
В 1974 году Аланом Бэддели и Грэмом Хитчем представили многокомпонентную модель рабочей памяти, являющуюся развитием модели памяти Аткинсона — Шиффрина. Бэддели А. Работает ли все ещё рабочая память? // Когнитивная психология: история и современность: Хрестоматия / Под ред. М. Фаликман, В. Спиридонова. М., 2011. С. 312—321.. Предложенная модель включала три компонента: центральный исполнитель, фонологический цикл и визуально-пространственное хранилище, в которой центральный исполнитель выполняет функции центра управления, отбирающего и направляющего информацию между фонологическим и визуально-пространственным компонентами.{{книга заглавие=Working Memory : Capacity, Developments and Improvement Techniques издательство= год=2011 место=New York язык=en автор=Levin, E.S. «Среди прочего» ЦИ отвечает за то, что направляет внимание на соответствующую информацию, подавляет отвлечение на нерелевантную информацию и неподходящие действия, и координирует когнитивные процессы при одновременном выполнении нескольких задач. ЦИ обеспечивает интеграцию информации и координацию «подчиненных систем», функции которых краткосрочное хранение информации. Одна из подчинённых систем фонологический цикл (ФЦ), обеспечивает хранение фонологической информации (такую, как речь) и предотвращает ее разрушение, постоянно обновляя ее в цикле памяти
повторения. Например, ФЦ способен сохранять семизначный телефонный номер до тех пор, пока продолжает повторять его. Другая подчиненная система, визуально-пространственное хранилище (ВПХ) служит для хранения визуальной и пространственной информации. Эта подсистема используется, например, для создания и обработки различных визуальных образов, а также для представления ментальных карт. ВПХ может далее быть разделён на визуальную подсистему (имеющую дело с такими явлениями, как форма, цвет и текстура) и пространственную подсистему (направленную на местоположение).
В 2000 году Бэддели расширил модель, добавив четвертый компонент, эпизодический буфер который содержит представления, объединяющие фонологическую, визуальную и пространственную информацию, и, возможно, информацию, не охватываемую подчиненные системы (например, семантическая информация, музыкальная информация, а также временные отметки, эмоциональную составляющую и другую). Эпизодический буфер является также связующим звеном между рабочей и долговременной памятью. Этот компонент называется эпизодическим, так как, предполагается, что он связывает всю информацию РП в единое эпизодическое представление. Эпизодический буфер напоминает концепцию Тулвинга эпизодической памяти, но отличается тем, что является временным хранилищем.{{статья ссылка=http://nbu.bg/cogs/events/2002/materials/Markus/ep_bufer.pdf заглавие=The episodic buffer: a new component of working memory? издание= том=4 номер=11 страницы=417—423 doi=10.1016/S1364-6613(00)01538-2 pmid=11058819 язык=en тип=journal автор=Baddeley, A. D. год=2000 издательство=Cell Press nodot=1

Рабочая память как часть долговременной памяти

Андерс Эриксон и Уолтер Кинч{{статья заглавие=Long-term working memory издание= том=102 номер=2 страницы=211—245 doi=10.1037/0033-295X.102.2.211 pmid=7740089 язык=en автор=Ericsson, K. A.; Kintsch, W. год=1995 тип=journal ввели понятие «долговременной рабочей памяти», которое определили как совокупность «поисковых структур» долговременной памяти, обеспечивающих беспрепятственный доступ к информации, актуальной для повседневных задач. В соответствии с этой концепцией часть долговременной памяти эффективно функционирует как рабочая. Аналогично Коуэн не рассматривает рабочую память как систему отдельную от долговременной памяти. Представления в рабочей памяти являются подмножеством представлений в долговременной памяти. Рабочая память организована в виде двух встроенных уровней. Первый состоит из активированных представлений долговременной памяти. Их может быть много — теоретически число активаций представлений в долговременной памяти неограниченно. Второй уровень называется фокусом внимания. Считается, что фокус ограничен и может содержать до четырех активированных представлений.
Оберауэр расширил модель Коуэна, добавив третий компонент, ‘’’суженный фокус внимания’’’, удерживающий в каждый момент времени в своём поле только один объект. Фокус из одного элемента встроен в фокус четырех элементов и служит для выбора отдельного фрагмента для обработки. Например, «фокус внимания» Коуэна может одновременно держать четыре цифры. Если человек хочет выполнить обработку каждой из этих цифр отдельно, например, добавив число два к каждой из цифр, то для каждой цифры требуется отдельная обработка, поскольку большинство людей не может выполнять несколько математических процессов одновременно параллельно.{{статья заглавие=Attention, working memory, and long-term memory in multimedia learning: A integrated perspective based on process models of working memory издание= doi=10.1007/s10648-013-9242-2 номер=2 том=26 страницы=289 язык=en тип=journal автор=Schweppe, J. год=2014 Компонент внимания Оберауэра направляется на одну из цифр для обработки, а затем смещает фокус на следующую цифру, и этот процесс продолжается до тех пор, пока все цифры не будут обработаны.{{статья заглавие=Access to information in working memory: exploring the focus of attention издание= том=28 номер=3 страницы=411—421 pmid=12018494 doi=10.1037/0278-7393.28.3.411 citeseerx=10.1.1.163.4979 язык=en тип=journal автор=Oberauer K. месяц=5 год=2002

Оценка емкости рабочей памяти

Размер оперативной памяти определяется личным умением управлять своим умом. Обычно считается, что рабочая память имеет ограниченную емкость. Ранее количественное определение предела емкости, связанного с кратковременной памятью, было « магическое число семь», предложенное Миллером в 1956 году.{{статья заглавие=The magical number seven plus or minus two: some limits on our capacity for processing information издание= том=63 номер=2 страницы=81—97 pmid=13310704 doi=10.1037/h0043158 citeseerx=10.1.1.308.8071 язык=en тип=journal автор=Miller G. A. месяц=3 год=1956 Переиздано: {{статья заглавие=The magical number seven, plus or minus two: some limits on our capacity for processing information. 1956 издание= том=101 номер=2 страницы=343—352 pmid=8022966 doi=10.1037/0033-295X.101.2.343 язык=en тип=journal автор=Miller G. A. месяц=4 год=1994 Он утверждал, что способность обработки информации у молодых людей составляет около семи элементов, которые он назвал «отрезками» (фрагментами), независимо от того, являются ли эти элементы цифрами, буквами, словами или другими единицами. Более поздние исследования показали, что это число зависит от категории используемых фрагментов (например, размер может быть около семи для цифр, шесть для букв и пять для слов) и даже от особенностей фрагментов внутри категории. Например, размер меньше для длинных, чем для коротких слова. Как правило, объем памяти для словесного содержимого (цифр, букв, слов и т. д.) эависит от фонологической сложности содержимого (то есть количества фонем, количества слогов), и от лексического статуса содержимого (является ли содержимое словами, известными человеку или нет).{{статья заглавие=The role of long-term memory mechanisms in memory span издание= том=86 номер=4 страницы=527—536 ссылка=http://psycnet.apa.org/?fa=main.doiLanding&uid=1996-29539-001 doi=10.1111/j.2044-8295.1995.tb02570.x язык=en тип=journal автор=Hulme, Charles; Roodenrys, Steven; Brown, Gordon; Mercer, Robin месяц=11 год=1995 Ряд других факторов влияют на измеряемый размер памяти человека, и поэтому трудно свести оценки объема кратковременной или рабочей памяти к нескольким фрагментам. Тем не менее, Коуэн сделал предположение, что рабочая память имеет емкость около четырех фрагментов у молодых людей (и меньше у детей и пожилых людей).{{статья заглавие=The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity издание= том=24 номер=1 страницы=87—185 doi=10.1017/S0140525X01003922 pmid=11515286 язык=en тип=journal автор=Cowan, Nelson год=2001

Измерения и корреляции

Оценка объёма рабочей памяти может быть проведена с помощью различных задач. Обычно используется мера, основанная на парадигме двойной задачи, сочетающей составляющую на хранение информации с параллельной задачей обработки, которую иногда называют «сложным промежутком». Данеман и Карпентер изобрели первую версию задачи такого рода, « », в 1980 году.{{статья заглавие=Individual differences in working memory and reading издание= том=19 номер=4 страницы=450—466 doi=10.1016/S0022-5371(80)90312-6 язык=en тип=journal автор=Daneman, Meredyth; Carpenter, Patricia A. месяц=8 год=1980 Участникам эксперимента предоставляли для чтения список из нескольких предложений (обычно от двух до шести) и им предлагалось запоминать последнее слово каждого из предложений. После чтения списка участники должны были воспроизвести слова в правильном порядке. Впоследствии было показано, что есть другие задачи, не имеющие характера двойной задачи, которые также являются хорошими показателями емкости рабочей памяти.{{статья заглавие=Working memory capacity—facets of a cognitive ability construct издание= том=29 номер=6 страницы=1017—1045 doi=10.1016/S0191-8869(99)00251-2 язык=en тип=journal автор=Oberauer, K.; Süss, H.-M.; Schulze, R.; Wilhelm, O.; Wittmann, W. W. месяц=12 год=2000 Если Данеман и Карпентер полагали, что для измерения объема рабочей памяти необходимы задачи сочетающие хранение и обработку информации, то теперь известно, что объем рабочей памяти можно измерить, как с помощью задач для рабочей памяти, в которых нет дополнительного компонента обработки,{{статья заглавие=On the division of short-term and working memory: An examination of simple and complex span and their relation to higher order abilities издание= том=133 номер=6 страницы=1038—1066 doi=10.1037/0033-2909.133.6.1038 pmid=17967093 язык=en тип=journal автор=Unsworth, Nash; Engle, Randall W. год=2007 так и с использованием определенных задач обработки, не связанных с запоминанием информации. {{статья заглавие=The relational integration task explains fluid reasoning above and beyond other working memory tasks издание= язык=en том=42 номер=3 страницы=448—463 doi=10.3758/s13421-013-0366-x issn=0090-502X pmc=3969517 pmid=24222318 тип=journal автор=Chuderski, Adam число=25 месяц=9 год=2013 Вопрос о функциональности задач, которые могут считаться качественными показателями объема рабочей памяти, является темой текущих исследований.
Показатели емкости рабочей памяти тесно связаны с производительностью решения других сложных когнитивных задач, таких, как понимание смысла прочитанного, решение проблем, а также с коэффициентом интеллекта.{{статья заглавие=Working memory capacity and its relation to general intelligence издание= том=7 номер=12 страницы=547—552 pmid=14643371 doi=10.1016/j.tics.2003.10.005 citeseerx=10.1.1.538.4967 язык=en тип=journal автор=Conway A. R., Kane M. J., Engle R. W. месяц=12 год=2003 издательство=Cell Press
Некоторые исследователи утверждают,{{статья заглавие=Working memory, short-term memory, and general fluid intelligence: a latent-variable approach издание= том=128 номер=3 страницы=309—331 pmid=10513398 doi=10.1037/0096-3445.128.3.309 язык=en тип=journal автор=Engle, R. W.; Tuholski, S. W.; Laughlin, J. E.; Conway, A. R. месяц=9 год=1999 что ёмкость рабочей памяти отражает эффективность выполнения исполнительных функций, прежде всего способность поддерживать несколько представлений, имеющих отношение к задаче, в условиях воздействия отвлекающей нерелевантной информации; и что такие задачи, вероятно, отражают различия в индивидуальных способностях концентрировать и поддерживать внимание, особенно, в условиях наличия привлекающих внимание событий. Как и рабочая память, исполнительные функции, не исключительно, но сильно зависят от лобных областей мозга.
Ряд исследователей считает, что способность рабочей памяти лучше характеризуются ментальной способностью понимать отношения в рассматриваемой информации и формировать отношения между элементами. Среди прочих, эта идея была выдвинута Грэмом Хэлфордом, который использовал ее для иллюстрации нашей ограниченной способности понимать статистические зависимости между переменными. Он с другими исследователями попросил людей сравнить письменные утверждения об отношениях между несколькими переменными с графиками, иллюстрирующими то же или другое отношение, как в следующем предложении: «Если торт из Франции, то в нем больше сахара, если он сделан с шоколадом, чем если бы он был сделано со сливками, но если пирог из Италии, то в нем больше сахара, если он сделан со сливками, чем если бы он был сделан из шоколада». Это утверждение описывает отношение между тремя переменными (страна, ингредиент и количество сахара), которое является максимальным, понимаемым большинством людей. Очевидное ограничение емкости — это не ограничение памяти (всю релевантную информацию можно видеть непрерывно), а ограничение на количество взаимосвязей, отслеживаемых одновременно.

Экспериментальные исследования емкости рабочей памяти

Существует несколько гипотез о природе границы емкости. Одна из них заключается в том, что существует ограниченный пул когнитивных ресурсов необходимых для поддержки активности представлений и, обеспечения доступности их для обработки и для перерабатывающих их процессов.{{статья заглавие=A capacity theory of comprehension: individual differences in working memory издание= том=99 номер=1 страницы=122—149 pmid=1546114 doi=10.1037/0033-295X.99.1.122 ссылка=http://repository.cmu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1730&context=psychology язык=en тип=journal автор=Just, M. A.; Carpenter, P. A. месяц=1 год=1992 Другая гипотеза состоит в том, что без обновления повторением перезаписи следы информации в рабочей памяти гаснут и исчезают в течение нескольких секунд, а, так, как, скорость перезаписи ограничена, то РП может поддерживать только ограниченный объем информации.{{статья doi=10.3758/BF03198549 заглавие=On the interpretation of working memory span in adults издание= том=28 номер=3 страницы=341—348 pmid=10881551 язык=en тип=journal автор=Towse, J. N.; Hitch, G. J.; Hutton, U. месяц=4 год=2000 Еще одна идея заключается в том, что представления, хранящиеся в рабочей памяти, создают помехи и мешают друг другу.{{статья заглавие=Primary Memory издание= том=72 номер=2 страницы=89—104 pmid=14282677 doi=10.1037/h0021797 язык=en автор=Waugh N. C., Norman D. A. месяц=3 год=1965 тип=journal

Теории затухания

Предположение, что содержание кратковременной или рабочей памяти со временем угасает, если только его не предотвращать повторением перезаписи, восходит к началу экспериментальных исследований краткосрочной памяти. {{статья заглавие=Short-term retention of individual verbal items издание= том=58 номер=3 страницы=193—198 doi=10.1037/h0049234 pmid=14432252 citeseerx=10.1.1.227.1807 язык=en автор=Peterson, L. R.; Peterson, M. J. год=1959 тип=journal Это положение является также одним из основных в многокомпонентной теории рабочей памяти. Наиболее сложная теория рабочей памяти, базирующаяся на предположении затухания — это «модель совместного использования ресурсов на основе времени».{{статья заглавие=Time constraints and resource sharing in adults' working memory spans издание= том=133 номер=1 страницы=83—100 doi=10.1037/0096-3445.133.1.83 pmid=14979753 citeseerx=10.1.1.379.9208 язык=en тип=journal автор=Barrouillet P., Bernardin S., Camos V. месяц=3 год=2004 Эта теория строится на предположении, что, если представления в рабочей памяти не обновляются, то они разрушаются. Их обновление требует использования механизма внимания, который также необходим для любой параллельной (конкурентной) задачи обработки. При наличии небольших временных интервалов, в которых задача обработки не требует механизма внимания, он может быть использован для обновления следов памяти. Поэтому теория предсказывает, что интенсивность забывания зависит от временной плотности требований внимания к задаче обработки — эта плотность называется «когнитивной нагрузкой». Когнитивная нагрузка зависит от двух переменных: требования задачи обработки к интенсивности выполнения отдельных шагов, и продолжительности каждого шага. Например, если задача обработки состоит в добавлении цифр, то необходимость добавлять еще одну цифру каждые полсекунды создает большую когнитивную нагрузку на систему, чем необходимость добавления цифры каждые две секунды. В серии экспериментов Barrouillet и его коллеги показали, что память для списков символов зависит не от количества шагов обработки и общего времени обработки, а от когнитивной нагрузки.

Ресурсные теории

Ресурсные теории предполагают, что емкость рабочей памяти является ограниченным ресурсом, который должен совместно использоваться всеми представлениями, которые должны поддерживаться в рабочей памяти одновременно. Некоторые теоретики ресурсов также предполагают, что хранение в памяти и параллельная обработка используют один и тот же ресурс; этим можно объяснить почему эффективность памяти обычно ухудшается при одновременной потребности в обработке. Теории ресурсов были очень успешны в объяснении результатов тестов рабочей памяти для простых визуальных функций, таких, как цвета или ориентация полос. Продолжаются дебаты о том, является ли ресурс безгранично делимым, который можно разделить на любое число элементов в рабочей памяти, или же он состоит из небольшого числа дискретных «слотов», каждый из которых может быть назначен только одному элементу памяти, так что только ограниченное количество около 3 элементов может быть сохранено в рабочей памяти одновременно.{{статья заглавие=Factorial comparison of working memory models издание= том=121 номер=1 страницы=124—149 doi=10.1037/a0035234 pmc=4159389 pmid=24490791 язык=en автор=van den Berg, Ronald; Awh, Edward; Ma, Wei Ji год=2014 тип=journal

Интерференционные теории (теории помех)

Теоретики обсуждали несколько форм интерференций. Одна из самых старых идей заключается в том, что новые элементы просто заменяют в рабочей памяти старые. Другой формой помех является поисковая конкуренция. Например, задача состоит в запоминании в заданном порядке списка из 7 слов, и воспроизведении списка начиная с первого слова. При попытке извлечь из памяти первое слово, случайно может выбраться второе слово, находящееся в непосредственной близости к первому, и тогда оба слова будут конкурировать за окончательный отбор. Часто, ошибками в задачах последовательного вспоминания является перепутывание в памяти соседних элементов списка (также, называемое транспозицией). Таким образом, поисковая конкуренция ограничивает способность вспоминать списки элементов в исходном порядке, а также, возможно, и в других задачах на рабочую память. Третья форма помех состоит в искажении представлений из-за наложения нескольких из них друг на друга, и таким образом, каждое из представлений размывается влиянием других. Четвертая форма помех, которая предполагается некоторыми авторами, состоит в перемещении свойств.{{статья doi=10.1016/j.jml.2006.08.009 заглавие=A formal model of capacity limits in working memory издание= том=55 номер=4 страницы=601—626 язык=en тип=journal автор=Oberauer, Klaus; Kliegl, Reinhold месяц=11 год=2006{{статья doi=10.1007/s00221-010-2501-2 pmid=21132280 заглавие=Distractor frequency influences performance in vibrotactile working memory издание= том=208 номер=4 страницы=529—532 язык=en тип=journal автор=Bancroft, T.; Servos, P. год=2011 Идея заключается в том, что каждое слово, цифра или другой элемент в рабочей памяти представлены в виде связки свойств, и когда несколько элементов обладают набором общих свойств, свойства одних элементов могут перемещаться к другим. Чем больше элементов хранится в рабочей памяти и чем больше их свойства перекрываются, тем сильнее перемещаются свойства и искажается, часто уменьшается, различие элементов.

Ограничения

Ни одна из представленных гипотез не может полностью объяснить данные экспериментов. Например, гипотеза о ресурсах предназначалась для объяснения компромисса между хранением и обработкой: чем больше информации должно храниться в рабочей памяти, тем медленнее и более подверженными ошибкам должны становиться параллельные процессы обработки, и процессы обработки с более высокой потребностью в памяти должны сильнее подавляться. Такая взаимосвязь исследовалась с помощью задач, типа, описанной выше, задачи чтения-запоминания. Было обнаружено, что сила взаимоподавления зависит от сходства информации, подлежащей запоминанию, и обработке. Например, процессы запоминания чисел и обработки пространственной информации или запоминания пространственной информации и обработки чисел выполняются совместно легче, чем запоминание и обработка материалов одного вида.{{статья doi=10.1016/j.jml.2006.07.009 заглавие=The relationship between processing and storage in working memory span: Not two sides of the same coin издание= том=56 номер=2 страницы=212—228 язык=en тип=journal автор=Maehara, Yukio; Saito, Satoru месяц=2 год=2007 Также, проще осуществляется запоминание слов и обработка цифр или запоминание цифр и обработка слов, чем запоминание и обработка материалов одной категории. Эти выводы также трудно объяснить в рамках гипотезы затухания, поскольку скорость исчезновения представлений в памяти должна зависеть только от длительности задержки повторения перезаписи или вспоминания задачей обработки, а не от ее содержания. Еще одна проблема для гипотезы затухания возникает в результате экспериментов, в которых вспоминание списка символов задерживается, либо инструктированием участников вспоминать более медленным темпом, либо указанием говорить какое-нибудь нерелевантное слово один или три раза между воспроизведениями каждой буквы. Здесь задержка вспоминания практически не влияет на его точность. {{статья заглавие=Forgetting in immediate serial recall: decay, temporal distinctiveness, or interference? издание= том=115 номер=3 страницы=544—576 pmid=18729591 doi=10.1037/0033-295X.115.3.544 язык=en автор=Oberauer K., Lewandowsky S. месяц=7 год=2008 тип=journal nodot=1 Вероятно, что теория помех, даёт наиболее логичное объяснение существенного затруднения параллельной работы процессов памяти и обработки при большом сходстве содержимого памяти и содержания задач обработки. Большой объём схожих материалов с большей вероятностью будет приводить к перемещению свойств от одних элементов к другим, их последующему перепутыванию, и увеличению поисковой конкуренции.

Развитие

Емкость рабочей памяти постепенно увеличивается с детства и постепенно снижается в старости.

Детство


Показатели производительности на тестах рабочей памяти постоянно растут с раннего детства к юности, при этом структура корреляций между различными тестами, в значительной степени, остается неизменной. Начиная с работ в неопиажевской традиции,{{статья doi=10.1016/0001-6918(70)90108-3 заглавие=A mathematical model for the transition rule in Piaget's developmental stages издание= том=32 страницы=301—345 язык=en тип=journal автор=Pascual-Leone, J. год=1970Case, R. (1985). Intellectual development. Birth to adulthood. New York: Academic Press. теоретики утверждают, что увеличение емкости рабочей памяти является основной движущей силой когнитивного развития. Эта гипотеза получила сильную эмпирическую поддержку исследований, показывающих, что емкость рабочей памяти является надежным предиктором когнитивных способностей в детстве,Jarrold, C., & Bayliss, D. M. (2007). Variation in working memory due to typical and atypical development. In A. R. A. Conway, C. Jarrold, M. J. Kane, A. Miyake & J. N. Towse (Eds.), Variation in working memory (pp. 137—161). New York: Oxford University Press. успешности в целом ряде областей, таких как Clair-Thompson H.S. et al. Improving chil- dren’s working memory and classroom performance // Educational Psychology. — 2010. — Vol. 30. — No. 2. — P. 203—219.: владение родным языком, математика, способность понимать тексты, и осваивать другие учебные дисциплины и области знаний. Ещё более убедительные доказательства роли рабочей памяти в развития были получены в лонгитюдном исследовании, показывающем, что емкость рабочей памяти в любом возрасте предсказывает способность мыслить в более позднем возрасте. Показано, что индивидуальные различия рабочей памяти объясняют от трети до половины всех индивидуальных различий общего интеллекта. Исследования неопиажевской традиции дополнили эту картину, проанализировав сложность когнитивных задач с точки зрения количества предметов и отношений, которые необходимо одновременно учитывать при решения. В широком спектре дети способны справиться с версиями задач одинакового уровня сложности примерно в одном возрасте, в соответствии с предположением, что объем рабочей памяти ограничивает сложность, с которой они могут справиться в данном возрасте. Хотя нейробиологические исследования подтверждают мнение, что у детей при выполнении различных задач для рабочей памяти активизируется префронтальная кора, метаанализ фМРТ сравнения детей со взрослыми, выполняющими задача n-назад, показал отсутствие постоянной активации префронтальной коры у детей, в то время как задние области, включая островковую корю и мозжечок, остаются незадействованными.Yaple, Z., Arsalidou, M (2018). N-back working memory task: Meta-analysis of normative fMRI studies with children, Child Development, 89(6), 2010—2022.

Старение

Рабочая память входит в состав когнитивных функций, наиболее чувствительных к снижению в преклонном возрасте.{{статья заглавие=Latent change models of adult cognition: are changes in processing speed and working memory associated with changes in episodic memory? издание= том=18 номер=4 страницы=755—769 pmid=14692862 doi=10.1037/0882-7974.18.4.755 язык=en тип=journal автор=Hertzog C., Dixon R. A., Hultsch D. F., MacDonald S. W. месяц=12 год=2003 nodot=1{{статья заглавие=Models of visuospatial and verbal memory across the adult life span издание= том=17 номер=2 страницы=299—320 pmid=12061414 doi=10.1037/0882-7974.17.2.299 язык=en тип=journal автор=Park D. C., Lautenschlager G., Hedden T., Davidson N. S., Smith A. D., Smith P. K. месяц=6 год=2002 В психологии было предложено несколько объяснений причин этого снижения. Одним из них является теория скорости обработки когнитивного старения Тима Салтуза.{{статья doi=10.1037/0033-295X.103.3.403 заглавие=The processing speed theory of adult age differences in cognition издание= том=103 номер=3 страницы=403—428 pmid=8759042 citeseerx=10.1.1.464.585 язык=en тип=journal автор=Salthouse, T. A. год=1996 Опираясь на обнаружение общего замедления когнитивных процессов с возрастом людей, Salthouse утверждает, что более медленная обработка увеличивает время разрушения содержимого рабочей памяти, что снижает эффективную емкость. Однако сокращение объема рабочей памяти нельзя полностью объяснить замедлением, поскольку в старости емкость снижается сильнее, чем скорость обработки. Другим предложением является гипотеза подавления, выдвинутая Линн Хашер и Роуз Закс.Hasher, L., & Zacks, R. T. (1988). Working memory, comprehension, and aging: A review and new view. In G. H. Bower (Ed.), The psychology of learning and motivation, Vol. 22, (pp. 193—225). New York: Academic Press. Эта теория предполагает общий дефицит в пожилом возрасте в способности подавлять нерелевантную или более неактуальную информацию. Следовательно, рабочая память имеет тенденцию загромождаться ненужным содержимым, которое уменьшает эффективную емкость для соответствующего содержимого. Предположение о дефиците ингибирования в пожилом возрасте получило большую эмпирическую поддержкуHasher, L., Zacks, R. T., & May, C. P. (1999). Inhibitory control, circadian arousal, and age. In D. Gopher & A. Koriat (Eds.), Attention and Performance (pp. 653—675). Cambridge, MA: MIT Press., но до сих пор неясно, объясняет ли полностью снижение способности к подавлению снижение емкости рабочей памяти. Вест привела ещё одно объяснение снижение емкости рабочей памяти и других когнитивных функций в пожилом возрасте, связанное с изменениями на нейронном уровне.{{статья doi=10.1037/0033-2909.120.2.272 заглавие=An application of prefrontal cortex function theory to cognitive aging издание= том=120 номер=2 страницы=272—292 pmid=8831298 язык=en тип=journal автор=West, R. L. год=1996 Она утверждала, что рабочая память в значительной степени зависит от префронтальной коры, которая в старении, ухудшается сильнее, чем другие области мозга. Связанное с возрастом снижение емкости рабочей памяти можно кратковременно устранить с помощью транскраниальной стимуляции низкой интенсивности, синхронизируя ритмы в областях двусторонней лобной и левой височной долях.

Тренировка

Торкель Клингберг был первым, кто исследовал, оказывает ли интенсивная тренировка рабочей памяти благотворное влияние на другие когнитивные функции. Его новаторское исследование показало, что рабочую память можно улучшить, обучая пациентов с СДВГ с помощью компьютерных программ.{{статья заглавие=Training of working memory in children with ADHD издание= том=24 номер=6 страницы=781—791 pmid=12424652 doi=10.1076/jcen.24.6.781.8395 citeseerx=10.1.1.326.5165 язык=en автор=Klingberg, T.; Forssberg, H.; Westerberg, H. месяц=9 год=2002 тип=journal Исследование показало, что тренировка рабочей памяти увеличивает диапазон когнитивных способностей и повышает результаты тестов IQ. Другое исследование той же группы продемонстрировало, что после тренировки активность мозга, связанная с рабочей памятью, повышалась в префронтальной коре, области, которую многие исследователи связывают с работой функции памяти. В одном из исследований было показано, что тренировка рабочей памяти увеличивает плотность дофаминовых рецепторов (в частности, DRD1) префронтальной и теменной коры в тесте персон. Однако последующая работа с той же программой обучения не смогла воспроизвести положительное влияние обучения на когнитивные способности. Отчет метааналитических исследований по программе обучения Клингберга до 2011 года показывает, что такой тренинг в лучшем случае незначительно влияет на тесты интеллекта и внимания.{{статья заглавие=Current evidence does not support the claims made for CogMed working memory training издание= том=1 номер=3 страницы=197—200 doi=10.1016/j.jarmac.2012.06.006 язык=en тип=journal автор=Hulme, C. & Melby-Lervåg, M. год=2012
В другом авторитетном исследовании тренировка с задачей рабочей памяти (двойная задача n-назад ) позволила улучшить показатели теста подвижного интеллекта у здоровых молодых людей. В 2010 году было воспроизведено улучшение интеллектуального анализа подвижного интеллекта с помощью задачи n-назад, , но два исследования, опубликованные в 2012 году, не смогли воспроизвести эффект.{{статья заглавие=No evidence of intelligence improvement after working memory training: A randomized, placebo-controlled study издание= том=142 номер=2 страницы=359—379 pmid=22708717 issn=1939-2222 doi=10.1037/a0029082 язык=en тип=journal автор=Redick, Thomas S.; Shipstead, Zach; Harrison, Tyler L.; Hicks, Kenny L.; Fried, David E.; Hambrick, David Z.; Kane, Michael J.; Engle, Randall W. год=2013 Объединенные данные, полученные в результате около 30 экспериментальных исследований эффективности обучения рабочей памяти, были оценены в нескольких метаанализах. {{статья заглавие=Working Memory Training Does Not Improve Performance on Measures of Intelligence or Other Measures of "Far Transfer" издание= язык=en том=11 номер=4 страницы=512—534 doi=10.1177/1745691616635612 pmc=4968033 pmid=27474138 тип=journal автор=Melby-Lervåg, Monica; Redick, Thomas S.; Hulme, Charles число=29 месяц=7 год=2016 Авторы этих метаанализов не согласны в своих выводах относительно того, улучшает ли тренировка рабочей памятью интеллект. Тем не менее, эти метаанализы согласуются в своей оценке размера эффекта обучения рабочей памяти: если такой эффект есть, он, вероятно, будет небольшим.

Память и мозг

Нейронные механизмы хранения информации

Первое понимание нейронных и нейротрансмиттерных основ рабочей памяти было получено из исследований на животных. Работа Якобсена и Фултон в 1930-х годах впервые показали, что поражение ПФК ухудшало качество пространственной рабочей памяти обезьян. В последующей работе Фустер{{статья заглавие=Unit activity in prefrontal cortex during delayed-response performance: neuronal correlates of transient memory издание= том=36 номер=1 страницы=61—78 pmid=4196203 ссылка=http://jn.physiology.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=4196203 doi=10.1152/jn.1973.36.1.61 язык=en тип=journal автор=Fuster J. M. месяц=1 год=1973 записал электрическую активность нейронов в ПФК обезьян, когда они выполняли задачу, включающую задержки. В этой задаче обезьяна видит, как экспериментатор кладет немного еды под одну из двух чашек одинакового вида. Затем затвор опускается на переменный период задержки, экранируя чашки от взгляда обезьяны. После задержки открывается затвор, и обезьяне разрешается извлекать еду из-под чашек. Успешный поиск с первой попытки то, чего животное может достигнуть после некоторой тренировки над заданием, требует сохранения информации о местоположения пищи в памяти в течение периода задержки. Фустер обнаружил нейроны в ПФК, которые срабатывали в основном в течение периода задержки, что позволяет предположить, что они участвовали в сохранении представления о местоположении пищи, пока оно было невидимым. Более поздние исследования показали, что подобные сохраняющие активность нейроны также находятся в задней части теменной коры, таламусе, хвостатом ядре и бледном шаре.{{статья заглавие=FROST: a distributed neurocomputational model of working memory maintenance издание= том=17 номер=11 страницы=1728—1743 pmid=16269109 doi=10.1162/089892905774589271 citeseerx=10.1.1.456.7179 язык=en тип=journal автор=Ashby F. G., Ell S. W., Valentin V. V., Casale M. B. месяц=11 год=2005 Работа Голдман-Ракич и других показала, что главная борозда дорсолатеральной ПФК (principal sulcal, dorsolateral PFC) соединяется со всеми этими областями мозга, и что нейронные микросети в ПФК способны сохранять информацию в рабочей памяти через повторяющиеся возбуждение глутаматных сетей пирамидальных клеток, которые продолжают срабатывать в течение всего периода задержки.{{статья заглавие=Cellular basis of working memory издание= том=14 номер=3 страницы=447—485 pmid=7695894 doi=10.1016/0896-6273(95)90304-6 язык=en автор=Goldman-Rakic P. S. год=1995 издательство=Cell Press Эти сети настраиваются путем бокового торможения ГАМКергические интернейронов.{{статья заглавие=Destruction and creation of spatial tuning by disinhibition: GABA(A) blockade of prefrontal cortical neurons engaged by working memory издание= том=20 страницы=485—494 pmid=10627624 номер=1 doi=10.1523/JNEUROSCI.20-01-00485.2000 язык=en тип=journal автор=Rao S. G., Williams G. V., Goldman-Rakic P. S. год=2000 Системы нейромодулирующего возбуждения заметно изменяют функцию рабочей памяти ПФК; например, слишком малое или большое количество дофамина или норадреналина ухудшает работу сети ПФК{{статья doi=10.1016/j.tics.2010.05.003 заглавие=Dynamic Network Connectivity: A new form of neuroplasticity издание= том=14 страницы=365—375 номер=8 pmid=20554470 pmc=2914830 язык=en тип=journal автор=Arnsten AFT; Paspalas CD; Gamo NJ; Y. Y; Wang M. год=2010 издательство=Cell Press и производительность рабочей памяти.
Описанные выше исследования по постоянному срабатыванию определенных нейронов в период задержки задач рабочей памяти, показывают, что мозг имеет механизм поддержания активных представлений без внешних сигналов. Однако сохранение активных представлений недостаточно, если задача требует поддержки более одного фрагмента информации. Кроме того, компоненты и функции каждого фрагмента должны быть правильно связаны друг с другом, чтобы предотвратить их перепутывание. Например, если требуется одновременно запомнить красный треугольник и зеленый квадрат, необходимо, чтобы «красный» связан с «треугольником», а «зеленый» — с «квадратом». Одним из способов установления таких связей является синхронизация нейронов, представляющие признаки одного фрагмента, и рассинхронизация нейронов, представляющих элементы разных фрагментов.{{статья заглавие=A cortical mechanism for binding in visual working memory издание= том=13 номер=6 страницы=766—785 doi=10.1162/08989290152541430 pmid=11564321 язык=en тип=journal автор=Raffone A., Wolters G. месяц=8 год=2001 Для этого примера нейроны, представляющие красный цвет, должны срабатывать синхронно с нейронами, представляющими треугольник, но не срабатывать синхронно, с представляющими квадрат. На настоящее время нет прямых доказательств того, что рабочая память использует такой механизм связывания, поэтому были предложены и другие механизмы. Предполагается, что синхронное срабатывание нейронов, участвующих в рабочей памяти, осуществляется с частотами в диапазоне тета-ритм (от 4 до 8 Гц). Действительно, мощность тета-частоты в ЭЭГ растёт с нагрузкой на рабочую память, и колебания в тета-диапазоне, измеренные в разных частях головы становятся более скоординированными, когда человек пытается запомнить связь между двумя компонентами информации.{{статья заглавие=Binding of verbal and spatial information in human working memory involves large-scale neural synchronization at theta frequency издание= том=35 номер=4 страницы=1654—1662 doi=10.1016/j.neuroimage.2007.02.011 pmid=17379539 язык=en тип=journal автор=Wu X., Chen X., Li Z., Han S., Zhang D. месяц=5 год=2007

Локализация в мозге

Определения локализации функций в головном мозге людей значительно упростилось с появлением методов визуализации мозга (ПЭТ и фМРТ). Исследование на их основе подтвердило, что области ПФК вовлечены в функции рабочей памяти. В течение 1990-х годов многие дискуссии были сосредоточены на функциях вентролатеральной и дорсолатеральной областях ПФК. Исследование поражений человека предоставляют дополнительные данные о роли дорсолатеральной префронтальной коры в рабочей памяти. Одно предположение заключалось в том, что дорсолатеральные области отвечают за пространственную, а вентролатеральные области — за непространственную рабочую память. Другое предположение состояло в наличии функционального различия, в том, что вентролатеральные области в основном участвуют только в хранении информации, тогда как дорсолатеральные области, также вовлечены в задачи, требующие определенной обработки запоминаемого материала. Дискуссия полностью не завершена, но большая часть данных поддерживает точку зрения функциональных различий.{{статья заглавие=The functional organization of working memory processes within human lateral frontal cortex: the contribution of functional neuroimaging издание= том=9 номер=7 страницы=1329—1339 pmid=9240390 doi=10.1111/j.1460-9568.1997.tb01487.x язык=en тип=journal автор=Owen, A. M. месяц=7 год=1997
Визуализация мозга также показала, что функции рабочей памяти не ограничиваются ПФК. Обзор многочисленных исследований показывает, что области активации во время задач рабочей памяти, разбросаны по большой части коры. Для пространственных задач существует тенденция привлекать больше областей правого полушария, а для вербальной и объектной рабочей памяти больше областей левого полушария. Активация во время вербальных заданий на рабочую память может быть разбита на один компонент, отражающий хранение, в левой задней теменной коре, и компонент, отражающий повторение звука, в левой лобной коре (область Брока, участвующая в формировании речи).
Формируется консенсус, что большинство задач на рабочую память вовлекают сеть из ПФК и теменных областей. Проведённое исследование показывает, что во время задач рабочей памяти связи между этими областями усиливаются.{{статья заглавие=Effects of verbal working memory load on corticocortical connectivity modeled by path analysis of functional magnetic resonance imaging data издание= том=17 номер=2 страницы=573—582 pmid=12377135 doi=10.1016/S1053-8119(02)91193-6 язык=en тип=journal автор=Honey, G. D.; Fu, C. H.; Kim, J. et al. месяц=10 год=2002 Другое исследование показало, что эти области не случайно активируются во время задач на рабочую память, они необходимы для функционирования рабочей памяти. Временная их блокировка с помощью транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС), приводит к ухудшению выполнения задач.{{статья заглавие=Interfering with working memory in humans издание= том=139 номер=1 страницы=85—90 pmid=16337091 doi=10.1016/j.neuroscience.2005.05.037 язык=en автор=Mottaghy, F. M. месяц=4 год=2006 издательство=Elsevier
Текущие обсуждения касаются функции этих областей мозга. Было установлено, что ПФК активна в различных задачах, требующих исполнительных функций. Это побуждает ряд исследователей утверждать, что роль ПФК в функционировании рабочей памяти состоит в управлении вниманием, выборе стратегий и манипулировании информацией, но не хранении информации. Функция хранения проявляется в более задних областях головного мозга, включая теменную кору.{{статья заглавие=Persistent activity in the prefrontal cortex during working memory издание= том=7 номер=9 страницы=415—423 pmid=12963473 doi=10.1016/S1364-6613(03)00197-9 citeseerx=10.1.1.319.8928 язык=en тип=journal автор=Curtis, C. E.; D'Esposito, M. месяц=9 год=2003 издательство=Cell Press{{статья заглавие=Working memory as an emergent property of the mind and brain издание= том=139 номер=1 страницы=23—38 pmid=16324795 pmc=1428794 doi=10.1016/j.neuroscience.2005.06.005 язык=en тип=journal автор=Postle B. R. месяц=4 год=2006 издательство=Elsevier Другие авторы интерпретируют деятельность в теменной коре как относящуюся к исполнительным функциям, поскольку эта область также активируется в задачах, требующих не памяти, а внимания{{статья заглавие=Exploration of the neural substrates of executive functioning by functional neuroimaging издание= том=139 номер=1 страницы=209—221 pmid=16324796 doi=10.1016/j.neuroscience.2005.05.035 язык=en тип=journal автор=Collette, F.; Hogge, M.; Salmon, E.; Van der Linden, M. месяц=4 год=2006 издательство=Elsevier
Метаанализ 2003 года 60 нейровизуальных исследований показал, что кора левой лобной доли вовлечена в низкозатратные требования к вербальной рабочей памяти, кора правой лобной доли к пространственной рабочей памяти. Поля Бродмана 6, 8 и 9 в верхней лобной коре активны, при потребности в непрерывном обновлении рабочей памяти, когда память должна быть сохранена в течение некоторого времен. Правые поля Бродмана 10 и 47 в вентральной лобной коре чаще всего вовлечены в такие манипуляции, как двойные задачи или умственные операции, поле 7 задней теменной коры участвует во всех исполнительных функциях.{{статья заглавие=Neuroimaging studies of working memory: a meta-analysis издание= issn=1530-7026 pmid=15040547 страницы=255—274 том=3 номер=4 doi=10.3758/cabn.3.4.255 язык=en тип=journal автор=Wager, Tor D.; Smith, Edward E. число=1 месяц=12 год=2003
Предполагается, что рабочая память включает два процесса с различными локализациями в лобной и теменной долях.{{статья заглавие=What 'works' in working memory? Separate systems for selection and updating of critical information издание= том=29 номер=43 страницы=13735—13741 pmid=19864586 doi=10.1523/JNEUROSCI.2547-09.2009 pmc=2785708 язык=en тип=journal автор=Bledowski, C.; Rahm, B.; Rowe, J. B. месяц=10 год=2009 В первой, локализуется операция выбора, извлекающую наиболее релевантный элемент, а во второй, операция обновления, которая меняет фокус внимания на нем. Было обнаружено, что обновление фокуса внимания включает временную активацию в каудальной части верхней лобной борозды и задней теменной коры, в то время как возрастающие требования к отбору избирательно изменяют активацию в ростральной верхней лобной борозде и задней поясной извилине/:en:precuneus.
Уточнение функций областей мозга, вовлеченных в рабочую память, зависит от способности задач дифференцировать эти функции. В большинстве исследований рабочей памяти, полученных с помощью визуализации мозга, использовались задачи распознавания, такие как отложенное распознавание одного или нескольких стимулов, или задача n-назад, в которой каждый новый стимул в длинной серии должен сравниваться со тем, что был n шагов назад. Преимущество задач распознавания состоит в том, что они требуют минимального движения (нажатие одной из двух клавиш), что облегчает фиксацию головы в сканере. Экспериментальные исследования и исследования индивидуальных различий в рабочей памяти, тем не менее, использовали в основном задания на вспоминание (например,   , см. ниже). Не ясно, в какой степени задачи распознавания и вспоминания отражают одинаковые процессы и одинаковые ограничения производительности.
Нейровизуальные исследования мозга были проведены с заданием на период чтения или с соответствующими задачами. Повышенная активация во время этих задач была обнаружена в ПФК и, в нескольких исследованиях, также в передней поясной коре. Люди, выполняющие эту задачу лучше, показали большее увеличение активации в этих областях, и их активация коррелировала больше с течением времени, предполагая, что их нейронная активность в этих двух областях была лучше скоординирована, возможно, из-за более сильной из связности.{{статья заглавие=Cooperation of the anterior cingulate cortex and dorsolateral prefrontal cortex for attention shifting издание= том=23 номер=2 страницы=670—679 pmid=15488417 doi=10.1016/j.neuroimage.2004.06.014 язык=en тип=journal автор=Kondo, H.; Osaka, N.; Osaka, M. месяц=10 год=2004{{статья заглавие=The neural basis of executive function in working memory: an fMRI study based on individual differences издание= том=21 номер=2 страницы=623—631 pmid=14980565 doi=10.1016/j.neuroimage.2003.09.069 язык=en тип=journal автор=Osaka N., Osaka M., Kondo H., Morishita M., Fukuyama H., Shibasaki H. месяц=2 год=2004

Нейронные модели

Одним из подходов к моделированию нейрофизиологии и функционирования рабочей памяти является .

Влияние стресса на нейрофизиологию

Рабочая память страдает от интенсивного и хронического психологического стресса. Это явление впервые было обнаружено в исследованиях на животных Арнстеном и его коллегами, , которые показали, что вызванное стрессом высвобождение катехоламина в ПФК быстро снижает срабатывание нейронов ПФК и емкость памяти посредством прямых, внутриклеточных сигнальных путей. Воздействие хронического стресса приводит к более глубокому нарушению рабочей памяти и дополнительным структурным изменениям в ПФК, включая дендритную атрофию и потерю шипиков,{{статья заглавие=Repeated stress induces dendritic и loss in the rat medial prefrontal cortex издание= том=16 номер=3 страницы=313—320 pmid=15901656 doi=10.1093/cercor/bhi104 язык=en тип=journal автор=Radley, J. J.; Rocher, A. B.; Miller, M.; Janssen, W. G.; Liston, C.; Hof, P. R.; McEwen, B. S.; Morrison, J. H. месяц=3 год=2006, который можно предотвратить путем ингибирования сигнальной протеинкиназы.{{статья заглавие=Inhibition of protein kinase C signaling protects prefrontal cortex dendritic spines and cognition from the effects of chronic stress издание=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America том=106 номер=42 страницы=17957—17962 pmid=19805148 pmc=2742406 doi=10.1073/pnas.0908563106 bibcode=2009PNAS..10617957H язык=en тип=journal автор=Hains, A. B.; Vu, M. A.; Maciejewski, P. K.; ; Gottron, M.; Arnsten, A. F. месяц=10 год=2009 Проведённые с применением фМРТ подобные исследования на людях подтвердили, что ухудшение рабочей памяти, вызванная острым стрессом, связано с пониженной активацией ПФК, а стресс — с повышенным уровнем катехоламинов.{{статья заглавие=Acute psychological stress reduces working memory-related activity in the dorsolateral prefrontal cortex издание= том=66 номер=1 страницы=25—32 pmid=19403118 doi=10.1016/j.biopsych.2009.03.006 язык=en тип=journal автор=Qin S., Hermans E. J., van Marle H. J., Luo J., Fernández G. месяц=7 год=2009 Визуализированные исследования студентов-медиков, сдающих стрессовые экзамены, также показали снижение функциональной связности ПфК, что согласуется с исследованиями на животных. Выявленное заметное влияние стресса на структуру и функции ПФК может помочь объяснить, как стресс может вызвать или усугубить психическое заболевание.
Чем больше стресса в жизни, тем ниже эффективность рабочей памяти при выполнении простых познавательных задач. Студенты, выполнявшие упражнения, снижающие появление негативных мыслей, показали увеличение емкости рабочей памяти. Состояние настроения (положительное или отрицательное) может оказывать влияние на дофамин, нейромедиатор, который, в свою очередь, может воздействовать на решение проблем.

Влияние алкоголя на нейрофизиологию

Результатом злоупотребления алкоголя может быть повреждение мозга, что вызывает нарушение рабочей памяти. Алкоголь влияет на (BOLD ответ). BOLD ответ показывает повышенную оксигенацию крови при активности мозга, что делает этот ответ полезным инструментом для измерения нейронной активности.{{статья заглавие=Neurotoxic Effects of Alcohol in Adolescence издание= том=9 номер=1 страницы=703—721 doi=10.1146/annurev-clinpsy-050212-185610 pmc=3873326 pmid=23245341 язык=en автор=Jacobus J.; Tapert S. F. год=2013 тип=journal При выполнении задачи на рабочую память ответ BOLD проявляется в таких областях мозга, как базальные ганглии и таламус. Подростки, которые начинают пить в молодом возрасте, проявляют снижение BOLD-ответа в этих областях мозга.{{статья заглавие=Resiliency in adolescents at high risk for substance abuse: flexible adaptation via subthalamic nucleus and linkage to drinking and drug use in early adulthood издание= том=36 номер=8 страницы=1355—1364 doi=10.1111/j.1530-0277.2012.01741.x pmc=3412943 pmid=22587751 язык=en тип=journal автор=Weiland B. J., Nigg J. T., Welsh R. C., Yau W. Y., Zubieta J. K. et al. год=2012 Молодые женщины с алкогольной зависимостью, в частности, демонстрируют меньший BOLD-ответ в теменных и лобных кортикальных слоях при выполнении задачи пространственной рабочей памяти.{{статья заглавие=fMRI measurement of brain dysfunction in alcohol-dependent young women издание= том=25 номер=2 страницы=236—245 doi=10.1111/j.1530-0277.2001.tb02204.x pmid=11236838 язык=en тип=journal автор=Tapert S. F., Brown G. G., Kindermann S. S., Cheung E. H., Frank L. R., Brown S. A. год=2001 Употребление алкоголем, в частности, может также повлиять на производительность для задач на рабочую память, особенно визуальную рабочую память. {{статья заглавие=Binge drinking affects attentional and visual working memory processing in young university students издание= том=33 номер=11 страницы=1870—1879 doi=10.1111/j.1530-0277.2009.01025.x pmid=19673739 язык=en тип=journal автор=Crego A., Holguin S. R., Parada M., Mota N., Corral M., Cadaveira F. год=2009 Кроме того, по-видимому, существует гендерное различие в отношении того, как алкоголь влияет на рабочую память. Несмотря на то, что женщины лучше справляются с заданиями на вербальную рабочую память после употребления алкоголя, чем мужчины, они, похоже, хуже справляются с задачами на пространственную рабочую память, о чем свидетельствует меньшая мозговая активность.{{статья заглавие=The separate and combined effects of nicotine and alcohol on working memory capacity in nonabstinent smokers издание= том=18 номер=2 страницы=120—128 doi=10.1037/a0018782 pmid=20384423 язык=en тип=journal автор=Greenstein J. E., Kassel J. D., Wardle M. C., Veilleux J. C., Evatt D. P., Heinz A. J., Yates M. C. год=2010{{статья заглавие=Adolescent binge drinking linked to abnormal spatial working memory brain activation: Differential gender effects издание= том=35 номер=10 страницы=1831—1841 doi=10.1111/j.1530-0277.2011.01527.x pmc=3183294 pmid=21762178 язык=en тип=journal автор=Squeglia L. M., Schweinsburg A. D., Pulido C., Tapert S. F. год=2011 Наконец, возраст является дополнительным фактором. Пожилые люди сильнее подвержены влиянию алкоголя на рабочую память, чем молодые.{{статья заглавие=Acute effects of moderate alcohol on psychomotor, set shifting, and working memory function in older and younger social drinkers издание= том=75 номер=5 страницы=870—879 doi=10.15288/jsad.2014.75.870 pmc=4161706 pmid=25208205 язык=en тип=journal автор=Boissoneault J., Sklar A., Prather R., Nixon S. J. год=2014

Генетика

Генетика поведения

Индивидуальные различия в объеме рабочей памяти в некоторой степени наследуемы; примерно половина различий между людьми связана с различиями в их генах.{{статья заглавие=Strong genetic overlap between executive functions and intelligence издание= том=145 номер=9 страницы=1141—1159 doi=10.1037/xge0000195 pmc=5001920 pmid=27359131 ref=Engelhardt язык=en тип=journal автор=Engelhardt, Laura E.; Mann, Frank D.; Briley, Daniel A.; Church, Jessica A.; Harden, K. Paige; Tucker-Drob, Elliot M. год=2016 {{статья заглавие=Heritability of Working Memory Brain Activation издание= том=31 номер=30 страницы=10882—10890 doi=10.1523/jneurosci.5334-10.2011 pmid=21795540 pmc=3163233 ref=Blokland язык=en автор=Blokland, Gabriëlla A. M.; McMahon, Katie L.; Thompson, Paul M.; Martin, Nicholas G.; de Zubicaray, Greig I.; Wright, Margaret J. число=27 месяц=7 год=2011 тип=journal Генетический компонент изменчивости объема рабочей памяти в значительной степени разделяется с таковым для подвижного интеллекта.

Попытки идентифицировать отдельные гены

Мало что известно о том, какие гены связаны с функционированием рабочей памяти. В теоретических рамках многокомпонентной модели был предложен один ген-кандидат, а именно ROBO1 для гипотетического фонологического цикла рабочей памяти.

Роль в успеваемости

Объем рабочей памяти коррелирует с результатами обучения грамоте и счету. Первоначальные доводы наличия такой связи исходили из корреляции между емкости рабочей памяти и понимания читаемого, которое впервые наблюдали Данеман и Карпентер (1980){{статья заглавие=Individual differences in working memory and reading издание= страницы=450—466 том=19 номер=4 doi=10.1016/S0022-5371(80)90312-6 ref=Daneman язык=en тип=journal автор=Daneman, Meredyth; Carpenter, Patricia A. число=1 месяц=8 год=1980 и было подтверждено в последующем мета-аналитическом обзоре нескольких исследований. Последующая исследования показали, что емкость рабочей памяти детей младшего школьного возраста точно прогнозировала успешность решения математических задач.{{статья заглавие=The Relationship Between Working Memory and Mathematical Problem Solving in Children at Risk and Not at Risk for Serious Math Difficulties издание= том=96 номер=3 страницы=471—491 doi=10.1037/0022-0663.96.3.471 ref=Swanson язык=en тип=journal автор=Swanson, H. Lee; Beebe-Frankenberger, Margaret год=2004 Одно из лонгитюдных исследований показало, что рабочая память ребенка в 5 лет является лучшим предиктором академического успеха, чем IQ.{{статья заглавие=Investigating the predictive roles of working memory and IQ in academic attainment издание= том=106 номер=1 страницы=20—9 pmid=20018296 doi=10.1016/j.jecp.2009.11.003 ссылка=https://www.pure.ed.ac.uk/ws/files/11958608/Investigating_the_predictive_roles_of_working_memory_and_IQ_in_academic_attainment.pdf язык=en тип=journal автор=Alloway T. P., Alloway R. G. год=2010
В широкомасштабном скрининговом исследовании в Великобритании у каждого десятого ребёнка обычных классов была идентифицирована недостаточность рабочей памяти. Большинство из них показали очень плохие результаты в учебе, независимо от их IQ. Аналогично, недостаточность рабочей памяти была выявлена у детей в возрасте семи лет с низким уровнем успеваемости в ходе реализации национальной учебной программе.{{статья заглавие=Working memory deficits in children with low achievements in the national curriculum at 7 years of age издание= issn=2044-8279 страницы=177—194 том=70 номер=2 doi=10.1348/000709900158047 язык=en pmid=10900777 ref=Gathercole тип=journal автор=Gathercole, Susan E.; Pickering, Susan J. число=1 месяц=6 год=2000 Без соответствующего вмешательства эти дети отстают от своих сверстников. Недавнее исследование 37 детей школьного возраста со значительными нарушениями обучения показало, что емкость рабочей памяти при базовом измерении, но не IQ, предсказывает результаты обучения два года спустя. Это говорит о том, что нарушения рабочей памяти связаны с низкими результатами обучения и представляют собой фактор высокого риска для успеваемости детей. У детей с нарушениями обучения, такими как дислексия, СДВГ и расстройствами координации развития, сходная картина очевидна.

Примечания

{{примечанияrefs=

Литература

  • Белянин В. П. Рабочая память Презентация

Категория:Память
 
Комментарии

Пока нет комментариев

последний раз видели
большинство посещений