מדוע יכולת זיכרון העבודה החזותי משתפרת עם הגיל: יותר אובייקטים, יותר פרטי תכונה, או שניהם? דוח רשום חלק 3

לאחר מכן, לצורך השוואות של ערכי k בין קבוצות גיל (ראה טבלה 1, ניתוח 1, 2, 3 ו-6) השתמשנו ב-Bayes Factor Design Analysis (BFDA; Schönbrodt & Wagenmakers, 2018).

הזיכרון האנושי הוא יכולת מאוד קסומה. המוח שלנו יכול לזכור מידע על ידי עיבוד, אחסון ושליפה של מידע. אבל הגיל הוא גורם בלתי נמנע, וגם תהיה לו השפעה מסוימת על הזיכרון של אנשים.

ככל שאנשים מתבגרים, הזיכרון שלהם יורד בהדרגה. הסיבה לכך היא שככל שאנו מתבגרים, מספר הנוירונים במוח יקטן בהדרגה, והקשרים בין נוירונים יפחתו, ובכך ישפיעו על הזיכרון של אנשים. בנוסף, מתח חיים מוגבר ובריאות גופנית לקויה ישפיעו ישירות על ביצועי הזיכרון.

למרות שלגיל יש השפעה על הזיכרון של אנשים, איננו יכולים להתכחש לחלוטין לזיכרון של קשישים. לאחר שעברו מסלול חיים ארוך, לקשישים יש פעמים רבות חוויות עמוקות יותר וחוויות חיים עשירות יותר, המספקות להם תמיכה חזקה לאחסון ואחזור מידע. קשישים רבים עדיין פעילים מאוד בחיים. הם יכולים להיות מודעים היטב לדברים הסובבים אותם ולהגיב לבעיות שונות בצורה גמישה.

אז איך עלינו לשפר את הזיכרון שלנו? המפתח הוא לשמור על הרגלי חיים טובים וגישה חיובית. אנו יכולים לשמור על בריאות טובה באמצעות פעילות גופנית נכונה, שינה טובה ותזונה מספקת, שתעזור לשפר את הזיכרון. יחד עם זאת, חשוב מאוד גם ללמוד ידע חדש ולשמור על סקרנות. אלה יכולים לעורר את פעילות המוח שלנו ולעזור לשפר את הזיכרון.

בסך הכל, הגיל אינו הגורם היחיד שמגביל את הזיכרון. אנו יכולים לשפר את הזיכרון שלנו ולשמור על המוח שלנו צעיר ואנרגטי באמצעות שיטות מדעיות וגישה חיובית! ניתן לראות שאנו צריכים לשפר את הזיכרון, ו-Cistanche deserticola יכול לשפר משמעותית את הזיכרון מכיוון ש-Cistanche deserticola הוא חומר רפואי סיני מסורתי בעל השפעות ייחודיות רבות, אחת מהן היא שיפור הזיכרון. היעילות של בשר טחון נובעת מהמרכיבים הפעילים השונים שלו, לרבות חומצה, פוליסכרידים, פלבנואידים וכו'. מרכיבים אלו יכולים לקדם את בריאות המוח בדרכים שונות.

לחץ על יודע תוספי מזון כדי לשפר את הזיכרון

שיטה זו מבוססת על הרעיון של בדיקת היפותזה בייסיאנית והשוואת מודלים (Jeffreys, 1961; Kass & Raftery, 1995; Wagenmakers et al., 2010; Wrinch & Jeffreys, 1921). באמצעות גדלי אפקטים בשטח, עם 40 משתתפים בכל קבוצה, 97.9% מהדגימות הראו הוכחות ל-H1 (BF > 6), 2.1% לא היו חד-משמעיות (0.1667 < BF < 6), ו 0.0% הראו הוכחות ל-H0 (BF < 0.1667).

לפרטים נוספים על הליכי קביעת גודל המדגם שלנו, ראה את החומרים המשלימים, סעיף 7. בנוסף להליכים שהזכרנו כאן, אנו כוללים אומדנים עבור גדלי אפקט קטנים יותר, תוך התחשבות בהטיית פרסום אפשרית, ומעריכים את היכולת למצוא ראיות לאפס הַשׁעָרָה.

קריטריונים ניטרליים לתוצאה שיש לעמוד בהם לצורך בדיקה מוצלחת של ההשערות המוצהרות

היעדר ביצועים קרובים לרצפה ותקרה.-החרגנו והחלפנו משתתפים כאלה (ראה קריטריוני אי-הכללה לעיל לפרטים).

הפלה סלקטיבית של התכונה השנייה.- המשתתפים עשויים להתמקד אסטרטגית רק בתכונה אחת בבלוקים שבהם הם מתבקשים לזכור גם צבע וכיוון. אם כן, הם עשויים למעשה לבצע שוב את המשימה החד-תכונה. יהיה קשה לדעת אם זה נבע מהחלטה להתעלם מתכונה משנית, או מחוסר יכולת לזכור אותה. כדי לטעות בזהירות, אנו מדווחים על מספר המשתתפים שביצועי זיכרון הצבע שלהם הם פחות מ-0.55. אנו מריצים מחדש את הניתוחים העיקריים ללא משתתפים כאלה (ראה חומרים משלימים; טבלה S1, ניתוח 2), כדי לראות אם זה משפיע על התוצאה העיקרית.

התחשבות בהפסקות קשב (שעשויות להיות בולטות יותר אצל ילדים). - בדקנו את מספר הניסויים עם זמני תגובה על פני 5 שניות, שהם ככל הנראה מהפסקות קשב. אם הם עולים על 5% מסך הניסויים הניסיוניים הכוללים, נבצע ניתוח בקרה נפרד ללא ניסויים כאלה (ראה חומרים משלימים; טבלה S1, ניתוח 3).

ציר זמן להשלמת המחקר ותאריך הגשה מחדש המוצע אם סקירת שלב 1 תצליח

תאריך ההשלמה תלוי בהמלצות הרשמיות ובמדיניות האוניברסיטאות בנוגע לריחוק חברתי עקב המגיפה העולמית הנוכחית (COVID-19). נכון לעכשיו, האוניברסיטה סגורה אך לאחר שנוכל לחזור לפעילות רגילה, אנו מעריכים את השלמת איסוף הנתונים תוך חצי שנה ואת השלמת הניתוח והכתיבה בעוד שלושה חודשים.

איסוף נתונים מקוון

מכיוון שדוח רשום זה קיבל הסכמה עקרונית בתחילת מגיפת הקורונה-19, קיבלנו הרשאה לאסוף את הנתונים באופן וירטואלי במקום באופן אישי. זה הוביל לכמה שינויים פרוצדורליים, אותם תיארנו לעיל. הפרוטוקול הרשום מראש עם הסכמה עקרונית הועלה ל-OSF לפני איסוף הנתונים (https://osf.io/59ekp/).

מדגם סופי של משתתפים

משתתף ילד אחד מלאו שמונה לפני שסיים את הפגישה השנייה שלו והוחרג מכל הניתוחים. בהתאם לכללים שנקבעו מראש, חמישה משתתפים לא נכללו בניתוחים העיקריים והוחלפו (ביצוע מיקום בלבד < .55: ילד אחד ומתבגר, ביצוע מיקום בלבד > .97: מתבגר אחד ושני מבוגרים). עם זאת, חמשת המשתתפים הללו ביצעו בטווח שצוין במצב של כל אחת-אחת-תכונה ונכללו בניתוחים אלה. בסך הכל, המחקר כלל נתונים מ-49 ילדים (M=6.6, SD= 0.5 שנים, 65.3% נשים, 36.7% גברים), 50 מתבגרים (M {{16 }}.9, SD=0.9 שנים, 46.0%female, 44.{{30}}% גברים) ו-50 מבוגרים (M=19.7, SD=1.8 שנים, 72.0% נשים, 26.0% גברים, 2.0% לא בינאריים). כל המשתתפים התגוררו בארצות הברית, למעט שני משתתפים שהתגוררו בבריטניה.

תוצאות

כדי להשוות את הגדלת הקיבולת והשערות העשרת התכונות של WMdevelopment, כללנו מדדים שונים הן של זיכרון אובייקט והן של תכונות. נדון בתוצאות שלנו בסדר הבא: ראשית, נתמקד באומדנים השונים שלנו של קיבולת WM, כולל הערכות סטנדרטיות המבוססות על ביצועים עבור בדיקות זיכרון של מיקום, כמו גם הערכות של מספר האובייקטים שעבורם לפחות תכונה אחת הייתה ידועה. לאחר מכן, אנו דנים בזיכרון תכונה - ספציפית, מספר התכונות הידועות בתוך אובייקטים שעבורם הייתה ידועה לפחות תכונה אחת. לבסוף, אנו דנים כיצד מבקשים מהמשתתפים לזכור תכונות נוספות שהשפיעו על המיקום ועל זיכרון הצבע, בהתאמה.

אומדני קיבולת WM (k)

ראשית, חקרנו שינויים התפתחותיים בזיכרון אובייקט (קיבולת WM). אומדני קיבולת WM (k) עבור זיכרון מיקום משתנים לפי קבוצת גיל במצב של מיקום בלבד ('היה-משהו') (BF10=6.1 × 1020, ילדים: M=1.7, SD=0.5, מתבגרים מוקדמים: M =3.2, SD=0.9, מבוגרים: M=3.7, SD=1.0. ילדים לעומת מבוגרים, ד=−2.67). באופן דומה, הערכות מיקום השתנו גם לפי קבוצת גיל כאשר המשתתפים היו צריכים לזכור גם צבע ו/או כיוון (השפעת קבוצת גיל BF10=3.7 × 1070) עם ראיות לא חד משמעיות נגד אפקט עומס (BF01=2. 9), וראיות נגד קבוצת גיל × אינטראקציית עומס (BF01=32.0). ערכים אלה מוצגים באיור 3. לפרטים על האופן שבו השגנו אומדנים היררכיים אלה, עיין במוסף, סעיף 9. בסך הכל, ניתוחי קיבולת WM העלו שמשתתפים מבוגרים יותר נטו לזכור יותר חפצים מאשר משתתפים צעירים יותר.

המספר המשוער של אובייקטים שעבורם הייתה ידועה לפחות תכונה אחת

במדד חלופי זה של קיבולת זיכרון אובייקט, אובייקט נחשב כזכור אם ידועה לפחות אחת משלוש התכונות שלו - מיקום, צבע או כיוון. משתתפים מבוגרים נטו שוב לזכור יותר חפצים מאשר משתתפים צעירים יותר. בבלוק שבו כל משתתף עבד בפריט קבוצת הטווח המשוער שלו + 1, המספר המשוער של אובייקטים שעבורם הייתה ידועה לפחות תכונה אחת היה גבוה יותר אצל משתתפים מבוגרים (BF10=1.9 × 103, ילדים: M=4.2, SD=1.1, מתבגרים: M=5.1, SD= 1.3, מבוגרים: M=5.6, SD=1.2, ילדים לעומת מבוגרים, ד=−1.15). כאשר גודל הסט נקבע לשלושה פריטים עבור כל המשתתפים, שוב נצפו הבדלי גיל (BF10=1.3 × 104, ילדים: M=2.93, SD=0.06, מתבגרים : M=2.98, SD=0.04, מבוגרים: M =2.98, SD=0.04. ילדים לעומת מבוגרים, ד=−1.12). תוצאה אמינה זו התקבלה למרות ביצועים קרובים לתקרה במדד האחרון.

מספר התכונות הידועות בתוך אובייקטים שעבורם ידועה תכונה אחת לפחות

לבסוף, מספר התכונות המוכרות בתוך אובייקטים שעבורם ידועה תכונה אחת לפחות נראה שונה בין קבוצות גיל כאשר המשתתפים התבקשו לזכור את גודל הסט שהוקצה להם + פריט אחד (BF10=10.4, ילדים: M {{3 }}.0, SD=0.17, מתבגרים: M= 2.2, SD=0.23, מבוגרים: M=2.2, SD=0.24. ילדים לעומת מבוגרים, ד=−0.76). דפוס דומה נצפה כאשר כל המשתתפים היו צריכים לזכור שלושה עצמים (BF10=2.1 ×1010, ילדים: M=2.1, SD=0.18, מתבגרים: M {{25 }}.4, SD=0.25, מבוגרים: M=2.5,SD=0.23, ילדים לעומת מבוגרים, ד=−1.92). זה מצביע על כך שבתוך אובייקטים ידועים, משתתפים מבוגרים זכרו יותר תכונות אובייקט מאשר משתתפים צעירים יותר.

זיכרון לפרטי תכונה תחת עומס זיכרון: מיקום

לאחר מכן, בדקנו האם עומס הזיכרון (כלומר, מספר התכונות שנאמר למשתתפים לזכור ולאחר מכן נבדקו) השפיע על ביצועי המיקום של WM. המיקום היה התכונה שנבדקה עם עומס של תכונות אחת, שתיים או שלוש. באמצעות רגרסיה בייסיאנולוגית היררכית, מצאנו ראיות מהימנות לכך שביצועי הזיכרון הכוללים יורדים ככל שהעומס גדל (η {{0}} −0.23; SE=0.08, 95% מרווח בייסיאני אמין; BCI [−0.39,-0.08]). היו גם ראיות מהימנות לכך שהילדים קיבלו ביצועים טובים יותר על ידי המתבגרים (η {{10}}.82; SE=0.17, 95% BCI [0.49, 1.16 ]), ומבוגרים (η=1.18; SE=0.17,95% BCI [0.86, 1.51]). לא הייתה הוכחה אמינה לכך שהשפעת העומס שונה בין ילדים למתבגרים (η=0.14; SE=0.10, 95% BCI [-0.06, 0.34]). עם זאת, נראה היה שאפקט העומס שונה בין ילדים למבוגרים (η=0.22; SE=0.10, 95% BCI [0.03,0.42]), ראה איור 4. עם זאת, ה-BF בעד של המודל שלא כולל את האינטראקציה לפי קבוצת גיל היה 220.4 על פני מודל הכולל אינטראקציה זו.

ניתוח חקרני: ילדים לעומת מבוגרים - מאחר ש-BF זה משקף השוואה עם המודל המלא (כולל גם ניגודים בין ילדים ומתבגרים), ערכנו ניתוח חקרני הכולל רק את הילדים והמבוגרים. ה-BF בעד המודל שלא כולל אינטראקציה זו היה 3.9 על פני מודל שכולל אותו. לפיכך, הראיות אינן חד משמעיות בנוגע לשאלה האם הגדלת עומס התכונות השפיעה על ביצועי הזיכרון של ילדים יותר מאשר מבוגרים. מעניין לציין שאומדני k הממוצעים של ילדים נראו עקביים למדי על פני עומסים (ראה איור 3) בהשוואה לירידה שנצפתה עבור דיוק זיכרון המיקום (ראה איור 4). הבדלים אלה עשויים להצביע על שינויים ביחס של פגעים ואזעקות שווא על פני תנאי עומס, מה שמשפיע על הערכות k באופן שונה מאשר ציוני דיוק.

ירידה או הגדלת עומס תכונות. - מחצית מהמשתתפים חוו עומס תכונות מוגבר, והאחרים עומס תכונות פוחת. ניתוח בקרה מתוכנן העלה שסדר טעינת התכונות לא השפיע על ביצועי הזיכרון (הורדת עומס התכונות: M=.78, SD=.12, הגדלת עומס התכונות: M=.77 , SD=.12, ראיות נגד כולל גורם סדר החסימה, BF10=34.9). ראה תוספת, סעיף 10 עבור פלט הדגם המלא.

השלכה סלקטיבית של זיכרון צבע.- בשלב הבא, בניתוח הבקרה המתוכנן השני שלנו, הסרנו משתתפים שביצעו פחות מ-<.55 in the color condition, which might indicate 'selective dropping' of that feature, which would be likely if participants decided to focus only on location memory because it was probed first. This excluded sixteen children, five adolescents, and two adults. We reran the analyses and the patterns were similar to those in the primary analysis (see Supplement, Section 11 for details).

זיכרון לפרטי תכונה תחת עומס זיכרון: צבע

לאחר מכן, בדקנו האם זיכרון התמצאות נוסף פגע בעומס זיכרון הצבע. ערכנו ניתוח רגרסיה בייסיאני דומה עבור זיכרון צבע (השוואת זיכרון צבע במצב מיקום + צבע עם זיכרון צבע עם מיקום + כיוון) לפי קבוצת גיל. בהתאם לכלל ההחרגה שנקבע מראש, 23 משתתפים (16 ילדים, חמישה מתבגרים ושני מבוגרים) לא נכללו עקב ביצועים מתחת<.55 in the color memory condition. We found credible evidence that memory performance decreased as load increased (η = −0.62; SE = 0.23, 95% Bayesian Credible Interval; BCI [−1.06, −0.19]). While there were credible performance differences between children and adolescents (η = .62; SE = 0.28, 95% BCI [0.07, 1.18]) and children and adults (η=0.99; SE=0.27, 95% BCI [0.45, 1.51]) in the model without the interaction, this was not the case in the model including the interaction (children vs. adolescents: η=0.01; SE=0.48, 95% BCI [−0.92, 0.97] and children vs. adults: η=0.30; SE=0.47, 95% BCI [−0.60, 1.26]), likely reflecting how the exclusion of 16 of the poorest performing children reduced age differences. However, the load effect seemed equal in both younger children and adolescents (η=0.42; SE=0.28, 95% BCI [−0.12, 0.98]), and younger children and adults (η=0.48; SE=0.27, 95% BCI [−0.03, 1.00]). The BF in favor of the model not including this interaction was 85.9 over a model including it.

ניתוח חקרני: ילדים לעומת מבוגרים - בניגוד לילדים ומבוגרים בלבד, ה-BF בעד המודל שלא כולל אינטראקציה זו היה 3.5 על פני מודל שכולל אותו. בדומה לניתוח שלמעלה, הראיות לכך שהגדלת עומס התכונות השפיעה על ביצועי הזיכרון של ילדים יותר משהשפיעה על ביצועי הזיכרון של מבוגרים נראית חד משמעית.

זמן תגובה

מספר הניסויים עם זמני תגובה מעל 5 שניות לא עלה על 5% מסך הניסויים הניסיוניים הכוללים עבור כל אחת מהתכונות (מיקום, 4.1%, צבע: 3.6%, אוריינטציה: 3.3%). לפיכך, לא היה ניתוח בקרה מתוכנן למעט ניסויי RT גבוהים יותר. נָחוּץ.

דִיוּן

ביקשנו להתייחס לשאלה האם שיפורים התפתחותיים ביכולת ה-WM החזותית באים לידי ביטוי על ידי זיכרון מיקום (האם היה אובייקט במיקום נבדק, שנלקח כדי לשקף את נוכחותו של קובץ אובייקט כמו בתפיסה של Kahneman & Treisman, 1984), על ידי שלמות התכונה של ייצוגי אובייקט, או לפי שתי התכונות. בסך הכל, התוצאות שלנו הציעו שמשתתפים מבוגרים ישמרו יותר אובייקטים ופרטי תכונה נוספים עבור אותם אובייקטים, ותומכים הן בהגדלת הקיבולת והן בהשערות העשרת התכונות. לפיכך, ככל שילדים מתפתחים, נראה שגם מספר האובייקטים וגם מספר התכונות הזכורות בתוך אותם אובייקטים, גדלים ותורמים לשיפור יכולת ה-WM. זה מתיישב עם מחקרים קודמים המשתמשים בשיטות וחומרים שונים (למשל, Clark et al., 2018; Sarigiannidis et al., 2016). אנו דנים בהבדלי הגיל שנצפו בשני פרמטרים אלה בפירוט רב יותר בהמשך.

האם ילדים זוכרים פחות חפצים?

ראינו עדויות חזקות לכך שמשתתפים צעירים יותר זכרו פחות חפצים מאשר מתבגרים ומבוגרים. קיבולת WM ממוצעת של ילד (k) במצב 'היה-זה-שם' שלנו הייתה פחות משני פריטים, בעוד שהקיבולת של מתבגרים הייתה קצת יותר משלוש, והקיבולת של מבוגרים הייתה קרובה יותר ל-4 פריטים. לפיכך, קיבולת WM הוכפלה בין שנות הלימודים המוקדמות (6-7 שנים) לבגרות. זה מצביע על כך ששיפור WM במהלך הילדות מונע בחלקו על ידי עלייה בדיד במספר המקסימלי של מיקומי אובייקט שילדים יכולים להחזיק ב- WM חזותי (למשל, Cowan, 2016) ומספק עדויות להיפותזה להגדלת היכולת של התפתחות WM.

האם הגברת המורכבות של משימת הזיכרון (כלומר, לבקש מהמשתתפים לזכור תכונות נוספות לכל אובייקט) משפיעה על הביצועים באופן שווה בכל הפיתוח?

התשובה לשאלה זו הייתה פחות פשוטה. ראינו כמה ראיות לכך שדרישת העומס הנוסף הייתה מזיקה יותר לילדים מאשר למבוגרים לזיכרון מיקום. עם זאת, השפעה זו נתמכה על ידי מרווחים אמינים אך הייתה 'לא חד משמעית' בעת שימוש בגישת השוואת מודלים של Bayes Factor. ניתוח זיכרון הצבע סיפק ראיות חלשות דומות נגד השפעות דיפרנציאליות של עומס נוסף בקבוצות השונות.

עבור הניגודים הללו, עשינו מניפולציות בדרישת העומס באמצעות ההוראות, תוך כדי גירוי עקבי (כלומר, לכל חתול היה מיקום, צבע וכיוון) לאורך ניסויים, תוך שמירה על עקביות העומס התפיסתי. ההליך שלנו שונה ממחקרים קודמים בכמה דרכים. לדוגמה, התמקדנו בזיכרון מיקום והשתמשנו בהליך טיטרציה, כך שהמשתתפים ביצעו את המשימה בגדלים שונים, בהתבסס על יכולת הזיכרון שלהם. כמה מחקרים קודמים העלו כי עומס תכונות נוסף הזיק לביצועי הזיכרון של מבוגרים צעירים (Cowan & Hardman, 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013). עם זאת, אחרים מצאו שעומס תכונות מוגבר לא השפיע על ביצועי הזיכרון של מבוגרים או ילדים (Riggs et al., 2011). הניתוחים שלנו אינם מספקים ראיות ברורות בעד או נגד הבדלי גיל בהשפעת עומס ההוראה הזו. לאחר מכן, אנו דנים בניגודים האחרונים שלנו, אשר נוצרו כדי להשוות ישירות את הגדלת הקיבולת. השערות העשרת תכונות באופן שאינו תלוי בהוראת העומס.

הגדלת קיבולת לעומת העשרת תכונות

מספר האובייקטים שעבורם הייתה ידועה לפחות תכונה אחת. - אומדן של מספר העצמים שעבורם לפחות תכונה אחת הייתה ידועה בהתבסס על מצב ניסיוני שבו ניתן היה לבדוק מיקום, צבע או כיוון. צפינו בהבדלי גיל מדד, תמיכה נוספת בהשערת העלאת הקיבולת. יש לציין, הערכות אלו היו גבוהות מהערכות k המסורתיות - ילדים זכרו לפחות תכונה אחת עבור קצת יותר מארבעה עצמים, מתבגרים עבור קצת יותר מחמישה, ומבוגרים עבור 5.6 פריטים (ראה איור 3). תוצאות אלו מספקות הסבר פוטנציאלי ל'פרדוקס התינוקות', כלומר, עדות לכך שתינוקות נראים מסוגלים להחזיק יותר אובייקטים ב-WM (עד שלושה אובייקטים, Ross-Sheehy, Oakes, & Luck, 2003; Zosh & Feigenson, 2015) מאשר בית הספר- ילדים בגילאים (פחות משני פריטים; לדוגמה, 1.7 חפצים במחקר זה). כפי שנדון לעיל, זיכרון תינוקות נמדד באמצעות פרדיגמות פשוטות יותר המאפשרות להבחין בשינוי באחת מתכונות רבות (למשל, פריט אחד עשוי להיות בובה, והשני כדור, Kibbe & Leslie,2019). המדידה שלנו למספר החפצים שעבורם הייתה ידועה לפחות תכונה אחת עשויה לספק השוואה הוגנת יותר למידות תינוקות, שכן היא זוכה לידע רחב יותר על תכונה.

מדד קל יותר זה של קיבולת עשוי גם להסביר פערים בין מספר הריבועים הצבעוניים שהמשתתפים מאמינים שהם יכולים לזכור לבין קיבולת ה-WM האמיתית שלהם, המוערכת באמצעות בדיקות צבע (Blume, 2018; Forsberg et al., 2021b). אכן, דירוגי זיכרון סובייקטיביים עשויים ללכוד תחושה של ידיעת משהו על האובייקט במקום לזכור את התכונה הנבדקת באופן ספציפי. לבסוף, ערכים אלה נראים גבוהים יותר מהערכות K מסורתיות של 3-4 עצמים במבוגרים צעירים (ראה 5.6 עצמים שלפחות נצפתה תכונה אחת לגביהם במחקר זה). זה מצביע על כך שאולי אומדני קיבולת סטנדרטיים המתקבלים על ידי בדיקה של זיכרון עבור תכונה אחת (למשל, צבע) עשויים לזלזל במספר האובייקטים שעבורם משהו ידוע - בין אם זה המיקום, הצבע או הכיוון. עם זאת, ניתן לטעון, למיקום עשוי להיות תפקיד מיוחד ב עיבוד חזותי (ראה Tsal & Lavie,1988; Yousif et al., 2021), ומבחן המיקום שלנו עשוי לאפשר קיבוץ תפיסתי מרחבי, שעלול לנפח את אומדני הקיבולת הללו (ראה Brady & Alvarez, 2015;Morey, 2019).

המאפיינים המשוערים הידועים לכל אובייקט. - בתוך האובייקטים הידועים, נראה כי משתתפים מבוגרים יותר זוכרים תכונות נוספות. באופן ספציפי, מבוגרים ומתבגרים זכרו 2.2 מתוך 3 תכונות לכל אובייקט ידוע, בהשוואה ל-2.0 תכונות בילדים. זה תומך בהשערת העשרת התכונות של פיתוח WM חזותי. יש לציין כי התפתחות הידע בתכונות הופיעה בולטת יותר בשלבי התפתחות מוקדמים יותר (כלומר, ההבדל בין ילדות להתבגרות הופיע בולט יותר מההבדל בין גיל ההתבגרות לבגרות).

כיצד ממצאים אלו קשורים לתיאוריות בסיסיות של התפתחות קוגניטיבית?

תיאוריות שונות של התפתחות קוגניטיבית מציעות מנגנונים שונים לעלייה התפתחותית ביכולת WM (לסקירה, ראה Cowan, 2022). במסגרת אמפיריציסטית, סביר להניח ששינויים ב-WM מיוחסים להיסטוריית הלמידה של הילד בעוד שמסגרת Nativisty תדגיש את תפקיד הצמיחה הביולוגית של המוח. פרספקטיבה קוגניטיבית תתמקד בזיהוי תהליכי משנה המשתנים עם הגיל, המבוססים הן על למידה והן על התבגרות ביולוגית (Cowan, 2016). קוגניטיביסטים מדגישים גם את האינטראקציה בין התפתחות תהליכים מחייבים ורצוניים התורמים לביצועים במבחני יכולת WM. לדוגמה, עלייה ביכולת ההתפתחותית עשויה להיות מונעת על ידי שימוש מוגבר באסטרטגיות קיבוץ, רענון קשב של מידע וחזרה מילולית. עלייה בתהליכים אלה עשויה להיות מונעת על ידי צמיחה התפתחותית בתהליך כללי יותר, כגון שימוש עצמי בתשומת לב (ראה Cowan, 2022). נראה שהרעיון הזה תואם לתיאוריית המערכות הדינמיות (ספנסר, 2020), מה שמציע כי התפתחות בתהליכים שונים עשויה להיתפס בצורה חסכנית יותר על ידי התחשבות בהתפתחויות כלליות יותר באופן שבו המוח מיישם הפעלה מתמשכת. בתיאורי מערכות דינמיות כאלה, מאמינים ששינויים בסיסיים בתפקוד העצבי, אולי בשילוב עם קלט סביבתי (ראה Witherington & Margett, 2011), הובילו לצמיחה של יכולת התפתחותית (למשל, Perone et al., 2021). בהקשר של הממצאים שלנו, אותה יכולת משופרת להפעלה מתמשכת - מוסברת על ידי אותה התבגרות מוחית ביולוגית - עשויה לשפר את היכולת להחזיק גם זיכרון אובייקט וגם זיכרון תכונה, מבלי להתייחס בהכרח לתהליכים אלה כנפרדים. בהתבסס על הנתונים שלנו, איננו יכולים להבחין אם העליות ההתפתחותיות שנצפו בזיכרון האובייקט והתכונה מונעות על ידי שיפורים באותו תהליך התפתחותי או תהליכים נפרדים. עם זאת, הממצאים שלנו לגבי עליות התפתחותיות בשני הפרמטרים מצביעים על כך שתהליך משותף הוא סביר מבחינה תיאורטית, ועשוי להיות הסבר חסכני.

עליות התפתחותיות הן בזיכרון האובייקט והן בתכונה: השלכות תיאורטיות ומעשיות

להבנת המנגנונים של אילוצי WM התפתחותיים יש השלכות על פתרון בעיות מוצלח בכיתה, כמו גם על למידה ארוכת טווח (ראה Forsberget al. 2021a; 2021b; 2021c). הממצאים שלנו תורמים תרומה תיאורטית חשובה שכן הם מספקים ראיות לעליות התפתחותיות הן בזיכרון האובייקט והן בתכונה - במקום זה או אחר. זה מצביע על כך שכשהילדים מתבגרים, הם יכולים להחזיק בהצלחה: 1) מספר מוגבר של נתחי מידע ו-2) נתחי מידע מורכבים יותר ויותר, ב-WM. התוצאות שלנו מספקות גם הסבר סביר ל'פרדוקס התינוק' (כלומר, זיכרון אובייקט טוב יותר אצל תינוקות מאשר בילדים בגיל בית ספר), על ידי הדגמה כיצד קיבולת זיכרון האובייקט של ילדים (ומבוגרים) עשויה להיות גבוהה מההערכות האופייניות אם ידע רחב יותר על תכונות. נכלל בהערכת הזיכרון. לבסוף, התוצאות שלנו מתיישבות עם ההמשגות של WM כמוגבלות הן על ידי מספר משבצות האובייקטים (Adam et al., 2017) והן על ידי ה"דיוק" (או הפרטים המאפיינים) של ייצוגי זיכרון (Ma et al., 2014).

לסיכום, ככל שילדים מתפתחים, נראה שגם מספר האובייקטים וגם מספר התכונות הזכורות בתוך אותם אובייקטים גדלים ותורמים לשיפור יכולת ה-WM - תומכים הן בהגדלת הקיבולת והן בהשערות העשרת התכונות של פיתוח WM. בעוד שהמנגנונים המניעים שיפורים אלה טרם נקבעו, הסבר חסכני אחד יהיה צמיחה התפתחותית בתהליך כללי יותר, כגון שימוש מכוון עצמי בתשומת לב (ראה Cowan, 2022), אולי בבסיס התפתחויות באופן שבו המוח מיישם הפעלה מתמשכת (למשל ,ספנסר, 2020). לממצאים שלנו יש השלכות חשובות על ההבנה התיאורטית של עלייה בקיבולת WM חזותית במהלך הילדות, שכן הם מציעים שלא ניתן להסביר שיפורים התפתחותיים אך ורק על ידי עלייה במספר משבצות המידע, או ביכולת לזכור ייצוגים עשירים יותר. במקום זאת, צמיחת יכולת WM התפתחותית מאופיינת בשיפורים בשני הפרמטרים הקוגניטיביים הללו.

חומר משלים

עיין בגרסת האינטרנט ב-PubMed Central לחומר משלים.

תודות

מחקר זה נתמך על ידי NIH Grant R01 HD-21338 ל-Cowan. אנו מודים לברט גלאס, נתנאל גרין, סטיבן רודס, יו לי וחברים אחרים במעבדת זיכרון העבודה באוניברסיטת מיזורי על הערות ועצות מועילות. הנתונים המקוריים, קוד הניתוח והתסריט הניסיוני זמינים באינטרנט.

הפניות

1. Adam KC, Vogel EK, & Awh E (2017). עדות ברורה למגבלות פריטים בזיכרון עבודה חזותי. פסיכולוגיה קוגניטיבית, 97, 79–97. [PubMed: 28734172]

2. Allen RJ, Baddeley AD, & Hitch GJ (2006). האם הכריכה של תכונות ויזואליות בזיכרון העבודה דורשת משאבים? Journal of Experimental Psychology: General, 135(2), 298 - 313. [PubMed:16719655]

3. Bayliss DM, Jarrold C, Gunn DM, & Baddeley AD (2003). המורכבות של תוחלת מורכבת: הסבר הבדלים אינדיבידואליים בזיכרון העבודה אצל ילדים ומבוגרים. Journal ofExperimental Psychology: General, 132(1), 71 - 92. [PubMed: 12656298]

4. Blume CL (2018). מודעות של ילדים בגיל בית ספר לתכני זיכרון העבודה שלהם. עבודת דוקטורט, אוניברסיטת מיזורי, קולומביה, מוסקבה.

5. בריידי TF, ואלווארז GA (2015). אין ראיות למגבלה קבועה של אובייקטים בזיכרון העבודה: ייצוגי Spatialensemble מנפחים הערכות של קיבולת זיכרון עבודה עבור אובייקטים מורכבים.Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 41(3), 921. [PubMed:25419824]

6.Brockmole JR, & Logie RH (2013). שינוי הקשור לגיל בזיכרון העבודה החזותי: מחקר של 55,753 משתתפים בגילאי 8-75. Frontiers in Psychology, 4, 12. [PubMed: 23372556]

7. Burnett Heyes S, Zokaei N, van der Staaij I, Bays PM, & Husain M (2012). פיתוח דיוק זיכרון עבודה חזותי בילדות. מדע ההתפתחות, 15(4), 528–539. [PubMed:22709402]

For more information:1950477648nn@gmail.com