Tag Archives: рабочая память

Ай-трекинг для диагностики нарушения памяти

Wolfgang Bittner. Saccadic portraitВчера было опубликовано очень любопытное исследование о том, как простой тест на ай-трекере может показать ранние признаки болезни Альцгеймера (Crawford et al., 2012).

В экспериментах участвовали пациенты всех возрастов, как абсолютно здоровые, так и синдромом Паркинсона и болезнью Альцгеймера.
Сначала, на мониторе компьютера они должны были следить глазами за перемещающейся светлой точкой, а затем, в другой задаче – в противоположную сторону от точки.

И вот что оказалось: первая задача выполнялась практически всеми группами одинаково, с понятной, более быстрой реакцией молодых здоровых участников и практически одинаковой всех остальных. А вот вторая задача выявила существенные отличия. Больные Альцгеймером совершали ошибки, выполняя задачу, и были не в состоянии их скорректировать, как показано на графике:

Ай-трекинг тест выявляет нарушения пространственной рабочей памятиСтранно, казалось бы, ну в чем отличие этих задач, кроме небольшого усложнения? Но эта привело к неспособности ее успешно выполнять и  оказалась сильно коррелированна с ухудшением пространственной рабочей памяти.

Это очень многообещающий путь в исследованиях, потому что позволяет провести очень быстрый тест, в сравнении с длительными тестами, существующими сегодня. Это также позволяет прекрасно отделить больных Паркинсоном от больных Альцгеймером, обнаружить нарушения работы памяти и предсказать баллы по тесту MMSE (он используется для оценки состояния когнитивных функций).

Дизайн такого эксперимента сделать несложно, надо провериться и самому, да людей потестировать. Кому проверить?

Картина в начале статьи – саккадический портрет Вольфганга Биттнера (Wolfgang Bittner) отсюда. Портрет создается движениями глаз. Круто.

Crawford, T., Higham, S., Mayes, J., Dale, M., Shaunak, S., & Lekwuwa, G. (2012). The role of working memory and attentional disengagement on inhibitory control: effects of aging and Alzheimer’s disease. AGE, 1-14.


Правильная мотивация. Технология веры, в ста томах. Том Первый. Глава Вторая. Страница Вторая

человек пишет формулы на доскеМы можем ставить себе цели и сами себя мотивировать. Но как «правильно» это делать, и какова сила мотивации?

Так, например, ненавязчиво показывая людям определенные слова, то есть, производя прайминг, можно изменить подсознательные мотивации и ожидания. Например, словами умный, сообразительный, интеллектуальный или, напротив, словами тупой, глупый и несообразительный, ученые достигали существенного различия в результатах выполнения когнитивных задач. Ведь что интересно – ученые, таким образом, меняли ожидания студентов относительно их будущего успеха в выполнении задачи, вне зависимости от реальных возможностей человека. Причем настолько несущественным, казалось бы, образом: это прайминг можно осуществить, дав прочитать короткий отрывок про студента – в одном случае, умного и сообразительного, в другом – тупого и ленивого.

Но что именно происходит в мозге в случае такой мотивации – спросили экспериментаторы, решившие увидеть это на магнитно-резонансном томографе. На это раз психологи (Bengtsson, Lau, & Passingham, 2009) манипулировали мотивацией следующим образом: одной группе людей сказали, что хорошая память означает высокий уровень интеллекта, и эксперимент будет как раз измерять их память. Другой группе сказали, что с их помощью ученые хотят просто оптимизировать некоторые параметры упражнений.

3-back задачаУчастники эксперимента выполняли n-back задачи, прекрасный тип упражнений на проверку и тренировку рабочей памяти. О таких задачах я уже писал здесь: IQ можно увеличить.  Посмотрите на рисунок слева – это пример 3-back задачи с буквами. На экране появляются буквы, одна за другой, и вам надо нажать на клавиатуре кнопку, соответствующую ответу «да», если какая-то буква повторяется через 2 другие буквы (как на рисунке с буквой h). В других случаях вам ничего делать не надо. Ученые решили сделать задачу одинаково трудной для обеих групп – за счет манипуляции временем, они смогли сделать так, что все участники эксперимента выполняли задачи с 75% успехом.

Дизайн эксперимента был устроен так, что обратная связь не давалась, но в таких задачах человек обычно догадывается, когда он сделал ошибку или был прав, если уж не сознательно, то точно — подсознательно.

По результатам опроса после тестов, проходивших внутри томографа, было выяснено, что группы одинаково воспринимали трудность задач.
Мотивированная группа достигла лучших результатов – даже в пределах заданных 75% — за счет времени между показом букв, но не это главное.

При правильных ответах на задачи исследователи не нашли разницы между активацией зон мозга у обеих групп. А вот показывает мозг у обеих групп, когда совершаются ошибки:

Активация мозга при ошибке с мотивацией и без нееМотивированная группа ожидала подсознательно выполнять задачи хорошо. Когда кто-то совершал ошибку, это не соответствовало ожиданиям. Ошибочный результат конфликтовал с ожиданием и создавал сигнал несоответствия в мозге. Как вы видите, это несоответствие вызывало вполне большую активность во многих регионах мозга. Важность этого сигнала заключается в том, что он обеспечивает обучение. Обучение на ошибках – возможно, самый правильный и эффективный способ обучения чему-либо.

Обратите внимание, что в немотивированной группе не происходило существенных изменений в активации при ошибке. Человек не ожидал от себя выполнения ничего особенного, и, совершая ошибку, не удивлялся ей и ничего не поправлял в своем поведении.

Обучаясь чему-то новому или делая что-то даже вполне привычное, мотивируйте себя на достижения. Ожидайте от себя отличных результатов, свершений, и удачи, и тогда вы будете учиться самым быстрым и лучшим способом.

Bengtsson, S. L., Lau, H. C., & Passingham, R. E. (2009). Motivation to do well enhances responses to errors and self-monitoring. Cerebral Cortex, 19(4), 797-804. Oxford University Press.


Тренируйте рабочую память

девочка в школеПоследние два дня участвовал в вебинарах по теме клинических исследований эффективности тренировок рабочей памяти при различных состояниях: при травматических повреждениях мозга, последствиях инсульта, синдроме дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ или ADHD), и др. Все было очень интересно. Что могу сказать кратко:

1) Роль рабочей памяти во многих процессах мозга нельзя переоценить. Она лежит в основе практически всех когнитивных способностей. Пожалуй, она должна быть одной из первых целей тренировки мозга.

2) Тренировать ее можно и нужно, и тренируется она прекрасно. Достижения тренировок остаются на значительное время.

3) Малая емкость рабочей памяти является одной из ключевых характеристик синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ или ADHD). И, посему, тренировки рабочей памяти приводят к значимым и долговременным улучшениям состояния.

Родителям детей с СДВГ надо заниматься с ними тренировками рабочей памяти. Мне сложно представить какую-то другую альтернативу по финансовой доступности, безопасности для здоровья, и легкости достижения ощутимых результатов.

тренировка памятиВот на диаграмме выше показано, как у детей с пониженным объемом рабочей памяти, в результате 5-ти недельных тренировок (всего 25 сессий по 40 минут) поднялись показатели разных видов памяти, и как они удерживаются даже после 6 месяцев . Это привело, кстати, к улучшению понимания заданий в школе, успехам в математике, хотя эти способности и не тренировались (Holmes, Gathercole, & Dunning, 2009).

Holmes, J., Gathercole, S. E., & Dunning, D. L. (2009). Adaptive training leads to sustained enhancement of poor working memory in children. Developmental Science, 12(4), F9-F15.


Сила воли, рабочая память и алкоголизм

Working memory task

Замечательное и очень позитивное исследование, опубликованное в Psychological Science в конце июля. Злоупотребление алкоголем нарушает исполнительные функции мозга, включая рабочую память, которая, в свою очередь, управляет информацией, относящейся к нашим целям. Когда рабочая память работает плохо, употребление алкоголя становится менее контролируемым и переходит во власть автоматических импульсов. А что, если тренировать рабочую память? Именно такой вопрос поставили перед собой психологи из Маастрихтского университета в Голландии, Катрин Хубен (Katrijn Houben) с коллегами (Houben, Wiers, & Jansen, 2011).

48 человек, признавших проблемы с алкоголем (не менее 30 порций в неделю), участвовали в онлайновом эксперименте. Половина из них делала контрольные задачки, которые не несли серьезной когнитивной нагрузки, а половина – тренировала рабочую память, в течение 25 дней, по одной сессии в день. До эксперимента и после него измерялось состояние рабочей памяти и уровень контроля над потреблением алкоголя. Те, кто тренировал рабочую память, стали меньше пить, даже через месяц после окончания эксперимента. Интересно, что те, кто имел более импульсивное отношение к алкоголю (что плохо), после тренировок памяти уменьшили потребление больше других (что хорошо).

Типичное упражнение на рабочую память – на экране появляются буквы, одна за другой, и надо запомнить, какие и в какой последовательности они появлялись, и воспроизвести их в обратном порядке. Чем больше вы будете тренироваться таким образом, тем точнее будут ваши ответы и тем больше количество букв вы сможете запомнить. И само увеличение трудности задачи, в зависимости от ваших успехов, постоянно создает трудности, вызовы и стимулы для вашей рабочей памяти. Именно поэтому люди в контрольной группе делали такое же упражнение, но количество букв не увеличивалось, и нагрузка на рабочую память не росла, и, собственно, пользы от тренировок не происходило.

Houben, K., Wiers, R. W., & Jansen, A. (2011). Getting a grip on drinking behavior: Training working memory to reduce alcohol abuse. Psychological Science.First published on June 17, 2011. Doi:10.1177/0956797611412392.


Тренировка мозга и баскетбол

bird watchingLumosity.com, компания предлагающая тренировки мозга посредством небольших, специально спроектированных, компьютерных игр, объявила о занимательном и шутливом предсказании.

На сайте, среди множества прочих, есть игра Bird Watching (скриншот слева): на экране, в центре, появляется буква, и в случайном месте экрана, на фоне картинки природы – изображение птички. Появляются они одновременно, и тут же исчезают. Задача игрока – как можно точнее попасть курсором мышки в то место, где была птичка – что называется, «сфотографировать» ее. Если игрок попадает, то ему предоставляется право выбрать ту букву, которая мелькнула в центре экрана. Игра тренирует периферийное зрение (или полезное поле зрения), и рабочую память. Я сам в нее периодически играю и вам советую. Есть в ней что-то, да и названия птичек на английском узнал такие, какие и на русском-то не ведал.

Так вот. А в баскетболе есть такое понятие как видение площадки, которое занимает в этом спорте важное и заслуженное место. Сейчас в Штатах идет плейофф NBA, и вот какой там расклад на сегодня:

Playoff NBA 2011Команда Lumosity предположила, что если бы баскетболисты играли в эту игру, то они могли бы улучшить свои показатели в видении площадки. И далее пошла забавная аргументация, впрочем, не лишенная очаровательной логики. Они решили предположить, что среди 13 миллионов зарегистрированных пользователей сайта, скорее всего есть и игроки баскетбольных команд. Они взяли данные 1,484 пользователей из городов, чьи команды прошли в четвертьфинал NBA, оставили тех, кому от 20 до 40 лет (возраст самого молодого и самого старого баскетболиста NBA) и тех, кто играл в игру Bird Watching, а затем вывели средние значения игроков по каждому городу.  Вот что получилось:

Rating-lumosityИ вот, на основании этого, можно сделать следующее предсказание результатов игр и узнать, кто же станет победителем:

Предсказание плейоффа NBA 2011

Время покажет, а пока — спешите делать ставки, господа!

Update 13 мая: И, разумеется, эта логика работает, но только чуть-чуть: Boston продул, Miami Heat  выиграла, и в финале плейоффа встретятся совсем другие команды.


IQ можно увеличить

N-back task

Одно из упражнений на тренировку рабочей памяти, n-back task (Jaeggi et al., 2008).

Еще 40 лет назад Артур Дженсен (Jensen, 1969) пришел к выводу, что как бы мы не пытались, мы не в состоянии изменить свой коэффициент интеллекта (IQ). Дженсен – почетный профессор образовательной психологии Калифорнийского Университета в Беркли, — пожалуй, один из самых известных личностей в области психометрии и дифференциальной психологии, науки, изучающей причины различий между людьми. Он — сторонник наследственного фактора в объяснении особенностей личности и интеллекта, и считается одним из 50 самых выдающихся психологов двадцатого века.

За прошедшие годы было много попыток опровергнуть его постулат, однако он оставался стоять, как неприступная крепость. Разумеется, если тренировать одну и ту же задачу, то эффект тренировок увеличит точность и скорость выполнения задачи решения, однако, эта способность не переносится на способности решать другие, не тренируемые задачи. С другой стороны, исследования показывали, что IQ действительно носит наследственный характер, и генетические данные говорили, что это довольно фиксированная величина.

IQ – композитная переменная, включающая в себя множество элементов. Эти элементы разделяются в теориях интеллекта на две главные категории: гибкий интеллект и кристаллизованный интеллект. Гибкий интеллект включает в себя способности, работающие в новых средах, особенно в абстрактном мышлении, логическом мышлении и способности решать проблемы. Кристаллизованный интеллект – продукт использования этих процессов. Гибкий интеллект измеряют тестами на аналогии, классификации и категоризации, а кристаллизованный – тестами на словарный запас и общие знания (Sternberg, 2008).

Однако, недавнее исследование психологов из Университета Мичигана в Энн Арбор (Jaeggi et al., 2008), показало, что тренировки могут улучшить гибкий интеллект. Это, без преувеличения, знаменательное исследование. Участники  эксперимента делали 25 минутные тренировки на память, и чем больше таких сессий они выполняли, тем лучше у них становились показатели гибкого интеллекта. Иными словами, они лучше справлялись с другими задачами, которые являлись составляющими гибкого интеллекта. Вот, например, реальные данные исследования (Bower, 2008):

8 дней тренировок – рост на 4-5%,
12 дней – 15%
17 дней – 33%
19 дней – 50%

Почему же только сегодня, через 40 лет, мы узнаем об этом? Потому что только недавно психология подошла к более ясному пониманию ключевой роли рабочей памяти в гибком интеллекте. Ранее я писал о роли рабочей памяти в  академической успеваемости. Хорошими измерителями рабочей памяти служат воспроизведение ряда цифр в обратном порядке, или последовательности событий. Все современные программы по брейнфитнесу имеют такие упражнения на тренировку рабочей памяти.

Итак: вы можете повысить свой IQ и довольно значительно, если будете заниматься структурированными тренировками рабочей памяти. И это будет иметь значение для вашей жизни – в учебе, на работе и в личной жизни.

Bower, B. (2008). Mental fluidity. Science News, 173(17), 7-7.

Jaeggi, S. M., Buschkuehl, M., Jonides, J., & Perrig, W. J. (2008). Improving fluid intelligence with training on working memory. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(19), 6829-6833.

Jensen, A.R. (1969). How much can we boost IQ and scholastic achievement? Harvard Education Review, 39(1),123.

Sternberg, R. J. (2008). Increasing fluid intelligence is possible after all. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(19), 6791-6792.