Następujący esej został przedrukowany za zgodą The Conversation, internetowej publikacji obejmującej najnowsze badania.
Kiedy musisz zapamiętać numer telefonu, listę zakupów lub zestaw instrukcji, polegasz na tym, co psychologowie i neurobiolodzy nazywają pamięcią roboczą. Jest to zdolność do utrzymywania i manipulowania informacjami w umyśle, w krótkich odstępach czasu. Dotyczy ona rzeczy, które są dla ciebie ważne w chwili obecnej, ale nie za 20 lat.
Badacze uważają, że pamięć robocza ma kluczowe znaczenie dla funkcjonowania umysłu. Koreluje ona z wieloma bardziej ogólnymi zdolnościami i wynikami – takimi jak inteligencja i osiągnięcia szkolne – i jest powiązana z podstawowymi procesami sensorycznymi.
Zważywszy na jej centralną rolę w naszym życiu umysłowym oraz na fakt, że jesteśmy świadomi przynajmniej części jej zawartości, pamięć robocza może stać się ważna w naszym dążeniu do zrozumienia samej świadomości. Psychologowie i neuronaukowcy koncentrują się na różnych aspektach, badając pamięć roboczą: Psychologowie próbują nakreślić funkcje systemu, podczas gdy neuronaukowcy skupiają się bardziej na jego neuronalnych podstawach. Oto przegląd aktualnego stanu badań.
Jak dużo mamy pamięci roboczej?
Pamięć robocza jest ograniczona – możemy przechowywać tylko pewną ilość informacji „w głowie” w danym momencie. Naukowcy zastanawiają się jednak nad naturą tego ograniczenia.
Wielu sugeruje, że pamięć robocza może przechowywać ograniczoną liczbę „elementów” lub „kawałków” informacji. Mogą to być cyfry, litery, słowa lub inne jednostki. Badania wykazały, że liczba bitów, które mogą być przechowywane w pamięci, może zależeć od rodzaju przedmiotu – smaków lodów w ofercie czy cyfr liczby pi.
Alternatywna teoria sugeruje, że pamięć robocza działa jak ciągły zasób, który jest współdzielony przez wszystkie zapamiętywane informacje. W zależności od celów, jakie chcesz osiągnąć, różne części zapamiętanych informacji mogą otrzymać różne ilości zasobów. Neuronaukowcy sugerują, że tym zasobem może być aktywność neuronalna, a różne części zapamiętanych informacji mają różną ilość poświęconej im aktywności, w zależności od aktualnych priorytetów.
Inne podejście teoretyczne argumentuje natomiast, że limit pojemności powstaje, ponieważ różne elementy będą ze sobą kolidować w pamięci.
Oczywiście, wspomnienia z czasem ulegają rozkładowi, choć ponowne próby informacji znajdujących się w pamięci roboczej wydają się łagodzić ten proces. To, co badacze nazywają próbą podtrzymującą, polega na mentalnym powtarzaniu informacji bez względu na jej znaczenie – na przykład przeglądanie listy zakupów i zapamiętywanie pozycji jako słów bez względu na posiłek, jaki z nich powstanie.
W przeciwieństwie do tego, próba rozwijająca polega na nadawaniu informacji znaczenia i kojarzeniu jej z innymi informacjami. Na przykład, mnemotechniki ułatwiają ponowne próby elaboratywne poprzez skojarzenie pierwszej litery każdej z list przedmiotów z inną informacją, która jest już przechowywana w pamięci. Wydaje się, że tylko elaboratywne próby mogą pomóc skonsolidować informacje z pamięci roboczej w bardziej trwałą formę, zwaną pamięcią długotrwałą.
W domenie wizualnej próby mogą obejmować ruchy gałek ocznych, przy czym informacje wizualne są związane z lokalizacją przestrzenną. Innymi słowy, ludzie mogą patrzeć na miejsce zapamiętanej informacji po jej zniknięciu, aby przypomnieć sobie, gdzie ona była.
Pamięć robocza a pamięć długotrwała
Pamięć długotrwała charakteryzuje się znacznie większą pojemnością pamięci. Przechowywane w niej informacje są również bardziej trwałe i stabilne. Pamięć długotrwała może zawierać informacje dotyczące epizodów z życia danej osoby, semantyki lub wiedzy, a także bardziej ukryte rodzaje informacji, takie jak sposób korzystania z przedmiotów lub poruszania ciałem w określony sposób (umiejętności motoryczne).
Badacze od dawna uważają pamięć roboczą za bramę do pamięci długotrwałej. Wystarczające przećwiczenie informacji w pamięci roboczej może sprawić, że stanie się ona bardziej trwała.
Naukowcy dokonują wyraźnego rozróżnienia między tymi dwoma rodzajami pamięci. Stwierdza, że pamięć robocza jest związana z tymczasową aktywacją neuronów w mózgu. Z kolei pamięć długotrwała jest związana z fizycznymi zmianami w neuronach i ich połączeniach. To może tłumaczyć krótkoterminowy charakter pamięci roboczej, jak również jej większą podatność na przerwy lub wstrząsy fizyczne.
Jak zmienia się pamięć robocza w ciągu życia?
Wyniki w testach pamięci roboczej poprawiają się przez całe dzieciństwo. Jej pojemność jest główną siłą napędową rozwoju poznawczego. Wyniki w testach oceniających stale rosną przez cały okres niemowlęcy, dziecięcy i nastoletni. Wyniki osiągają szczyt w młodym wieku dorosłym. Z drugiej strony, pamięć robocza jest jedną ze zdolności poznawczych najbardziej wrażliwych na starzenie się, a wyniki w tych testach spadają w starszym wieku.
Wzrost i spadek zdolności pamięci roboczej w ciągu całego życia uważa się za związany z normalnym rozwojem i degradacją kory przedczołowej w mózgu, obszaru odpowiedzialnego za wyższe funkcje poznawcze.
Wiemy, że uszkodzenie kory przedczołowej powoduje deficyty pamięci roboczej (wraz z wieloma innymi zmianami). A zapisy aktywności neuronów w korze przedczołowej pokazują, że obszar ten jest aktywny podczas „okresu opóźnienia” pomiędzy prezentacją bodźca obserwatorowi a momentem, w którym musi on zareagować – czyli w czasie, w którym stara się zapamiętać informację.
Kilka chorób psychicznych, w tym schizofrenia i depresja, wiąże się z obniżonym funkcjonowaniem kory przedczołowej, co można ujawnić za pomocą neuroobrazowania. Z tego samego powodu, choroby te wiążą się również z obniżoną zdolnością pamięci roboczej. Co ciekawe, u chorych na schizofrenię deficyt ten jest bardziej widoczny w zadaniach dotyczących pamięci operacyjnej wzrokowej niż werbalnej. W dzieciństwie deficyty pamięci operacyjnej są związane z trudnościami w koncentracji uwagi, czytaniu i języku.
Pamięć robocza i inne funkcje poznawcze
Kora przedczołowa jest związana z wieloma innymi ważnymi funkcjami, w tym osobowością, planowaniem i podejmowaniem decyzji. Każde zaburzenie funkcjonowania tego obszaru prawdopodobnie wpłynie na wiele różnych aspektów poznania, emocji i zachowania.
Krytycznie uważa się, że wiele z tych funkcji przedczołowych jest ściśle związanych z pamięcią roboczą i być może od niej zależnych. Na przykład planowanie i podejmowanie decyzji wymaga od nas posiadania już „w głowie” odpowiednich informacji, które pozwolą nam sformułować kierunek działania.
Teoria architektury poznawczej, zwana Globalną Teorią Przestrzeni Roboczej, opiera się na pamięci roboczej. Sugeruje ona, że informacje przechowywane tymczasowo „w umyśle” są częścią „globalnej przestrzeni roboczej” w umyśle, która łączy się z wieloma innymi procesami poznawczymi, a także określa, czego jesteśmy świadomi w danym momencie. Biorąc pod uwagę, że teoria ta sugeruje, iż pamięć robocza determinuje to, czego jesteśmy świadomi, zrozumienie więcej na jej temat może stać się ważną częścią rozwiązania zagadki świadomości.
Poprawa pamięci roboczej
Istnieją pewne dowody na to, że możliwe jest trenowanie pamięci roboczej przy użyciu interaktywnych zadań, takich jak proste gry dla dzieci, które angażują zdolność zapamiętywania. Sugeruje się, że trening ten może pomóc w poprawie wyników w innych typach zadań, takich jak te obejmujące słownictwo i matematykę. Istnieją również pewne dowody na to, że trening wzmacniający pamięć roboczą może poprawić wyniki dzieci cierpiących na określone schorzenia, takie jak ADHD. Jednak w przeglądach badań często stwierdza się, że korzyści są krótkotrwałe i specyficzne dla trenowanego zadania.
Co więcej, poprawa stwierdzona w niektórych z tych badań może wynikać z nauki, jak efektywniej wykorzystywać zasoby pamięci roboczej, a nie jak zwiększać jej pojemność. Nadzieją dla tego rodzaju szkolenia jest to, że możemy znaleźć stosunkowo proste zadania, które zarówno poprawią wydajność nie tylko na samym zadaniu, ale również przeniosą się na szereg innych aplikacji.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany na The Conversation. Przeczytaj oryginalny artykuł.