Zakaj se sposobnost vizualnega delovnega spomina s starostjo izboljšuje: več predmetov, več podrobnosti funkcij ali oboje? Registrirano poročilo 1. del

Povzetek

Raziskovali smo, kako se vizualni delovni spomin (WM) razvija s starostjo v zgodnjem osnovnošolskem obdobju (6–7 let), zgodnji adolescenci (11–13 let) in zgodnji odrasli dobi (18–25 let). Delo se osredotoča na spremembe v dveh parametri: število predmetov, ki so vsaj delno ohranjeni, in količina podrobnosti značilnosti, ki so si jih zapomnili za take objekte. Nekateri dokazi kažejo, da si lahko dojenčki zapomnijo do tri predmete, podobno kot odrasli, majhni otroci pa si zapomnijo le okoli dva predmeta. To nenavadno, nemonotono pot je mogoče razložiti z razlikami v stopnji podrobnosti funkcij, potrebnih za uspešno delovanje v spominskih paradigmah dojenčka v primerjavi z otrokom/odraslim.

Mladostništvo je kritično obdobje v življenju, ki ne vpliva le na telesni razvoj, ampak ima tudi velik vpliv na spomin. Zgodnja adolescenca je na vrhuncu razvoja možganov. Učenje, trening in vadba v tem obdobju igrajo pomembno vlogo pri razvoju in izboljšanju spomina.

V zgodnji adolescenci začnejo možgani zoreti in število nevronov in sinaps postopoma narašča. Hkrati se bodo v tem obdobju izboljšale tudi učne sposobnosti ljudi, s čimer bodo mladi lažje uspeli pri usvajanju novih znanj in veščin. Poleg tega je mogoče z ustreznim treningom in vadbo dodatno raziskati in spodbuditi potencial možganov ter izboljšati učinkovitost spomina in učenja.

Zato je treba v zgodnji adolescenci posebno pozornost posvetiti negovanju in uveljavljanju spomina. Raven spomina in sposobnosti lahko izboljšate tako, da več berete, si delate več zapiskov in delate več vaj. Obenem morate poskrbeti tudi za zadosten spanec in počitek, ki sta zelo pomembna za razvoj možganov in izboljšanje spomina.

Skratka, zgodnja adolescenca je obdobje, ki je ugodno za razvoj možganov in izboljšanje spomina. Značilnosti in prednosti tega obdobja moramo aktivno izkoristiti, da z ustreznim treningom in vadbo izboljšamo svoj spomin in učne sposobnosti ter postavimo trdne temelje za prihodnje učenje in rast. Vidimo, da moramo izboljšati spomin, in Cistanche deserticola lahko bistveno izboljša spomin, saj je Cistanche deserticola tradicionalno kitajsko zdravilno sredstvo, ki ima številne edinstvene učinke, eden od njih je izboljšanje spomina. Učinkovitost mletega mesa izhaja iz različnih učinkovin, ki jih vsebuje, vključno s kislino, polisaharidi, flavonoidi itd. Te sestavine lahko na različne načine spodbujajo zdravje možganov.

Kliknite spoznajte 10 načinov za izboljšanje spomina

Tu smo preučili, ali lahko spremembe enega od dveh parametrov (število predmetov in količina podrobnosti, ohranjenih za vsak predmet) ali oba skupaj pojasnijo razvoj vizualne sposobnosti WM, ko otroci odraščajo. Da bi ga preizkusili, smo spremenili količino podrobnosti o funkcijah, ki jih morajo udeleženci obdržati. V osnovnem stanju so udeleženci videli niz predmetov in preprosto morali navesti, ali je bil predmet prisoten na sondirani lokaciji ali ne. To se začne s postopkom titracije, da prilagodimo velikost niza vsakega posameznika, da dobimo približno 80 % pravilnosti. V drugih pogojih smo preizkusili spomin ne le lokacije, ampak tudi dodatne lastnosti predmetov (barva in včasih tudi orientacija). Naši rezultati kažejo, da je rast zmogljivosti med različnimi obdobji izražena z izboljšanim pomnilnikom lokacije (ali je bil na lokaciji predmet) in popolnostjo značilnosti predstavitev predmetov.

Delovni spomin (WM) je sistem, ki hrani miselne reprezentacije, ki so na voljo za obdelavo za uporabo v kognitivnih dejavnostih na višji ravni (npr. Logie & Cowan, 2015). Zmogljivost WM naj bi bila ključna determinanta kognitivnega razvoja v otroštvu (Bayliss, Jarrold, Gunn in Baddeley, 2003; Holmes, Gathercole in Dunning, 2010) in individualnih razlik v intelektualnih sposobnostih (Conway, Kane in Engle, 2003; Jarrold& Towse, 2006). Na splošno se učinkovitost WM izboljša, ko otroci odraščajo (npr. Brockmole in Logie, 2013; Cowan, Fristoe, Elliott, Brunner in Saults, 2006; Cowan, Morey, AuBuchon, Zwilling in Gilchrist, 2010; Cowan, Naveh-Benjamin, Kilb in Saults, 2006; Gathercole, Pickering, Ambridge in Wearing, 2004; Isbell, Fukuda, Neville in Vogel, 2015; Riggs, McTaggart, Simpson in Freeman, 2006; Riggs, Simpson in Potts, 2011), in razumevanje tega razvoja ima pomembne posledice za izobraževalne nastavitve.

Na primer, sposobnost otrok, da sledijo navodilom, je lahko omejena z zmogljivostjo WM (Jaroslawska, Gathercole, Logie in Holmes, 2016). Kljub soglasju, da se sposobnosti WM izboljšajo, ko dosežemo odraslost, ni jasno, kateri vidik WM poganja to izboljšavo. Predlagani, preizkušeni in zavrnjeni so bili številni procesi kandidatov. Na primer, zdi se, da razvoja WM ne poganjajo izboljšana sposobnost učinkovitega razporejanja pozornosti (Cowan et al., 2010; Morey et al., 2010), izboljšano poznavanje predmetov (Cowan, Ricker, Clark, Hinrichs in Glass, 2015) ali zmanjšane omejitve kodiranja pomnilnika (Cowan, AuBuchon, Gilchrist, Ricker in Saults, 2011).

Tukaj se osredotočamo na dva dejavnika, ki lahko pojasnita vizualno izboljšanje WM, ko otroci rastejo od osnovnošolskih let do odrasle dobe. Prvi dejavnik, na katerega se osredotočamo, je povečanje števila predmetov, ki jih je mogoče obdržati v WM, drugi dejavnik pa je količina podrobnosti o funkcijah, ki se ohranijo za vsak predmet. Pomislite, ko nekdo prosi otroka, naj si zapomni tri živali: ptico, ribo in žirafo. Da bi razlikovali ptico od ribe, se morajo zanašati na nekatere značilnosti teh predmetov (ali imajo krila, ali imajo kljun?). Živali se lahko razlikujejo tudi po velikosti, barvi in ​​drugih značilnostih. Možno je, da je obdržati tri ločene predmete (ali živali) preveč in bodo otroci pozabili eno od živali. Lahko pa obdržijo nekaj o vsaki živali, vendar ne vseh lastnosti. Lahko se na primer spomnijo, da je bila ena žival rumena, pozabijo pa njene druge značilnosti in se spomnijo, da je bila druga žival ptica, pri tem pa pozabijo njeno barvo.

Številne raziskave kažejo, da si odrasli običajno lahko zapomnijo tri do štiri predmete, če ni možnosti, da bi predstavljene predmete združili v manjše, večje dele (Cowan, 2001; Luck & Vogel, 1997). Ko pa se zapletenost elementa poveča, podrobnosti značilnosti niso popolne (Cowan, Blume in Saults, 2013; Hardman in Cowan, 2015; Oberauer in Eichenberger, 2013, čeprav glej Luck in Vogel, 1997). Cowan et al. (2013) so predstavili nize barvnih oblik in zahtevali spomin na samo barve, samo oblike ali oboje. Po kratkem obdobju hrambe so udeleženci ocenili, ali se vizualni niz razlikuje od elementa primerjalne sonde, ki je bil predstavljen („sprememba“) ali se ne razlikuje od njega („brez spremembe“).

Mladi odrasli udeleženci so si v povprečju v vseh pogojih zapomnili nekaj o približno treh predmetih, ko pa so bili odgovorni za obe lastnosti, so pogosto pozabili na obliko ali barvo. Podobni rezultati so bili najdeni za predmete z več funkcijami s 4–6 značilnostmi (Hardman & Cowan, 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013). Čeprav presega obseg tega dela, lahko odrasli udeleženci, ki so odgovorni za dve funkciji namesto samo za eno, prav tako zmanjšajo natančnost spomina, kot je njegova natančna lokacija v krogu, ki predstavlja možne orientacije ali barve (Fougnie, Asplund in Marois, 2010). .

Predvidevali smo, da lahko število predmetov in značilnosti teh predmetov sledijo ločenim razvojnim potem, ki temeljijo na zanimivem paradoksu v literaturi o sposobnosti pomnjenja pri dojenčkih, otrocih in mladih odraslih.

Medtem ko odrasli običajno naredijo napako, če število predmetov, ki jih je treba imeti v mislih, preseže tri do štiri predmete (Cowan, 2001; Luck & Vogel, 1998), se zdi, da so predšolski otroci in otroci, ki so pravkar vstopili v šolo, sposobni obdržati le približno 2 do 2,5 predmeta (npr. Cowan et. sod., 2005; Cowan, Nugent, Elliott, Ponomarev in Saults, 1999; Riggs in sod., 2006; Simmering, 2012). Presenetljivo pa obstajajo dokazi, ki kažejo, da si 18-mesečni dojenčki lahko zapomnijo približno tri predmete (npr. Ross-Sheehy, Oakes in Luck, 2003; Zosh in Feigenson, 2015). To bi vodilo do vznemirljivega zaključka, da se zmogljivost spomina pri majhnih otrocih s starostjo zmanjšuje. Ta zaključek pa bi bil neupravičen, saj študije uporabljajo drugačne paradigme kot študije WM pri starejših otrocih. Na primer, Feigenson in Carey (2003; 2005) sta ugotovila, da so 14-mesečni dojenčki iskali pravo število predmetov, ko so bili skriti do trije predmeti. V takšnih raziskavah dojenčkov so udeleženci pripisali spominsko zmogljivost treh preprosto tako, da so se spomnili, da so bili tam trije predmeti.

Nasprotno pa paradigme, ki se uporabljajo pri starejših otrocih, običajno vključujejo zaznavanje sprememb (ali reprodukcijo) elementov na podlagi lastnosti, kot so barva, oblika ali orientacija (npr. Burnett Heyes, Zokaei, van der Staaij, Bays in Husain, 2012; Cowan et al. , 2006; Heyes, Zokaei in Husain, 2016; Riggs, Simpson in Potts, 2011; Sarigiannidis, Crickmore in Astle, 2016), ki od udeležencev zahteva, da si zapomnijo, kaj so videli, namesto da preprosto navedejo, da so nekaj videli.

Dejansko so ocene zmogljivosti pomnilnika nižje pri raziskovanju otrokovega spomina za značilnosti predmetov. Zosh in Feigenson (2012) sta preizkusila, ali si dojenčki zapomnijo lastnosti predmetov, tako da so skrite predmete, ki jih je dojenček videl, zamenjali s skritimi predmeti, ki jih ni videl. Če se dojenčki spomnijo podrobnosti o lastnostih, bi morali opaziti, ko je bil en predmet izklopljen za drugega, in poiskati manjkajoči predmet. Če pa se dojenčki, nasprotno, spomnijo le, da so videli nek predmet, ne pa tudi, kaj je bil (tj. brez podrobnosti), ne bi opazili preklopa in zato ne bi iskali izvirnega predmeta. Z uporabo tega pristopa je Zoshand Feigenson ugotovil, da se zdi, da si 18-mesečni otroci zapomnijo dovolj značilnih podrobnosti za razlikovanje med predmeti (tj. opazijo menjavo identitete), ko so si zapomnili enega ali dva predmeta.

Dojenčkom je bilo dovoljeno, da vzamejo predmete iz posode, in so nadaljevali z iskanjem predmetov, ki so si jih zapomnili, ko so bili v posodi najdeni novi predmeti, pri čemer so verjetno mislili, da morajo biti stari predmeti še vedno tam. Ko pa so bili trije predmeti skriti, se zdi, da dojenčki niso več opazili takih stikal, saj so prenehali iskati tri predmete. Kljub temu, da so se spominjali prisotnosti treh objektov, se je zdelo, da se spominjajo nizov s tremi predmeti z manj značilnimi podrobnostmi kot nizov z dvema objektoma. Zanimivo je, da ko je bila sprememba identitete bolj izrazita – tam so raziskovalci zamenjali predmet z netrdno snovjo – se je zdelo, da so dojenčki opazili, tudi pri nastavljeni velikosti tri. To nakazuje, da je bila predstavitev morda ohranjena, vendar je lahko prešibka za razlikovanje med dvema trdnima predmetoma, vendar zadostna za razlikovanje med bolj jasno različnima predstavitvama (tj. trdnost v primerjavi z netrdnim predmetom). Podobne rezultate so našli pri dojenčkih, starih šest mesecev, za katere se je zdelo, da se spominjajo kategorične identitete (žoga proti glavi lutke) skritega predmeta, niso pa se spomnili njegove zaznavne identitete (npr. njegove barve; Kibbe & Leslie, 2019).

Tako je opazno povečanje sposobnosti WM od malčkov do adolescence (npr. Cowanet sod., 2006; Cowan in sod., 2010; Cowan, Naveh-Benjamin, Kilb in Saults, 2006; Riggs in sod., 2006; Riggs in al., 2011) morda ne poganja zmožnost ohranitve več predmetov, temveč večja podrobnost funkcij, ki se ohrani za pomnjene elemente. Razlike v tem, kaj predstavlja 'spominjanje predmeta' v tipičnih paradigmah dojenčkov – v primerjavi s paradigmami, ki se uporabljajo pri otrocih in odraslih – lahko pojasnijo to kontraintuitivno funkcijo spominske zmogljivosti v obliki črke U s starostjo. Če morajo otroci, tako kot dojenčki v nekaterih postopkih, le vedeti, ali je bilo nekaj tam (ne da bi se spomnili podrobnosti značilnosti), bi morala biti njihova ocenjena spominska zmogljivost (k) približno tri postavke, podobno ocenam, pridobljenim za dojenčke pri zgoraj omenjenih postopkih in mlade odrasle pri testiranju postopke, kot je naš. Če je tako, bi to pomenilo, da je število predmetov, ki jih je mogoče imeti v mislih, konstantno skozi celotno človeško življenjsko dobo, vendar lahko količina podrobnosti na element pojasni izboljšanje spomina, povezano z razvojem. V skladu s to možnostjo otroci, ki lahko obdržijo le eno ali dve stvari v vizualnem WM, še vedno običajno ocenijo, da imajo v mislih približno tri postavke, ko jih vprašajo o nizu barv pred objektivnim testom (Blume, 2018). V teh primerih se lahko otroci spomnijo določenih predmetov, za katere se ne zavedajo, da ne ohranjajo več kritične lastnosti, ki jo je treba preizkusiti (v Blumovem postopku, barva).

Kot kažejo ti primeri, merjenje dejanja "spominjanja predmeta" ni nujno preprosto. Dejansko je razmerje med značilnostmi in predmeti ter prostorom, ki ga zasedajo v delovnem pomnilniku, sporno vprašanje. Nekatere raziskave so pokazale, da se določeno število elementov lahko zadrži v spominu ne glede na število funkcij na element (Luck & Vogel, 1997; Luria & Vogel, 2011; Vogel, Woodman in Luck, 2001). Vendar so drugi ugotovili, da pomnjenje dodatnih funkcij poslabša spomin (Cowan et al., 2013; Cowan & Hardman, 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013). Cowanand Hardman (2015) je uporabil podobno paradigmo kot naša in ugotovil, da povečanje števila predmetov in funkcij nalaga oslabljen spomin pri odraslih udeležencih. Model, ki je ustrezal vsem trem novejšim naborom podatkov, je tisti, v katerem obstaja omejitev na približno 3 objekte in tudi omejitev števila funkcij na objekt za na kratko predstavljene nize. Z vključitvijo osnovnega pogoja, titriranega za pridobitev stalno raven uspešnosti v vseh starostnih skupinah, nameravamo preučiti, ali dodajanje lastnosti, ki si jih je treba zapomniti, vsakemu predmetu povzroča več težav za mlajše otroke kot za starejše otroke ali odrasle.

Meritve pomnjenih predmetov smo se lotili na dva načina. Prvič, merimo spomin predmeta kot spominjanje, da je bilo nekaj prisotno na določeni lokaciji. Ta implementacija nekaj-torej je tesno povezana s konceptom 'objektne datoteke' (Kahneman & Treisman, 1984). V tem pogledu so vizualni dogodki primerjani s poročilom policijski postaji, kjer se za vsak nov dogodek odpre nova datoteka glede na čas in lokacijo. Nato je mogoče dodati več funkcij (kot so podrobnosti o zločinu ali, za vizualni predmet v naši študiji, njegova barva in orientacija). Naše vprašanje 'je bilo-nekaj-tam' je morda podobno vprašanju, ali je bila ustvarjena objektna datoteka, glede na to, da se objekti ne premikajo znotraj matrike.

Nato so bile včasih preiskane dodatne podrobnosti, ki so bile morda dodane predmetni datoteki (barva in orientacija). Ta vrstni red testiranja se ujema z idejo, da se lokacija uporablja za dostop do določenih vizualnih značilnosti (Nissen, 1985) in ima poseben status pri povezovanju vizualnih značilnosti (npr. Kahneman, Treisman in Gibbs, 1992; Treisman in Zhang, 2006; Wheeler in Treisman, 2002). Kljub temu, tudi če je zaznava ustvarjena prek takšne lokacijsko specifične objektne datoteke, je teoretično možno, da se za nekatere predmete lokacija naknadno pozabi, medtem ko se barva ali orientacija predmeta ohrani. Druge raziskave dejansko kažejo, da informacije o lokaciji in značilnostih niso nujno integrirane.

Medtem ko se zdi, da je lokacija ključna za začetno zaznavno vezavo, se lahko poseben status lokacije izgubi, ko se predstavitve oblikujejo v WM, ki deluje po drugačnih načelih kot vizualna pozornost in zaznavanje (npr. Hedayati & Wyble; Logie, Brockmole in Jaswal, 2020). Dovolili smo možnost, da bi si lahko natančno lokacijo napačno zapomnili, medtem ko so bile druge lastnosti zapomnile pri drugi meritvi predmetov v pomnilniku, in sicer število predmetov, za katere je bila zapomnila vsaj ena značilnost (poleg uporabe prve kvantifikacije so si lokacije predmetov pravilno zapomnile).

To teoretično vprašanje, ki smo ga zastavili, je morda pravokotno na nekatera druga vprašanja, ki bi jih lahko postavili o razvoju WM. Na primer, možno je, da se razvije hitrost osveževanja predstavitev postavk v delovnem spominu (npr. Gaillard, Barrouillet, Jarrold in Camos, 2011). Tudi če je tako, se še vedno lahko vprašamo, ali stopnja razvoja omogoča ohranitev več elementov, več funkcij na element ali oboje. Podobno lahko pride do razvojnih povečanj znanja in strategij (npr. Cowan, 2016), vendar njihov razvoj ne bi rešil vprašanja, ali napredek, ki se pojavi, vpliva na število predstavitev WM ali njihove podrobnosti, pri čemer slednje določajo, ali so predstavitve zadostne za odgovor na eksperimentalna vprašanja. testna vprašanja.

Preizkusili smo, ali so razvojne spremembe od otroštva do odraslosti posledica pomnjenja več predmetov in/ali pomnjenja predmetov z bogatejšimi podrobnostmi, tako da smo udeležence prosili, naj si zapomnijo predmete na različnih stopnjah kompleksnosti funkcij. Spodaj opisujemo, kako smo konceptualizirali popolnost predstavitev objektov, definiramo izraze, ki jih bomo uporabljali, in predstavljamo ključna vprašanja, ki smo jih obravnavali.

Eksperimentalni cilji in hipoteze

Pri praktičnih uporabah znanja o delovnem spominu, tako kot pri izobraževanju, je eden od možnih načinov za izogibanje omejitvam WM in olajšanje učenja prilagoditev predstavitve gradiva z zmanjšanjem števila delov, ki jih je treba imeti v mislih neodvisno (glej Cowan, 2014; Gathercole & Alloway , 2007). Da bi to naredili, je koristno vedeti, ali število kosov ali količina podrobnosti funkcije – ali oboje – ponavadi preobremenijo WM majhnih otrok. Če se vrnemo k zgornjemu primeru živali, bi nas zanimalo, ali so povzročene omejitve WM mladih otrok. po številu predmetov (živali) ali po številu lastnosti (zapletenost značilnosti teh živali). Z enostavnejšimi objekti treh funkcij smo želeli odgovoriti na dve vprašanji. Prvič, ali si otroci zapomnijo manj predmetov? Drugič, ali povečanje kompleksnosti spominske naloge (tj. zahteva od udeležencev, da si zapomnijo več funkcij na predmet) enako vpliva na uspešnost v celotnem razvoju?

Preizkusili smo hipotezo, da se z razvojem izboljša popolnost predstavitev objektov, ne pa število objektov v WM samo po sebi. V skladu s to hipotezo je razlog, da si majhni otroci slabše kot odrasli zapomnijo nize, recimo, barvnih kvadratov (npr. Cowan et al., 2005), ta, da so barvni kvadrati dvopredmetni predmeti z lokacijo in barvo kot razlikovalni lastnosti. in otroci si lahko zapomnijo lokacije prav toliko predmetov kot odrasli, medtem ko si zapomnijo manj barv ali pa se lahko spomnijo vsaj ene značilnosti (lokacije ali barve) prav toliko predmetov kot odrasli, medtem ko si zapomnijo manj značilnosti na splošno.

Ta hipoteza o obogatitvi funkcij o razvojnih spremembah vodi do dveh napovedi: (1) Ne glede na starost bi moralo biti število predmetov v WM vsaj delno približno tri, toda (2) pri takšnih predmetih bi morali biti mlajši otroci slabše zapomniti lastnosti (tj. njihova zmogljivost bo bolj oslabljena, ko bodo pozvani, da si zapomnijo dodatne podrobnosti o teh objektih). Preučili smo razvojne spremembe obeh teh parametrov (število predmetov in število funkcij znotraj predmetov) z uporabo različice metod, ki so bile prej uporabljene pri odraslih s predmeti z več funkcijami (Cowan et al., 2013; Cowan & Hardman, 2015), tukaj prilagojenih za preučevanje otrokovega razvoja.

Pomembno je, da smo vključili osnovni pogoj "je bilo nekaj tam", s čimer je naša paradigma konceptualno povezana z nekaterimi uporabljenimi raziskavami dojenčkov, da bi dosegli nekaj splošne primerljivosti z metodami ocenjevanja zmogljivosti v takih študijah. Uporabili smo nalogo, pri kateri je vrsta vizualnega prikaza vedno enaka, vendar se informacije, potrebne za popolno izvedbo naloge, razlikujejo. Včasih so bili udeleženci odgovorni le za to, da si zapomnijo, ali je bil predmet prisoten na določeni lokaciji na računalniškem zaslonu (osnovna linija); drugič za zapomnitev lokacije in barve predmeta (ena dodana funkcija); in spet drugič, za zapomnitev lokacije predmeta, barve in orientacije (dve dodani funkciji).

Prednost te zasnove je, da je zaznavna zapletenost spominskih elementov enaka v vseh pogojih, kar je pomembno, saj si je bolj zapletene elemente težje zapomniti, ker jih je težje zaznati v omejenem časovnem okviru (Eng, Chen in Jiang, 2005). , dejavnik izven obsega naše študije. Vendar lahko udeleženci ne upoštevajo navodil za nalogo ali pa se nam raje osredotočijo na določeno značilnost ne glede na navodila za nalogo. Takšno prednostno kodiranje bi moralo biti še posebej opazno v 'poljubnem preskusnem bloku z eno funkcijo' (v katerem je mogoče sondirati katero koli od treh funkcij). Vključili smo tudi kontrolno analizo za odkrivanje selektivnega opuščanja druge funkcije (glejte Dodatni materiali, razdelek 2).

Posebne hipoteze in kako bodo testirane

Hipoteze so povzete v tabeli 1. Tam navajamo samo hipoteze, v katerih se pogoji razlikujejo, vendar je za vsako od njih mogoče dokazati tudi nasprotne, ničelne hipoteze glede na naše Bayesove metode sklepanja.

Prvič, v skladu s hipotezo o povečanju zmogljivosti razvojne rasti bi lahko ugotovili, da starejši udeleženci obdržijo več predmetov v pogoju lokacije (hipoteza H1A) in da bi se morala ta prednost razširiti na preizkuse lokacije znotraj vsakega pogoja (hipoteza H1B), brez trditve o razvojni spremembi v podrobnostih funkcije za pomnjene predmete. To bi se ujemalo s predlogi, da je izboljšanje WM v otroštvu posledica diskretnega povečanja zmogljivosti vizualnega WM, tj. da se največje število predmetov, ki jih je mogoče videti v vizualnem WM, poveča (npr. Cowan, 2016), medtem ko se raven podrobnosti značilnosti vsakega uspešno poveča. kodirani predmet s starostjo ostaja nespremenjen. Riggs in sodelavci (2011) so na primer primerjali zmogljivost pomnilnika za objekte z eno in več funkcijami v treh starostnih skupinah: 7-letniki, 10-letniki in odrasli.

Medtem ko so si odrasli zapomnili več predmetov kot majhni otroci, stanje z več značilnostmi ni povzročilo dodatnih pomanjkljivosti v uspešnosti v nobeni starostni skupini v primerjavi s poskusi, v katerih se je lahko spremenila samo ena lastnost. To nakazuje, da se je število integriranih predstavitev objektov z več funkcijami v WM spreminjalo s starostjo. Vendar pa se je v pogoju z eno funkcijo Riggsa et al. bi se lahko spremenilo. Pomnilniška zmogljivost za barve je običajno boljša kot za orientacijo (glej Cowan & Hardman, 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013; Peich, Husain in Bays, 2013). V nasprotju s Cowanom in Hardmanom (2015; glej tudi Oberauer & Eichenberger, 2013) so odrasli Riggs et al. prav tako delovali enako dobro v pogojih z eno in več funkcijami.

Možno je, da je splošno povečanje barvnega spomina prikrilo škodljiv učinek pomnjenja dveh lastnosti. Zato smo, da bi izključili to možnost v tej študiji, sistematično preučevali spomin za nekatere funkcije, medtem ko smo spreminjali zahteve po zapomnitvi drugih funkcij. Na primer, preučili smo spomin za lokacijo predmeta v treh pogojih: ko si je treba zapomniti samo njega, ko si je treba zapomniti lokacijo in barvo ter ko je treba zapomniti lokacijo, barvo in orientacijo.

Drugi možni izid je v skladu s hipotezo o obogatitvi funkcij o razvojni rasti. V skladu s to hipotezo bi lahko vsi udeleženci obdržali enako število predmetov, vendar bodo starejši udeleženci obdržali več podrobnosti o lastnostih za vsak objekt. Za vse je bilo pričakovano, da se bo zmogljivost lokacijskega pomnilnika zmanjšala, ker je dodana potreba po ohranitvi dodatnih funkcij (hipoteza H2A ), vendar bo glede na hipotezo o obogatitvi funkcij ta padec strmejši pri mlajših udeležencih (hipoteza H2B). Podobno bi se moral barvni spomin zmanjšati, ko je potreben tudi spomin za orientacijo (hipoteza H2C), glede na hipotezo o obogatitvi funkcij pa bi moral biti ta padec strmejši pri mlajših udeležencih (hipoteza H2D).

Izboljšan spomin, ki izhaja iz vedno bolj podrobnih predstavitev pomnjenih predmetov, namesto povečanja števila predmetov, se ujema z literaturo, ki nakazuje, da se lahko dojenčki spomnijo približno treh predmetov hkrati (Oakes & Luck, 2013; Zosh & Feigenson, 2015), vendar z omejeno funkcijo- podrobnosti (glej Zosh & Feigenson, 2012). Ta račun se lahko ujema tudi s prikazi pomanjkljivosti vezave funkcij pri majhnih otrocih v primerjavi s pogoji, ko je potrebna samo ena značilnost (glej Cowan et al., 2006; Lorsbach & Reimer, 2005). Če hipoteza o obogatitvi funkcij v celoti upošteva razvoj delovnega spomina, je predpostavka, da so bile prejšnje ugotovitve o povečanju zmogljivosti s starostjo pridobljene, ker so mlajši otroci pogosteje pozabili testirano lastnost (npr. barvo), medtem ko so še vedno ohranili znanje o tem, kje se nahajajo približno 3 predmeti.

Te nasprotujoče si rezultate (povečanje zmogljivosti v primerjavi z obogatitvijo funkcij) je mogoče preveriti na drugačen način, ki ni odvisen od posebnega statusa katere koli funkcije ali celotne obremenitve funkcije. Natančneje, v našem končnem testnem bloku je vsak poskus vključeval samo eno sondo, ki je lahko bila lokacija, barva ali orientacija, udeležencu neznana, dokler sonda ni predstavljena. Na podlagi tega preskusnega bloka, kot je razloženo kasneje, bi lahko uporabili nedavni model WM za oceno števila poskusov, za katere je znana vsaj ena značilnost, vrsta k, ki bi se lahko povečala z razvojem (hipoteza H1C), alternativno pa bi lahko tudi oceniti, ali se skupno število značilnosti, znanih za vsaj delno znane objekte, povečuje z razvojem (Hipoteza H2D) (prim. Cowan et al., 2013; Hardman & Cowan. 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013).

Tretji možni rezultat je, da bi starejši udeleženci obdržali več predmetov in več podrobnosti o teh predmetih; hipotezi o povečanju zmogljivosti in obogatitvi funkcij sta lahko pravilni. Ko se otroci razvijajo, se lahko oba parametra povečata in prispevata k izboljšani sposobnosti WM. V literaturi obstajajo podobne, čeprav ne enake ugotovitve. Zlasti nedavno delo je pokazalo, da sta bili tako zmogljivost (število predmetov v WM) kot tudi natančnost, s katero so si takšni predmeti zapomnili, večji pri odraslih kot otrocih pri nastavljeni velikosti dveh predmetov (Sarigiannidis, Crickmore in Astle, 2016). Povečanje števila ohranjenih elementov in natančnosti s starostjo je bilo ugotovljeno tudi pri spominu za serije tonov (Clark et al., 2018). Podobno se je natančnost spomina otrok pri reprodukciji orientacije ene ali treh črt izboljšala s starostjo, pri čemer so bili uporabljeni tako presečni (Burnett Heyes et al., 2012) kot longitudinalni podatki (Heyes, Zokaei in Husain, 2016). Ta starostna prednost je bila znatno večja pri treh vrsticah kot pri eni vrstici, kar lahko odraža, da se je število visokonatančnih rež povečalo s starostjo. Nismo preiskovali natančnosti in ne vemo, ali ima natančnost katere koli lastnosti primerljivo vlogo pri razvoju s tem, kar preiskujemo, številom lastnosti na predmet.

Končno bi lahko otroci in mladi odrasli teoretično obdržali enake predmete in ravni podrobnosti funkcij. Ta splošna ničelna hipoteza je malo verjetna glede na pretekle raziskave, saj so mladi odrasli običajno boljši od otrok in mladostnikov pri vizualnih nalogah WM (npr. Brockmole & Logie, 2013; Cowan et al., 2005, 2006; Gathercole et al., 2004; Isbell et al., 2015; Riggs et al., 2006).

Metoda

Predlagane značilnosti vzorca

Načrtovali smo zaposliti 40 otroke (6–7 let), 40 zgodnjih mladostnikov (11–13 let) in 40 visokošolskih odraslih (18–25 let). Ta velikost vzorca je bila izbrana po simulacijah analize Bayesovega faktorja in simulaciji Bayesovih posteriorjev (glejte podrobnosti spodaj). Poleg tega, če bi bili dokazi o starostnih razlikah v k med starostnimi skupinami (hipoteza H1A, analiza 1) nedokončni (opredeljeni kot Bayesov faktor med 0,33 in 3), bi zaposlili še 10 udeležencev na starostno skupino in ponovno analizirali, največ dvakrat ( glej Schönbrodt & Wagenmakers, 2018). Upravičeni udeleženci so poročali, da imajo normalen ali popravljen na normalen vid in normalen barvni vid ter tekoče govorijo angleško. Študijo je odobril lokalni raziskovalni etični odbor (Institutional ReviewBoard) na Univerzi v Missouriju. Vsi udeleženci (ali, za udeležence otroke, njihovi zakoniti skrbniki) so pred udeležbo dali informirano soglasje. Podrobna merila za izključitev (in zamenjavo) opisujemo v dodatnem gradivu (glejte razdelek 1), ki temelji na zmogljivosti blizu tal (pravilno razmerje pod 0,55), skoraj zgornje meje (nad 0,97), zmogljivosti pod 90 % pri nalogi zaznavnega ujemanja , kot tudi neizpolnitev naloge.

Demografski podatki, ki jih je treba zbrati

Udeleženci in njihovi starši ali skrbniki so poročali o svoji starosti (merjeno v mesecih) in spolu (ženski, moški, drugo/ne želim povedati), mi pa bomo poročali o povprečnih razmerjih med starostjo in spolom po starostnih skupinah. Neobvezni demografski podatki o rasi in etnični skupini sodelujočih so bili zbrani za namene spremljanja udeležbe v raziskavah in zveznih zahtev glede financiranja, vendar v tej študiji o njih niso poročali ali analizirali.

Eksperimentalni postopek

Pregled.—Naš prvotni načrt je bil osebno zbiranje podatkov. Vendar pa so bili zaradi pandemije COVID{0}} podatki zbrani prek spletnega video klica z izvajalcem eksperimenta. Zato udeleženci niso prejeli knjig in nalepk, kot je bilo prvotno načrtovano. Med postopkom pisnega in ustnega soglasja so se udeleženci seznanili z gotovinskim plačilom. Faze poskusa so po vrstnem redu vključevale navodila in vključitev udeležencev, nalogo zaznavnega ujemanja, titracijo nastavljenih velikosti za prilagoditev težavnosti za prilagoditev individualnim razlikam v ravni sposobnosti in pravi poskus. Postopek titracije je temeljil na nizu mačk z več značilnostmi, ki jim je sledila lokacija sonde, na katero je bila ali ne postavljena mačka, pri čemer je bilo preizkušeno prepoznavanje te lokacije. Pravi poskus je vključeval poskuse z nastavljenimi velikostmi, ki so bile enake in ena nad rezultatom titracije, razdeljene na preskusne bloke, pri čemer je vsak poskus vključeval eno sondo (lokacija testiranja), dve sondi (lokacija testiranja in barva) in tri sonde (lokacija testiranja, barva in orientacija). ) v tem ali obratnem vrstnem redu. Nazadnje bo vsak udeleženec dokončal blok, v katerem se pri vsakem poskusu preizkusi katera koli lastnost (lokacija, barva ali orientacija). Ocenjujemo, da bo skupni čas testiranja skupaj z vsemi postopki trajal od 45 do 55 minut.

Navodila in sodelovanje udeleženca.—Pred začetkom eksperimenta bo izvajalec poskusa uporabil naslovno zgodbo za izboljšanje razumevanja naloge in sodelovanja. Udeležencem bodo povedali, da potrebujemo pomoč pri ugotavljanju, katere mačke so se zabavale na rojstnodnevni zabavi (npr. ali je bila mačka s klobukom te barve na zabavi?). Ko je sonda enaka elementu v pomnilniškem nizu ('mačke na zabavi'), morajo udeleženci pritisniti 'DA', če se razlikuje od vseh takih elementov, morajo pritisniti 'NE'.

Vsi udeleženci bodo pred začetkom eksperimenta videli navodila za nalogo na zaslonu, medtem ko jih izvajalec eksperimenta bere na glas. Na zaslonu se bodo pred vsakim novim blokom preizkusov pojavila tudi pisna navodila (za podrobnosti o navodilih za udeležence glejte Dodatno gradivo, razdelek 8). Udeleženci bodo prejeli povratne informacije po vsakem preizkusu; zelena kljukica (✓) bo označevala pravilne, svetel rdeči križec (✗) pa nepravilne odgovore. Poleg tega bodo udeleženci na koncu vsakega bloka na zaslonu videli številne zelene kljukice, ki predstavljajo vse pravilno odgovorjene poskuse, ter premikajočo se vrstico napredka, ki označuje, koliko študije so zaključili. Mlajši udeleženci bodo prejeli nalepke kot dodatno spodbudo. Eksperimentator je bil na voljo na spletu prek programske opreme za virtualno komunikacijo za vprašanja in spodbudo.

For more information:1950477648nn@gamil.com