Рабочая память человека. Структура и механизмы (pdf)

Аннотация

В книге дается обзор основных определений рабочей памяти и ее актуальных моделей. Рассматриваются представления о рабочей памяти как о гетерогенной системе функционально различных компонентов, динамическая организация которых обусловлена требованиями решаемых задач и контекста их решения. Описана серия экспериментов, проведенных автором для ответа на ряд открытых вопросов структурно-функциональной организации рабочей памяти. Полученные результаты позволяют лучше понять законы функционирования рабочей памяти как системы когнитивных процессов, играющей важную роль в осуществлении человеком сложной деятельности.

Содержание

• Введение
• Глава 1. Рабочая память в системе когнитивных процессов
  • 1.1. Понятие рабочей памяти
  • 1.2. Рабочая память в системе процессов памяти
    • 1.2.1. Первичная и вторичная память
    • 1.2.2. Рабочая память и кратковременная память
    • 1.2.3. Рабочая память и долговременная память
  • 1.3. Рабочая память и познание
  • 1.4. Рабочая память и регуляция поведения
  • 1.5. Прикладное значение исследований рабочей памяти
• Глава 2. Хранение и переработка информации в рабочей памяти
  • 2.1. Общая характеристика хранения информации в рабочей памяти
  • 2.2. Переработка информации в рабочей памяти
  • 2.3. Взаимодействие систем хранения в рабочей памяти
  • 2.4. Интерференция в рабочей памяти
  • 2.5. Роль доменно-неспецифичных ресурсов в рабочей памяти
• Глава 3. Функциональная организация рабочей памяти
  • 3.1. Структура рабочей памяти
  • 3.2. Взаимодействие хранения и переработки в РП
  • 3.3. Роль внимания в рабочей памяти
  • 3.4. Рабочая память в решении познавательных задач
  • 3.5. Проблемы функциональной организации рабочей памяти
• Глава 4. Структурные особенности хранения информации в РП
  • 4.1. Исследование структуры рабочей памяти на материале сложных заданий на определение объема РП
    • 4.1.1. Постановка проблемы
    • 4.1.2. Сложные задания на определение объема рабочей памяти
    • 4.1.3. Общая характеристика исследования
    • 4.1.4. Эксперимент 1
    • 4.1.5. Эксперимент 2
    • 4.1.6. Эксперимент 3
    • 4.1.7. Обсуждение результатов
  • 4.2. Исследование структуры рабочей памяти на материале заданий на обновление
    • 4.2.1. Постановка проблемы
    • 4.2.2. Общая характеристика исследования
    • 4.2.3. Эксперимент 1
    • 4.2.4. Эксперимент 2
    • 4.2.5. Обсуждение результатов
  • 4.3. Исследование структурных особенностей хранения информации в рабочей памяти при повышенном риске нарушений долговременной памяти
    • 4.3.1. Постановка проблемы
    • 4.3.2. Методика
    • 4.3.3. Результаты
    • 4.3.4. Обсуждение результатов
  • 4.4. Исследование позиционных эффектов в рабочей памяти
    • 4.4.1. Постановка проблемы
    • 4.4.2. Исследование 1
    • 4.4.3. Исследование 2
    • 4.4.4. Обсуждение результатов
• Глава 5. Функциональные механизмы рабочей памяти при решении познавательных задач
  • 5.1. Структура корреляционных зависимостей между показателями эффективности выполнения разных классов заданий на рабочую память
    • 5.1.1. Постановка проблемы
    • 5.1.2. Методика
    • 5.1.3. Результаты
    • 5.1.4. Обсуждение результатов
  • 5.2. Исследование влияния нагрузки на вербальную рабочую память, на глазодвигательную активность при зрительном поиске
    • 5.2.1. Постановка проблемы
    • 5.2.2. Методика
    • 5.2.3. Результаты
    • 5.2.4. Обсуждение результатов
  • 5.3. Исследование влияния нагрузки на рабочую память пользователя, на эффективность навигации в меню мобильного устройства
    • 5.3.1. Постановка проблемы
    • 5.3.2. Методика
    • 5.3.3. Результаты
    • 5.3.4. Обсуждение результатов
• Заключение

Введение

Выделение в системе мнестических процессов отдельного вида памяти, позволяющего удерживать в актуализованной форме релевантные осуществляемой деятельности умственные объекты, имеет в психологии богатую историю. Хрестоматийными стали, например, концепции первичной памяти У. Джеймса и кратковременной памяти Р. Аткинсона и Р. Шиффрина. В последние десятилетия исследования этого особого вида памяти получили новое содержание. Новаторским стало введение А. Бэддели понятия «рабочая память» в психологическую науку. В контексте этого понятия произошло плодотворное объединение понятий о хранении релевантной текущим задачам информации и ее переработке. В таком понимании рабочая память (РП) представляет собой когнитивную структуру, играющую заметную роль в осуществлении опосредованной переработки когнитивных репрезентаций целенаправленной деятельности. Современные когнитивные теории приписывают РП центральное место в системе познавательных процессов человека, что отражается в значительном увеличении количества исследований РП в последние годы.

Основой эмпирического изучения функций и механизмов РП является модель А. Бэддели, в рамках которой РП была определена как система оперативного хранения и переработки информации в целях обеспечения решения человеком текущих задач. Под руководством А. Бэддели была реализована комплексная программа изучения структуры РП, которая позволила выделить некоторые модально-специфичные компоненты хранения информации в РП, а также отдельный компонент, обеспечивающий управление ресурсами РП. Эта иерархическая модель РП на долгое время определила облик исследований РП. Отдельные ее элементы нашли хорошее подтверждение в поведенческих экспериментах, а также в нейропсихологических исследованиях. Тем не менее, эта модель не является исчерпывающей, и на сегодняшний день в области изучения РП человека остается значительное количество пробелов.

Относительно новым направлением в исследованиях РП является изучение индивидуальных различий в ее функциональных возможностях. Подобные исследования были сначала сконцентрированы на задаче установления межиндивидуальной вариативности в объеме РП, однако вскоре вышли за пределы этой достаточно узкой проблемы. Фундаментальными фактами, полученными в этой области, являются обнаруженная связь объема РП и процессов произвольного внимания, а также объема РП и показателей общего интеллекта. Именно последний результат является сегодня убедительным свидетельством центрального места, которое РП как система оперативного хранения и переработки информации занимает в системе познавательных процессов. Объединение результатов различных исследовательских парадигм в контексте изучения РП человека позволяет постепенно обрисовывать контуры теории, описывающей ее структуру и функции.

Возможная роль РП в обеспечении познавательной деятельности человека обусловливает возможность прикладного применения этого понятия. Целый ряд практически значимых переменных обнаруживает зависимость от особенностей реализации РП. Например, объем РП коррелирует с различными показателями эффективности осуществления сложной деятельности, такими как изучение иностранных языков или управление сложными техническими системами. Индивидуальные особенности РП также определяют эффективность обучения у школьников, причем недостаточная сформированность функций хранения и переработки информации в РП рассматривается как фактор, влияющий на формирование целого комплекса неадекватных форм поведения, препятствующих успешному обучению. В рамках нейропсихологических исследований показано, что сохранность функций управляющего компонента РП является надежным предиктором восстановления психических функций после травм головного мозга. Эти и другие факты обусловливают большое прикладное значение, которое могут иметь исследования функций и механизмов РП.

Несмотря на известный прогресс в области исследований РП, многие аспекты функциональной организации РП остаются сегодня неизученными. Одним из центральных открытых вопросов является вопрос о структуре рабочей памяти. Хотя эта проблематика интенсивно исследовалась в контексте теоретической модели А. Бэддели, новые результаты позволяют предположить, что в РП человека могут быть выделены дополнительные структуры и компоненты, имеющие большое значение для реализации функций РП. В частности, в рамках настоящей работы ставится вопрос о возможности выделения в составе РП функционально различных компонентов, основывающихся на механизмах долговременного и кратковременного хранения информации. Также исследуется вопрос о функциях фокуса внимания как отдельного компонента РП, обеспечивающего хранение репрезентаций, являющихся предметом когнитивной переработки. Представляется, что вследствие связи между характеристиками компонентов РП и реализацией ее функций эмпирические исследования функциональных особенностей компонентов РП приобретают высокую теоретическую и практическую значимость.

Выделение в составе РП компонентов, различающихся по своим функциям и природе, ставит задачу изучения процессов их взаимодействия. Например, выделение компонентов РП, связанных с хранением информации на основе использования механизмов долговременной и кратковременной памяти, требует выявления условий, при которых используется тот или иной компонент, а также условий, при которых информация может перемещаться между компонентами. Такие процессы обмена информацией должны быть обусловлены актуальными потребностями в хранении информации, релевантной для решения текущих задач. Малоизученными остаются вопросы взаимодействия компонентов РП, обеспечивающих оперативное хранение информации и ее переработку. Изучение этого аспекта взаимодействия компонентов РП следует начинать с рассмотрения вопроса о том, в какой мере переработка и хранение информации в РП интерферируют друг с другом. Независимость или взаимная интерференция компонентов, связанных с хранением и переработкой информации в РП, позволят сделать выводы об особенностях ее структурно-функциональной организации. Изучение взаимодействия компонентов РП крайне актуально также в контексте изучения различных классов заданий на РП и механизмов их выполнения.

Важной проблемой при изучении функций и механизмов РП является проблема контроля за информацией, представленной в РП. Иррелевантная для решения актуальной задачи информация может получать доступ к ресурсам хранения в РП, интерферируя с релевантной информацией. Такая интерференция возникает, в частности, при различных патологических состояниях, при которых эмоционально значимая иррелевантная информация удерживается в РП в ущерб информации, необходимой для решения текущей задачи. В этой связи большое значение приобретает изучение процессов контроля за доступом информации к ресурсам хранения в РП, в частности процессов произвольного подавления интерференции в составе системы процессов когнитивного контроля.

Другим комплексом вопросов, представляющих интерес для современных исследований РП и затронутых в настоящей работе, являются вопросы об организации процессов управления хранением и переработкой информации в РП. Предметом первоочередного изучения должны стать механизмы, связывающие компоненты РП с компонентами, обеспечивающими произвольный контроль процессов внимания. Хотя эмпирически связь произвольного внимания и характеристик РП уже была показана ранее, на сегодняшний день отсутствуют исследования, описывающие роль процессов контроля внимания в реализации отдельных функций РП. В частности, в данной работе будет показано дифференцированное влияние процессов произвольного контроля внимания на функции хранения и переработки информации в РП. Важным аспектом изучения зависимости между механизмами РП и функциями произвольного внимания является возможная зависимость функциональных особенностей РП от наличия неспецифических когнитивных ресурсов, обеспечивающих возможность сознательного контроля за познавательной деятельностью. Демонстрация роли неспецифических ресурсов в реализации функций РП позволяет связать ее функционирование с активностью когнитивных и мотивационно-личностных систем, обеспечивающих регуляцию сложных видов поведения. Раскрытие этой связи необходимо для любой теории, ставящей задачу обоснования места РП в системе управление произвольным поведением человека.

При изучении функций и механизмов РП не следует упускать из виду, что исследования РП во многом мотивированы возможным прикладным значением этого понятия. Сегодня существуют многочисленные свидетельства связи индивидуальных различий в характеристиках РП и познавательных функций, например, текучего интеллекта. Несмотря на выраженность этой эмпирической связи и ее безусловную практическую значимость, лежащие в ее основе механизмы остаются непроясненными. Хотя в рамках настоящей работы не предпринималась попытка раскрыть детерминанты этой фундаментальной зависимости, следует надеяться, что описываемые исследования структуры и механизмов РП и полученные на их основе выводы о функциональной организации РП помогут наметить новые подходы к решению этой проблемы. Представляется, что накопление данных о структуре и функциях РП и их теоретическое осмысление повышает вероятность нахождения практического применения результатам исследований РП, которое сегодня является крайне актуальным. Многочисленные эмпирические зависимости между показателями эффективности осуществления сложной деятельности и особенностями организации РП могут быть применены для повышения качества познавательных и исполнительских компонентов деятельности только в случае адекватных теоретических представлений о природе этих зависимостей.

В настоящей работе будут рассмотрены представления об РП как о гетерогенной системе функционально различных компонентов, динамически получающих целесообразную организацию для оптимального хранения и переработки информации в целях решения познавательных задач, стоящих перед человеком. Помимо обзора актуальных теоретических представлений о структуре и компонентном составе РП, а также о функциональных взаимодействиях компонентов РП, в работе будут приведены результаты серии исследований ряда открытых вопросов структурно-функциональной организации РП. Представляется, что расширение эмпирической базы в области исследований РП позволит лучше понять законы функционирования этой системы когнитивных процессов, играющей важную роль в осуществлении человеком сложной деятельности.