يرتبط التباين داخل الفرد في أداء المهام بعد التدريب المعرفي بالنتائج طويلة المدى عند الأطفال الجزء 2

2.7.2 دراسة دماغ المراهقين والنمو المعرفي (ABCD).

دراسة ABCD (https://abcdstudy.org، إصدار البيانات 3.0) هي دراسة طولية متعددة المراكز للنمو المعرفي والعصبي البيولوجي للأطفال بدءًا من سن 10 سنوات، مع بيانات عن 11878 طفلاً. تتضمن هذه الدراسة مجموعة واسعة من الاستبيانات والمقابلات الموحدة التي تغطي كلاً من الصحة العامة والتدابير السريرية. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي المشاركون العديد من المهام المعرفية، بما في ذلك مهمة Nback (Casey et al., 2018). لقد اختبرنا ما إذا كان التباين داخل الفرد، والذي تم قياسه كميًا مرة أخرى كمعامل التباين في أوقات الاستجابة، أثناء مهمة N-Back، كان مرتبطًا بالدرجات الموجودة في قائمة التحقق من سلوك الطفل (CBCL، Achenbach، 1991).

مهمة N-Back هي مهمة تستخدم على نطاق واسع لاختبار وتدريب الذاكرة العاملة. في مهمة N-Back، يحتاج المشاركون إلى تذكر التحفيز السابق للإجابة على السؤال بشكل صحيح في المهمة اللاحقة. وفي السنوات الأخيرة، أظهرت العديد من الدراسات وجود علاقة وثيقة بين مثل هذه المهام ووظيفة الذاكرة.

ووجدت الدراسة أنه بعد التدريب على مهمة N-Back، ستتحسن قدرة الذاكرة العاملة لدى المشاركين. تلعب الذاكرة العاملة دورًا مهمًا جدًا في الحياة اليومية. يمكن أن يساعدنا في معالجة المعلومات واتخاذ القرارات بشكل أفضل، وفي الوقت نفسه يساعدنا على فهم المعلومات المعقدة بشكل أفضل وحل المشكلات بشكل أفضل.

بالإضافة إلى ذلك، تساعد مهمة N-Back على تحسين الانتباه والمرونة المعرفية. من خلال تدريب الذاكرة العاملة، يمكن لأدمغة المشاركين التكيف بشكل أفضل مع البيئات والمهام المتغيرة، والتعامل بشكل أفضل مع المشاكل المعقدة والضغوط.

بشكل عام، العلاقة بين مهمة N-Back والذاكرة وثيقة جدًا. مثلما نحتاج إلى تدريب أجسامنا للحفاظ على صحة جيدة، نحتاج أيضًا إلى تدريب أدمغتنا للحفاظ على وظائف معرفية وذاكرة ممتازة. من خلال الانخراط بنشاط في مهمة N-Back، يمكننا تعزيز ذاكرتنا العاملة، وتحسين انتباهنا ومرونتنا، وبالتالي تحسين قدراتنا المعرفية ومهارات التفكير لدينا. لذلك، يجب علينا الانخراط بنشاط في مهام N-Back للحفاظ على دماغ سليم ووظيفة معرفية ممتازة. يمكن ملاحظة أننا بحاجة إلى تحسين ذاكرتنا. يمكن لـ Cistanche deserticola أن يحسن الذاكرة بشكل كبير، لأن Cistanche deserticola يمكنه أيضًا تنظيم توازن الناقلات العصبية، مثل زيادة مستويات الأسيتيل كولين وعوامل النمو. هذه المواد مهمة جدًا للذاكرة والتعلم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للحوم أيضًا تحسين تدفق الدم وتعزيز توصيل الأكسجين، مما يضمن حصول الدماغ على ما يكفي من العناصر الغذائية والطاقة، وبالتالي تحسين حيوية الدماغ والقدرة على التحمل.

انقر فوق تعرف على 10 طرق لتحسين الذاكرة

The CBCL is a measure of current behavioral and psychopathological symptoms with high correspondence to the SDQ when both scales are applied to the same individuals. The ABCD study includes the CBCL, but not SDQ. We also tested for potential relationships between intra-individual variability and body mass index (BMI) scores. We chose BMI as an additional translational measure because it is robustly associated with physical, cognitive, and socioeconomic well-being. We used only those participants whose performance in the N-Back task was deemed adequate by the ABCD study's established QA procedure (overall response accuracy for 0-back or 2-back >60%) في جميع النقاط الزمنية الثلاث المتاحة حاليًا، والذين انخفض مؤشر كتلة الجسم لديهم بين المئين الأول والـ 99 (النسب المئوية لمؤشر كتلة الجسم=13.3 و35.0 على التوالي). قمنا بتقييد نطاق مؤشر كتلة الجسم لأنه كانت هناك أقلية صغيرة (<2%) of children with extremely low or high BMI values; however, robustness checks including all BMI values yielded similar results. The final sample size for our analyses was 8,522 children.

3 نتائج

3.1 النتائج السلوكية

لم يختلف الأطفال في WMT عن أولئك الموجودين في CMP عند خط الأساس. قبل بدء أي برنامج تدريبي، تم تقييم جميع المشاركين باستخدام مجموعة من الاختبارات التي شملت الذكاء العام (نسخة معدلة من مصفوفات رافين)، والذاكرة العاملة (البصرية والمكانية)، والتثبيط (مهمة Go-NoGo)، والأداء المدرسي ( بما في ذلك القراءة والحساب والهندسة وما إلى ذلك) وإجراءات فحص الرفاهية النفسية (SDQ). تظهر المقارنات الإحصائية بين المجموعتين أنهما لم يختلفا في أي من هذه التدابير الأساسية (الجدول S1). في حين لم تظهر المجموعتان أي اختلافات في أي مقياس في الأساس، بما في ذلك المهام المعرفية التي تقيس الذاكرة العاملة ومهارات الانتباه، ليس لدينا مقاييس أساسية بشأن مهام N-Back وFlanker المذكورة في القسم التالي.

3.2 نتائج الدقة وتغير زمن الاستجابة

بشكل عام، كان أداء مجموعة الأطفال الذين تم تعيينهم عشوائيًا للخضوع لـ WMT التكيفي أكثر دقة ومع تباين أقل من التجربة إلى التجربة في أوقات الاستجابة أثناء مهام N-Back وFlanker مقارنة بتلك الموجودة في CMP (انظر الجدولين التكميليين S2 وS3 للاطلاع على التفاصيل الكاملة) مجموعة من الإحصائيات والنتائج الوصفية). استجابت مجموعة WMT بشكل أكثر دقة في مهمة Flanker عبر كل من التجارب المتطابقة وغير المتطابقة. في مهمة N-Back، كان الأطفال في مجموعة WMT أكثر دقة من أولئك في CMP في تجارب الذاكرة العاملة المنخفضة (0-1 مرة أخرى)، لكن المجموعتين لم تختلفا بشكل كبير في تجارب الذاكرة العاملة العالية ({{ 7}} العودة).

بالإضافة إلى الدقة الأفضل، أظهر الأطفال الذين تلقوا WMT التكيفي أيضًا تباينًا أقل داخل الفرد في أوقات الاستجابة مقارنة بالأطفال في مجموعة CMP (الجداول التكميلية S2 وS3). لقد قمنا بحساب الـ ICV الداخلي باعتباره الانحراف المعياري RT داخل الفرد / متوسط ​​RT داخل الفرد. استخدم الأطفال في مجموعة WMT الفئران الخارجية أثناء التدخل التدريبي بدلاً من مربع الزر المتوافق مع التصوير بالرنين المغناطيسي المستخدم أثناء مهام Flanker وN-back، وبالتالي لا يمكن أن يكون الإلمام بجهاز الاستجابة مصدرًا للاختلافات في ICV عبر المجموعات.

3.3 تحليلات نموذج قرار الانتشار

نحن نلائم نموذج DDM مع سلوك الأطفال في مهمة Flanker لتحديد الآليات التي تؤدي إلى اختلافات في تباين وقت الاستجابة بين مجموعات العلاج. باستخدام DDM، يمكننا تحديد ما إذا كان تقلب وقت الاستجابة مدفوعًا بـ (1) الاختلافات في وقت عدم اتخاذ القرار؛ (2) الاختلافات في الحدود أو العتبة التي تحدد متى يكون هناك دليل كافٍ لتقديم إجابة واحدة مقابل الأخرى (غالبًا ما يتم تفسيرها على أنها تحذير من الاستجابة)؛ و/أو (3) معدلات الانحراف (أي مدى سرعة وقوة تجميع الأدلة). قمنا بفصل معدل الانجراف إلى عنصرين لقياس حساسية الأطفال للمعلومات ذات الصلة من الهدف مقارنة بالمعلومات غير ذات الصلة من الأجنحة. تم تلخيص النوبات في الجدول 3 وتظهر أن الأطفال في مجموعة WMT كانوا أكثر حساسية للمعلومات التي تحملها الأسماك المستهدفة (أي اتجاهها) مقارنة بالأسماك المشتتة (الاحتمال الخلفي=0.992) وتم استخدامها عتبة استجابة أعلى (الاحتمال الخلفي=0.952) من الأطفال في CMP. تتوافق نتائج DDM هذه مع الاهتمام الأفضل بالميزات ذات الصلة بالمهمة بعد WMT.

لقد قمنا أيضًا بمحاكاة الاستجابات من نموذج قرار النشر المجهز لاختبار ما إذا كان بإمكانه إعادة إنتاج أنماط تقلب وقت الاستجابة التي لوحظت في مهمة Flanker. لإنشاء استجابات محاكاة في مهمة Flanker، استخدمنا معلمات DDM الأكثر ملائمة لكل مشارك. قمنا بعد ذلك بمقارنة أوقات الاستجابة المحاكاة عبر المجموعات ووجدنا أن RTs كانت أقل تنوعًا بالنسبة للوكلاء المحاكيين الذين يستخدمون معلمات من المشاركين في WMT مقارنة بالعوامل المحاكاة بناءً على معلمات أطفال CMP (الجدول S4). وبالتالي، يمكن لـ DDM المجهز شرح وتوليد مستويات مختلفة من تقلب وقت الاستجابة في المجموعتين.

بالإضافة إلى تركيب DDM، أجرينا أيضًا اختبارًا ما بعد المخصص لملائمة التوزيع الغوسي السابق لأوقات استجابة كل طفل. على الرغم من أن النموذج الغوسي السابق لا يسمح بنفس النوع من الاستدلالات الآلية مثل DDM، إلا أننا نلائمه ونبلغ عنه لتسهيل المقارنة مع الأوراق المنشورة مسبقًا باستخدام هذه الطريقة لقياس التباين داخل الفرد في RT. تتوافق هذه النتائج الغوسية السابقة مع نتائج ICV وDDM وتشير إلى أن الانحراف المعياري (sigma) والمعلمات الأسية (tau) تختلف بين الذاكرة العاملة المدربة وCMP، ولكن لم يكن هناك فرق كبير في متوسطات (mu) من توزيعات وقت الاستجابة (الجدول S5). بمعنى آخر، لم يكن الأفراد الأكثر تنوعًا أسرع أو أبطأ في الاستجابة بشكل عام. بل كانوا أكثر عدم اتساقا في الطريقة التي نفذوا بها ردودهم. كان التباين داخل الفرد مرتبطًا بشكل كبير عبر مهام N-Back وFlanker (r=0.65، p {{10}}.0008، 95٪ CI [0.32، 0.84]).

معًا، يشير نمط النتائج السلوكية عبر كل من المهام المعرفية والعديد من الأشكال التكميلية للتحليل إلى أن تدخل WMT التكيفي ربما زاد من قدرة الأطفال على المشاركة والحفاظ على الاهتمام بالمعلومات ذات الصلة بالمهمة بطريقة عامة في المجال بعد فترة وجيزة من الأسابيع الخمسة. من التدريب كانت كاملة.

3.4 نتائج الرنين المغناطيسي الوظيفي

إلى جانب الدقة الأفضل، أظهرت مجموعة WMT تنشيطًا متزايدًا مقارنة بـ CMP في مناطق الدماغ التي تعد جزءًا من شبكات الانتباه والتحكم أثناء تجارب الذاكرة العاملة المنخفضة. وشملت هذه أجزاء من الأنظمة المهادية الأمامية مثل الجسم المذنب الأيمن، البطامة، الشاحبة، المهاد، الجيري الجبهي الأوسط السفلي والعلوي، الحزامية الأمامية الظهرية، والقشرة الحركية الإضافية (الجدول S6، الشكل 1). بما يتوافق مع النتائج السلوكية ذات الدقة المماثلة في حالة الذاكرة العاملة العالية، لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية في إشارة BOLD عبر المجموعات أثناء تجارب الذاكرة العاملة العالية. لم نكتشف أي اختلافات كبيرة في النشاط كدالة لـ WMT أثناء مهمة Flanker.

بالإضافة إلى ذلك، وجدنا أن مستويات إشارة BOLD ذات الصلة بالمهمة في المناطق التي أظهرت نشاطًا أكبر في المجموعة (انظر الشكل S2) ترتبط أيضًا بمعاملات التباين و/أو الدقة داخل الفرد في مهمة N-back عبر جميع المشاركين ( الشكل 1، الصف السفلي). من المتوقع وجود بعض العلاقة بالدقة وقيمة القيمة المحلية الداخلية في هذه المناطق نظرًا لوجود اختلافات جماعية في التباين داخل الفرد. ومع ذلك، فإن النشاط في عائد الاستثمار الوظيفي الظهري المميت، الذي يشمل المذنبات الظهرية والبطامة، ارتبط بشكل كبير بالتقلب داخل الفرد حتى بعد حساب تأثيرات حالة WMT (coef=- 0.25، ص=0.004؛الجدول 4). كانت هناك اتجاهات مماثلة، وإن لم تكن مهمة، في القشرة الجبهية الظهرية الوحشية (dlPFC) للتباين داخل الفرد، وفي القشرة الحزامية الأمامية / المنطقة الحركية التكميلية من أجل الدقة (الجدول 4).

3.5 الارتباطات بين أداء المهام المعرفية بعد التدريب وتدابير المتابعة في عينة الرنين المغناطيسي الوظيفي

أوضح تقلب وقت الاستجابة تباينًا إضافيًا كبيرًا في درجات SDQ المستقبلية (معامل معامل التطابق الموحد. {{0}}.32 ± 0.14)، الهندسة (معامل معامل التطابق الموحد.=−{{7) }}.66 ± {{10}}.23)، والقراءة (coef الموحد.=−0.32 ± 0.14)، بعد حساب الدرجات الأساسية في تلك المقاييس ومعدل الذكاء (الجدول S7) . وهكذا، ارتبط تباين وقت الاستجابة بعد 5 أسابيع من التدريب بالتحسن المستقبلي في درجات SDQ والمهارات الأكاديمية التي لم تكن واضحة بعد في الاختبارات المباشرة لتلك المهارات في نفس النقطة الزمنية. في المقابل، لم يكن هناك أي ارتباط كبير بين أداء المهام المعرفية بعد التدريب أو التدابير الأساسية مع النتائج الحسابية المستقبلية. وهكذا، في عينتنا، ارتبط التباين داخل الفرد في أوقات الاستجابة، والذي تم قياسه مباشرة بعد التدخل، بالأداء المستقبلي في نفس المجالات الأكاديمية التي وجد بيرغر وزملاؤه سابقًا أنها تحسنت بعد عام واحد من اختبار WMT في عينة مستقلة.

3.6 التكرار المفاهيمي للارتباط بين القيمة المحلية المضافة بعد التدريب وتدابير المتابعة في عينة BFHSW

تمشيًا مع نتائجنا في عينة الرنين المغناطيسي الوظيفي، ارتبطت التغييرات في القيمة المحلية المضافة (بعد التدخل مقابل التدخل المسبق) أثناء مهمة Go/Nogo أيضًا بتحسين مهارات الهندسة والقراءة بعد عام واحد من WMT في عينة BFHSW المستقلة (الجدولان 1 و2) ، على الرغم من أن تأثير القراءة لا ينجو من تصحيح بونفيروني للمقارنات المتعددة. لاحظ أن مواصفات الانحدار الخاصة بنا تتضمن تراجعات لكل من خط الأساس (W1) وما بعد التدريب (W2) Go/Nogo ICV، وفي هذه المواصفات، يمثل معامل W2 Go/Nogo ICV تأثير التغيير في الأداء بين W1 وW2 . وينطبق الشيء نفسه على استخدام درجات المهارات الأكاديمية المستقبلية كمتغير تابع عند تضمين الدرجة الأساسية كمتغير مستقل في الانحدار.

ومن المثير للاهتمام، في حين أن N-back ICV كان مختلفًا بشكل كبير بين WMT ومجموعات المراقبة بعد التدريب مباشرة، إلا أن الاختلافات المهمة في Go/Nogo ICV لم تظهر إلا بعد 12 شهرًا من التدريب (الجدول 2). يتوافق هذا الظهور المتأخر للتحسينات المهمة في Go/Nogo ICV مع الظهور المتأخر لتحسينات دقة Go/Nogo التي أبلغ عنها Berger et al. (2020). على الرغم من أنها لم تختلف بعد بشكل كبير عبر العلاجات، إلا أن التغييرات في Go/Nogo ICV من خط الأساس إلى ما بعد التدريب لا تزال تتنبأ بالتحسينات المستقبلية في الأداء. السؤال ذو الصلة للبحث المستقبلي هو تحديد أنواع المهام المعرفية (مثل الذاكرة العاملة، وتثبيط الاستجابة، وما إلى ذلك) الأكثر ملاءمة لتقييم التباين داخل الفرد في وقت الاستجابة أو الدقة للتنبؤ بظهور فوائد النقل البعيد بعد العمل. الذاكرة أو أنظمة التدريب الأخرى.

3.7 يعمم الارتباط بين القيمة المحلية المضافة ومقاييس الرفاهية على دراسة ABCD

استخدمنا بيانات من الموجات الثلاث الأولى من دراسة ABCD الطولية لاختبار ما إذا كانت العلاقة التي لاحظناها في عينة الرنين المغناطيسي الوظيفي لدينا بين تقلب وقت الاستجابة أثناء مهمة N-back ومقاييس الرفاهية قد تم تعميمها على مجموعة مستقلة وأكبر من أطفال. استخدمنا البيانات الخاصة بمؤشر كتلة الجسم والنتائج الموجودة في قائمة التحقق من سلوك الطفل (CBCL) كمقاييسنا للرفاهية في دراسة ABCD. على عكس دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي ودراسات BFHSW، لا تتضمن دراسة ABCD تدخلًا في WMT. لذلك، استخدمنا بيانات ABCD لاختبار ما إذا كان هناك ارتباط كبير بين N-back ICV والرفاهية الحالية، وإذا كان الأمر كذلك، ما إذا كانت هذه العلاقة تنطبق على متابعات العامين الأول والثاني في هذه الدراسة الطولية.

We fit and compared Hierarchical Bayesian regression models that assumed the association between N-back ICV at baseline and BMI, or CBCL, at baseline, 1- and 2-year follow-up was either stable or decreased over time. Concretely, we tested whether regression models allowing for an interaction between baseline N-back ICV values and assessment wave (i.e., the explanatory power of ICV could decrease or increase) were better than models assuming a fixed association between baseline N-back ICV values and well-being at all waves. The baseline coefficients were the same in both the fixed and interaction models (Table 5) and indicated that greater variability in response times during the N-back at baseline was associated with decreased well-being in terms of both baseline BMI (standardized coefficient = 0.02, posterior probability >0.999) and CBCL (standardized coefficient = 0.03, posterior probability >0.999) النتائج، بما يتوافق مع النتائج التي توصلت إليها عينة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.

قمنا بمقارنة النماذج الثابتة ونماذج التفاعل باستخدام التحقق المتبادل من الإجازة الواحدة مع أخذ عينات الأهمية المبسطة من باريتو (PSISLOO، Vehtari et al.، 2017). فضلت مقارنات النماذج بشكل متواضع النموذج الثابت الأبسط دون تفاعلات موجة المتابعة عند شرح كل من مؤشر كتلة الجسم (الفرق في الكثافة التنبؤية للسجل المتوقع (elpd) لنموذج التفاعل=−2.3، الخطأ المعياري (SE) للفرق=1.6) وCBCL (فرق elpd=−2.6، SE = 1.9). علاوة على ذلك، لم يقترح أي من نموذجي التفاعل انخفاضًا في القوة التفسيرية لخط الأساس N-back ICV للرفاهية عند 1- أو 2-زيارات متابعة لمدة عام مقارنة بخط الأساس. إذا كان هناك أي شيء، فقد كانت هناك زيادة طفيفة في معامل الانحدار للقيمة المحلية المضافة بين خط الأساس والسنة الثانية عند محاولة شرح مؤشر كتلة الجسم. وبالتالي، تظهر نتائج بيانات ABCD أن العلاقة بين القيمة المحلية المضافة N-back ورفاهية الأطفال يتم تعميمها عبر مقاييس الرفاهية (SDQ، CBCL، BMI)، وأن القوة التفسيرية للقيمة المحلية المضافة N-back تستمر خلال ما لا يقل عن سنتان من الخبرة والتطوير في غياب أي تدخل تدريبي معرفي.

4. مناقشة

تناولت الدراسة الحالية كيفية ارتباط الآليات المعرفية العصبية الكامنة وراء التأثير قصير المدى لـ WMT التكيفي لدى أطفال المدارس الابتدائية بفوائد التدريب التي تظهر بعد أشهر أو سنوات من التدريب. بشكل عام، تشير نتائجنا إلى أنه بالإضافة إلى الذاكرة العاملة نفسها، قد تكون هناك فوائد متزامنة للانتباه الانتقائي والمستمر أثناء أو بعد خمسة أسابيع من التدريب مباشرة. لقد أظهرنا أن التباين داخل الفرد في أوقات الاستجابة خلال العديد من المهام المعرفية المختلفة يمكن استخدامه للكشف عن تأثيرات التدريب قصيرة المدى لدى الأطفال وأن مثل هذه التدابير قد تكون مؤشرا على استمرار و/أو ظهور فوائد النقل البعيد بعد أشهر إلى سنوات. تم الانتهاء من التدريب.

تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن الاهتمام الأفضل هو من بين النتائج المباشرة لتقنية WMT التكيفية. يُعتقد أن الذاكرة العاملة وعمليات الانتباه مرتبطتان بشكل وثيق ومترابطان (Astle & Scerif, 2011; D'Esposito & Postle, 2015; Engle, 2018; Eriksson et al., 2015; Gazzaley & Nobre, 2012; Unsworth & Robison, 2017). ؛ واس وآخرون، 2012). على الرغم من أن لها أهدافًا أساسية مختلفة، إلا أن مهام Flanker وGo/Nogo وN-Back تتطلب القدرة على الحفاظ على التركيز المتعمد طوال المهمة (الانتباه المستمر)، وتحديد المحفزات المستهدفة وتصفية أو منع الاستجابات للغير مستهدفة. المحفزات (الانتباه الانتقائي). على المستوى العصبي، تم العثور على اختلافات بين مجموعتي WMT وCMP في الجسم المخطط وكذلك في القشرة الجبهية الجانبية والوسطى، وهي مناطق في الدماغ تدعم، من بين أمور أخرى، وظائف الانتباه الانتقائية والمستدامة (فرانك وآخرون، 2001). ؛ ماكناب وكلينجبيرج، 2008؛ زانتو وآخرون، 2011).

كانت هذه الاختلافات العصبية مصحوبة بأداء أفضل للكشف عن الإشارة (أي ارتفاع d-prime)، وانخفاض التباين داخل الفرد في أوقات الاستجابة، وتراكم أكثر كفاءة للمعلومات ذات الصلة (أي ارتفاع معدلات انجراف DDM) لدى الأطفال الذين تلقوا WMT التكيفي. كل هذه التدابير السلوكية مرتبطة بالاهتمام وتعتمد عليه. لذلك، مجتمعة، تشير نتائجنا العصبية والسلوكية إلى أن فوائد البرنامج المستخدم في هذه الدراسة يتم التوسط فيها جزئيًا على الأقل من خلال عمليات انتباه أكثر فعالية تؤدي إلى استجابات متسقة وفعالة للمعلومات ذات الصلة بالمهمة وتقليل معالجة المحفزات غير ذات الصلة والمشتتة للانتباه. .

تقدم هذه النتائج مزيدًا من الدعم لنظريات الآليات الكامنة وراء فوائد التدريب. خلص التحليل التلوي لدراسات التدريب السابقة إلى أن برنامج WMT التكيفي Cogmed-RM له تأثيرات على الانتباه في الحياة اليومية (Spencer-Smith & Klingberg، 2015). تتوافق عمليات الانتباه الأكثر فعالية التي اكتشفناها في نهاية التدريب مع النتائج والنظريات السابقة حول أساس تأثيرات النقل البعيد بعد التدريب المعرفي أيضًا (Dahlin et al., 2008; Greenwood & Parasuraman, 2016; Morrison & Chein ، 2011). على وجه التحديد، تحدث فوائد النقل البعيد هذه عندما تشترك المهارات المدربة والنقل في العمليات المعرفية الأساسية المشتركة. نظرًا للدور المهم الذي يلعبه الاهتمام كشرط أساسي للعديد من العمليات المعرفية، فإنه يمكن أن يكون بمثابة أساس لتأثيرات النقل البعيد بعد WMT.

في الآونة الأخيرة، تبين أن فوائد تقنية WMT التكيفية لدى الأطفال في سن المدرسة، مقارنة بالتدريس القياسي في الفصول الدراسية، تظهر على مدى 6-12 شهرًا (Berger et al., 2020). قد تكون التحسينات الأولية في الاهتمام بمثابة سقالة للتغييرات اللاحقة في العمليات المعرفية العليا التي تسهل الأداء المدرسي الأفضل. تشير نتائجنا الحالية إلى أن وظائف الانتباه قد تكون من بين أولى الوظائف التي تحسنت من هذا النوع من التدريب وأن الفوائد الناشئة لاحقًا للمهارات الأكاديمية والرفاهية العامة ترتبط بالتحسينات الفورية في عمليات الانتباه. ليس من المستغرب أن تؤثر WMT أيضًا على التحكم في الانتباه (على سبيل المثال، الاهتمام الانتقائي، أو الاهتمام المستمر، أو إعادة تخصيص الانتباه الموجه نحو الهدف) نظرًا لأن هذه العمليات يُفترض أنها متطلبات مسبقة للتنفيذ الناجح للذاكرة العاملة (Astle & Scerif، 2011؛ ​​ديسبوزيتو وبوستيل، 2015؛ إريكسون وآخرون، 2015؛ جازالي ونوبري، 2012؛ أنسورث وروبيسون، 2017؛ واس وآخرون، 2012).

هناك أيضًا أدلة على أن الارتباطات بين قدرة الذاكرة العاملة والمهارات المعرفية والأكاديمية المختلفة يتم التوسط فيها جزئيًا من خلال الاعتماد المشترك على التحكم في الانتباه (Engle, 2018; Fukuda & Vogel, 2011; Unsworth & Robison, 2017). نظرًا للدور الواضح لعمليات الانتباه في التوسط في النقل البعيد لتأثيرات التدريب، فمن المهم قياس هذه العمليات عند تقييم فعالية WMT والأشكال الأخرى من التدريب المعرفي. سيكون من المهم أيضًا أن تقارن الدراسات المستقبلية بشكل مباشر WMT التكيفي مقابل التدخلات التي تستخدم آليات التكيف لتدريب الانتباه أو التثبيط أو القدرات المعرفية الأخرى. تشير نتائجنا الحالية إلى أن المقاييس التي تحدد التباين داخل الفرد في وقت الاستجابة ستكون مفيدة في تحديد الفعالية النسبية على المدى القصير والطويل لأنظمة التدريب المختلفة.

إن قدرة مقاييس التباين داخل الفرد على اكتشاف الفروق الفردية في التحكم في الانتباه يمكن أن تفسر الارتباط الذي نجده بين القيمة المحلية المضافة والظهور المستقبلي للفوائد على المهارات الأكاديمية والرفاهية العامة بعد WMT. تعد مقاييس تقلب وقت الاستجابة داخل الفرد مقاييس حساسة وموثوقة للفروق الفردية في عمليات التحكم في الانتباه (MacDonald et al., 2009; Saville et al., 2011). غالبًا ما يتم استخدامها كمؤشر لكفاءة تخصيص انتباه الفرد أو درجة التقلب في التحكم في الانتباه أثناء أداء المهمة (Bellgrove et al., 2004; Isbell et al., 2018; Kelly et al., 2008; Stuss et al., 2003؛ أونسورث، 2015). تم ربط التباين داخل الفرد بتدابير التحكم المعرفي لدى الأطفال والبالغين الأصحاء، ويرتبط التباين في أوقات الاستجابة المقاسة في مهمة واحدة بالذاكرة العاملة والذاكرة طويلة المدى أو الذكاء المقاس في مهام منفصلة (Bellgrove et al., 2004; إيسبيل وآخرون، 2018؛ لارسون وساكوزو، 1989؛ مونتيز وآخرون، 2017؛ فان بيل وآخرون، 2015). كما أنه يختلف أيضًا بين الأفراد الأصحاء وأولئك الذين يعانون من اضطراب نقص الانتباه وفرط النشاط (ADHD) (Castellanos et al.، 2005؛ Geurts et al.، 2008؛ Karalunas et al.، 2014؛ Kofler et al.، 2013؛ van Belle et al. ، 2015). ومع ذلك، فإن زيادة تقلب وقت الاستجابة لا يقتصر على اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه، بل يظهر في العديد من الاضطرابات النفسية والعصبية (على سبيل المثال، إصابات الدماغ المؤلمة، والخرف، والفصام)، حيث قد يلعب نقص الانتباه دورًا مهمًا، وإن كان أقل بروزًا (Geurts et آل، 2008؛ هاينز وآخرون، 2017؛ إيلج وآخرون، 2018؛ كوفلر وآخرون، 2013؛ ماكدونالد وآخرون، 2006).

يتم ملاحظة زيادة التباين داخل الفرد بشكل شائع في الأقارب غير المتأثرين وكذلك المرضى، مما يشير إلى أنه قد يلتقط عوامل الخطر الجينية أو البيئية المشتركة للأمراض النفسية الحالية والمستقبلية (Adleman et al., 2014; Ilg et al., 2018; Karalunas). وآخرون، 2014؛ كونتسي وآخرون، 2010؛ ستوس وآخرون، 2003). مراجعة حديثة قام بها هاينز وآخرون. يسلط الضوء على العديد من الدراسات الطولية التي أجريت على كبار السن والتي أظهرت أن التباين داخل الفرد في أوقات الاستجابة يرتبط بالمستويات المستقبلية من الضعف الإدراكي والوفيات (هاينز وآخرون، 2017). وبالتالي، تشير نتائجنا الحالية، جنبًا إلى جنب مع مجموعة العمل الحالية، إلى أن مقاييس التباين داخل الفرد حساسة ليس فقط للوظيفة المعرفية والعصبية الحالية، ولكنها ترتبط أيضًا باستقرار تلك الوظائف أو تحسينها أو تراجعها في المستقبل.

لقد وجدنا أن مقاييس التباين داخل الفرد يمكن أن تكتشف الفعالية قصيرة المدى وتدل على ظهور فوائد طويلة المدى لتدخلات الذاكرة العاملة التي تهدف إلى تحسين المهارات المعرفية والأداء الأكاديمي لدى الأطفال. يمكننا اكتشاف فروق ذات دلالة إحصائية بين المجموعات المدربة وغير المدربة في تباين وقت الاستجابة بين الأفراد أثناء المهام المعرفية التي تسبر الذاكرة العاملة والانتباه (N-Back وFlanker) مباشرة بعد خمسة أسابيع من WMT، في حين حدثت تحسينات كبيرة في التباين أثناء مهمة تثبيط الاستجابة (Go/ Nogo) لم يظهر إلا بعد أشهر. ومع ذلك، بما يتوافق مع قدرتهم على التنبؤ بالتدهور المعرفي لدى كبار السن، وجدنا أن قياسات التباين داخل الفرد في مهام N-back وGo/Nogo المحسوبة في نهاية التدريب ارتبطت بالتحسينات في المهارات الأكاديمية والصحة العامة. -التواجد في الأطفال لمدة تصل إلى سنة واحدة بعد التدريب. في كلتا المهمتين، كان التباين المنخفض بعد التدريب مرتبطًا بنتائج مستقبلية أفضل في اختبارات المهارات الأكاديمية ونقاط القوة/الضعف في الفصل الدراسي والسلوك الاجتماعي. تتوافق نتائج بيانات ABCD أيضًا مع فكرة أن مقاييس تقلب الأداء ترتبط بكل من الرفاهية الحالية والمستقبلية، وتحديدًا المشكلات السلوكية ومؤشر كتلة الجسم.

تشير نتائجنا إلى أن مقاييس التباين داخل الفرد مفيدة في تقييم فعالية التدخل. ومع ذلك، لا تزال هناك عدة أسئلة مهمة تحتاج إلى معالجة. على سبيل المثال، هل يمكننا استخدام مقاييس التباين داخل الفرد لتحديد متى تلقى الفرد جرعة كافية من التدخل التدريبي؟ إذا كان الأمر كذلك، فيمكننا تخصيص مقدار التدريب لكل شخص لتحسين مقايضات التكلفة والعائد المتأصلة في أي برنامج تدريبي. سؤال رئيسي آخر تثيره النتائج التي توصلنا إليها هو ما هي أنواع المهام (على سبيل المثال، تلك التي تستهدف الذاكرة العاملة، والانتباه، وتبديل المهام، وما إلى ذلك) ومقاييس التباين داخل الفرد الأكثر ملاءمة لتقييم النتائج القصيرة والطويلة الأجل للتدريب المعرفي . قام العمل السابق بقياس التباين داخل الفرد في أوقات الاستجابة بعدة طرق مختلفة (Geurts et al.، 2008؛ Karalunas et al.، 2014؛ van Ravenzwaaij et al.، 2011). لقد وجدنا اختلافات كبيرة في تباين وقت الاستجابة بين مجموعات التدريب في الاهتمام الانتقائي (Flanker)، ومهام الذاكرة العاملة (N-Back)، ومهام تثبيط الاستجابة (Go/Nogo) باستخدام العديد من مقاييس التباين التكميلية. ومع ذلك، قد تكون هناك اختلافات في مدى نجاح المقاييس المختلفة للتنوع و/أو تصميمات المهام في التنبؤ بظهور فوائد في مجالات محددة من الأداء الأكاديمي أو الرفاهية العامة على المدى الطويل. سيكون من المهم معالجة هذا السؤال في الدراسات المستقبلية التي تجمع وتحسب مقاييس طولية متعددة في عينات كبيرة من المشاركين.

نلاحظ بعض القيود المحتملة لهذا العمل. أحد القيود المحتملة هو أن الإلمام باستخدام أجهزة الكمبيوتر قد يكمن وراء الاختلافات في تقلب وقت الاستجابة بين مجموعات التحكم والتدريب. ومع ذلك، نعتقد أن هذا غير مرجح نظرًا لأنه في دراسة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، نفذت مجموعة التدريب الاستجابات أثناء التدريب باستخدام الماوس بينما استجاب الأطفال داخل الماسح الضوئي باستخدام مربع زر مُكيَّف مع التصوير بالرنين المغناطيسي. علاوة على ذلك، لم تظهر تحسينات كبيرة في تباين الأداء في مهمة Go/Nogo إلا بعد أشهر من التدريب، مما يشير إلى أن الاختلاف يرجع إلى مزيد من التطوير في المهارات المعرفية بدلاً من الإلمام بالعمل البسيط أو المهارات الحركية. ثانيًا، لم تتضمن دراستنا الأولية للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي NBack أو Flanker عند خط الأساس، لذلك لم نتمكن من التحكم في الأداء الأساسي في تلك المهام المحددة.

يشير عدم وجود فروق بين المجموعة في أي مقاييس أخرى قبل التدخل للذاكرة العاملة أو الانتباه إلى أن احتمال فشل التوزيع العشوائي الذي يؤدي إلى اختلافات مستقلة عن التدريب في الذاكرة العاملة أو الانتباه منخفض جدًا. تشير حقيقة قدرتنا على تكرار نتائجنا من عينة الرنين المغناطيسي الوظيفي في عينة BFHSW باستخدام مهمة Go/Nogo المقاسة عند خط الأساس وبعد التدخل، إلى أن فشل التوزيع العشوائي هو سبب غير مرجح لنتائجنا الأصلية. أخيرًا، أحد القيود المهمة هو أن بياناتنا الحالية لا يمكن أن تخبرنا ما إذا كانت هذه التأثيرات خاصة بـ WMT التكيفية في حد ذاتها أو ما إذا كانت أشكال أخرى من التدريب المعرفي قد تؤدي إلى فوائد مماثلة. تشير نتائجنا على تقلب RT إلى أن بعض فوائد التدريب الأولية تتم بوساطة التحسينات في التحكم في الانتباه. في حين أن التحكم في الانتباه والذاكرة العاملة مترابطان، فمن الممكن تدريب التحكم في الانتباه باستخدام المهام المعرفية التي تتطلب متطلبات محدودة على الذاكرة العاملة للتمييز بشكل أفضل بين المهارتين. يعد تحديد أفضل أنواع وأشكال التدريب المعرفي، وربما كيفية تخصيص التدريب للأفراد من مختلف الأعمار أو القدرات، هدفًا مهمًا للبحث المستقبلي.

5. الخلاصة

لقد كانت الوسائل الفعالة لتعزيز القدرات المعرفية هدفًا طويل الأمد في العديد من التخصصات. يضيف عملنا الحالي إلى الأدلة الموجودة على أن WMT التكيفية يمكن أن تفيد الأطفال في سن المدرسة بشكل كبير (Berger et al., 2020; Jones et al., 2020; Karbach et al., 2015; Titz & Karbach, 2014; Wass et al., 2012). علاوة على ذلك، فإنه يوفر رؤى إضافية حول الآليات الكامنة وراء هذه الفوائد. جنبا إلى جنب مع النتائج الأخيرة التي توصل إليها بيرغر وآخرون. (2020)، فإنه يسلط الضوء أيضًا على أهمية إدراج متابعات طويلة المدى في أي تقييم لكفاءة التدريب. بالإضافة إلى بيانات المتابعة طويلة المدى، فإننا نظهر فائدة استخدام مقاييس تقلب وقت الاستجابة كمؤشر فوري لنجاح التدخل. لا ينبغي التغاضي عن الأهمية العملية لأداة التقييم الفوري هذه، لأنها قد تسمح بتخصيص تدخلات التدريب من حيث المدة أو المحتوى دون الحاجة إلى الانتظار لسنوات للحصول على بيانات المتابعة لتحديد ما إذا كانت الفوائد طويلة المدى ستظهر.

مراجع

1. Achenbach, TM (1991) دليل لقائمة التحقق من سلوك الطفل/4-18 وملف تعريف 1991. قسم الطب النفسي، جامعة فيرمونت.

2.Adleman, NE, Yi, JY, Deveney, CM, Guyer, AE, Leibenluft, E., & Brotman, MA (2014). زيادة التباين داخل الموضوع في وقت الاستجابة لدى أطفال ما قبل المدرسة غير المتأثرين المعرضين لخطر عائلي للاضطراب ثنائي القطب. أبحاث الطب النفسي، 30، 219(3)، 687-689.

3. علي، س.، ماكون، إس. جي.، بدير، ب.، وماكدونالد، إس دبليو إس (2019). يرتبط التباين بين الأفراد لدى الأطفال بتقييمات المخبرين للانتباه والوظيفة التنفيذية. مجلة علم النفس العصبي السريري والتجريبي، 41(7)، 740-748.

4. أستل، دي، بارنز، جي جي، بيكر، ك.، كولكلاف، جي إل، وولريش، إم دبليو (2015). التدريب المعرفي يعزز الاتصال الجوهري للدماغ في مرحلة الطفولة. مجلة علم الأعصاب: الجريدة الرسمية لجمعية علم الأعصاب، 35(16)، 6277-6283.

5. أستل، دي، وسيريف، جي. (2011). التفاعلات بين الانتباه والذاكرة البصرية قصيرة المدى (VSTM): ما الذي يمكن تعلمه من الاختلافات الفردية والتنموية؟ علم النفس العصبي، 49(6)، 1435-1445.

6.Au, J., Sheehan, E., Tsai, N., Duncan, GJ, Buschkuehl, M., & Jaeggi, SM (2015). تحسين الذكاء السائل من خلال التدريب على الذاكرة العاملة: التحليل التلوي. النشرة والمراجعة النفسية، 22(2)، 366-377.

6. باديلي، أ. (1996). تجزئة الذاكرة العاملة. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية، 93(24)، 13468-13472.

7. باديلي، أ. (2010). الذاكرة العاملة. علم الأحياء الحالي، 20(4)، R136-R140.

8. بيلجروف، MA، هيستر، R.، وGaravan، H. (2004). الارتباطات التشريحية العصبية الوظيفية لتقلب الاستجابة: دليل من مهمة تثبيط الاستجابة. علم النفس العصبي، 42(14)، 1910-1916.

9.Berger، EM، Fehr، E.، Hermes، H.، Schunk، D.، & Winkel، K. تأثير تدريب الذاكرة العاملة على المهارات المعرفية وغير المعرفية للأطفال. المجلة الإلكترونية لـ SSRN، https://doi.org/10.2139/ssrn.3622985

10. بوج، ت.، ولاسيكي، إل. (2014). مكاسب موثوقة؟ الأدلة على التصاميم الضعيفة إلى حد كبير في دراسات تدريب الذاكرة العاملة تنتقل إلى الذكاء السائل. الحدود في علم النفس، 5، 1589.

For more information:1950477648nn@gmail.com