لماذا تتحسن قدرة الذاكرة العاملة المرئية مع تقدم العمر: المزيد من الكائنات، أو المزيد من تفاصيل الميزات، أو كليهما؟ تقرير مسجل الجزء 1

خلاصة

لقد بحثنا في كيفية تطور الذاكرة العاملة البصرية (WM) مع تقدم العمر عبر فترة المدرسة الابتدائية المبكرة (6-7 سنوات)، ومرحلة المراهقة المبكرة (11-13 سنة)، ومرحلة البلوغ المبكر (18-25 سنة). ويركز العمل على التغييرات في اثنين المعلمات: عدد الكائنات التي تم الاحتفاظ بها جزئيًا على الأقل، ومقدار تفاصيل الميزة التي تم تذكرها لهذه الكائنات. تشير بعض الأدلة إلى أنه بينما يمكن للأطفال الرضع أن يتذكروا ما يصل إلى ثلاثة أشياء، مثل البالغين، فإن الأطفال الصغار يتذكرون شيئين فقط. يمكن تفسير هذا المسار الغريب وغير الرتيب من خلال الاختلافات في مستوى تفاصيل الميزات المطلوبة للأداء الناجح في نماذج ذاكرة الرضع مقابل نماذج ذاكرة الأطفال/البالغين.

تعتبر فترة المراهقة فترة حرجة في الحياة لا تؤثر فقط على النمو البدني، بل لها أيضًا تأثير عميق على الذاكرة. المراهقة المبكرة هي في ذروة نمو الدماغ. يلعب التعلم والتدريب وممارسة الرياضة خلال هذه الفترة دورًا مهمًا في تطوير الذاكرة وتحسينها.

خلال فترة المراهقة المبكرة، يبدأ الدماغ في النضج ويزداد عدد الخلايا العصبية والمشابك العصبية تدريجيًا. وفي الوقت نفسه، ستتحسن قدرات التعلم لدى الأشخاص أيضًا خلال هذه الفترة، مما يسهل على الشباب النجاح عند تعلم معارف ومهارات جديدة. بالإضافة إلى ذلك، من خلال التدريب والتمرين المناسبين، يمكن استكشاف وتحفيز إمكانات الدماغ بشكل أكبر، ويمكن تحسين كفاءة الذاكرة والتعلم.

لذلك، في مرحلة المراهقة المبكرة، يجب إيلاء اهتمام خاص لتنمية الذاكرة وممارستها. يمكنك تحسين مستوى ذاكرتك وقدرتك من خلال قراءة المزيد، وتدوين المزيد من الملاحظات، والقيام بالمزيد من التمارين. وفي الوقت نفسه، يجب عليك أيضًا التأكد من الحصول على قسط كافٍ من النوم والراحة، وهما أمران مهمان جدًا لنمو الدماغ وتحسين الذاكرة.

باختصار، تعتبر فترة المراهقة المبكرة فترة تساعد على نمو الدماغ وتحسين الذاكرة. يجب أن نستخدم خصائص ومزايا هذه الفترة بنشاط لتحسين ذاكرتنا وقدراتنا على التعلم من خلال التدريب والتمارين المناسبة وإرساء أساس متين للتعلم والنمو في المستقبل. يمكن ملاحظة أننا بحاجة إلى تحسين الذاكرة، ويمكن لـ Cistanche deserticola أن يحسن الذاكرة بشكل كبير لأن Cistanche deserticola هي مادة طبية صينية تقليدية لها العديد من التأثيرات الفريدة، أحدها هو تحسين الذاكرة. تأتي فعالية اللحم المفروم من المكونات النشطة المختلفة التي يحتوي عليها، بما في ذلك الأحماض والسكريات والفلافونويد وغيرها. ويمكن لهذه المكونات تعزيز صحة الدماغ بطرق مختلفة.

انقر فوق تعرف على 10 طرق لتحسين الذاكرة

هنا، قمنا بفحص ما إذا كانت التغييرات في أحد المعلمتين (عدد الكائنات، وكمية التفاصيل المحفوظة لكل كائن) أو كليهما معًا يمكن أن تفسر تطور قدرة WM البصرية مع تقدم الأطفال في السن. ولاختباره، قمنا بتنويع مقدار المشاركين في تفاصيل الميزات المطلوب الاحتفاظ بهم. في الحالة الأساسية، رأى المشاركون مجموعة من الكائنات وكان عليهم ببساطة الإشارة إلى ما إذا كان الكائن موجودًا في موقع تم فحصه أم لا. يبدأ ذلك بإجراء معايرة لضبط حجم مصفوفة كل فرد للحصول على نسبة صحيحة تبلغ حوالي 80%. وفي حالات أخرى، قمنا باختبار ذاكرة ليس فقط الموقع ولكن أيضًا الميزات الإضافية للكائنات (اللون، وأحيانًا الاتجاه أيضًا). تشير نتائجنا إلى أنه يتم التعبير عن نمو السعة عبر كل من ذاكرة الموقع المحسنة (سواء كان هناك كائن في موقع ما) واكتمال تمثيلات الكائنات.

الذاكرة العاملة (WM) هي النظام الذي يحتوي على تمثيلات عقلية متاحة للمعالجة لاستخدامها في الأنشطة المعرفية ذات المستوى الأعلى (على سبيل المثال، Logie & Cowan, 2015). يُعتقد أن قدرة WM هي المحدد الحاسم للتطور المعرفي في مرحلة الطفولة (Bayliss, Jarrold, Gunn, & Baddeley, 2003; Holmes, Gathercole, & Dunning, 2010) والفروق الفردية في القدرات الفكرية (Conway, Kane, & Engle, 2003; Jarrold& توزي، 2006). بشكل عام، يتحسن أداء WM مع تقدم الأطفال في السن (على سبيل المثال، Brockmole & Logie, 2013; Cowan, Fristoe, Elliott, Brunner, & Saults, 2006; Cowan, Morey,AuBuchon, Zwilling, & Gilchrist, 2010; Cowan, Naveh-Benjamin, كيلب، وسولتس، 2006؛ جاثركول، بيكرينغ، أمبريدج، وويرنج، 2004؛ إيسبيل، فوكودا، نيفيل، وفوغل، 2015؛ ريجز، ماك تاغارت، سيمبسون، وفريمان، 2006؛ ريجز، سيمبسون، وبوتس، 2011)، وفهم هذا التطور له عواقب مهمة على البيئات التعليمية.

على سبيل المثال، قد تكون قدرة الأطفال على اتباع التعليمات مقيدة بقدرة إدارة الموارد (Jaroslawska, Gathercole, Logie, & Holmes, 2016). ومع ذلك، على الرغم من الإجماع على أن قدرات WM تتحسن مع وصولنا إلى مرحلة البلوغ، فمن غير الواضح أي جانب من جوانب WM يقود هذا التحسن. تم اقتراح العديد من عمليات الترشيح واختبارها ورفضها. على سبيل المثال، لا يبدو أن تطوير WM مدفوع بالقدرة المحسنة على تخصيص الاهتمام بشكل فعال (Cowan et al., 2010; Morey et al., 2010)، أو تحسين المعرفة بالأشياء (Cowan,Ricker, Clark, Hinrichs, & Glass, 2015) أو تقليل قيود ترميز الذاكرة (Cowan,AuBuchon, Gilchrist, Ricker, & Saults, 2011).

نركز هنا على عاملين قد يفسران تحسن WM البصري مع تقدم الأطفال في السن من سنوات الدراسة الابتدائية إلى مرحلة البلوغ. العامل الأول الذي نركز عليه هو الزيادة في عدد الكائنات التي يمكن الاحتفاظ بها في WM، والثاني هو مقدار تفاصيل الميزات التي تم الاحتفاظ بها لكل كائن. خذ بعين الاعتبار عندما يطلب شخص ما من طفل أن يتذكر ثلاثة حيوانات: طائر، وسمكة، وزرافة. لتمييز الطير عن السمكة، يجب الاعتماد على سمات معينة لهذه الأشياء (هل لها أجنحة، هل لها منقار؟). وقد تختلف الحيوانات أيضًا في الحجم واللون وغيرها من الميزات. من الممكن أن يكون الاحتفاظ بثلاثة أشياء منفصلة (أو حيوانات) أكثر من اللازم، وسينسى الأطفال أحد الحيوانات. أو قد يحتفظون بشيء ما عن كل حيوان، ولكن ليس كل الميزات. على سبيل المثال، قد يتذكرون أن أحد الحيوانات كان أصفر اللون، لكنهم ينسون سماته الأخرى، ويتذكرون أن حيوانًا آخر كان طائرًا، بينما ينسون لونه.

تشير مجموعة كبيرة من الأبحاث إلى أن البالغين يمكنهم عادةً تذكر ثلاثة إلى أربعة عناصر عندما لا تكون هناك طريقة لدمج العناصر المعروضة في أجزاء أقل وأكبر (Cowan,2001; Luck & Vogel, 1997). ومع ذلك، عندما يزيد تعقيد العنصر، لا تكتمل التفاصيل المميزة (Cowan, Blume, & Saults, 2013; Hardman & Cowan, 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013، على الرغم من راجع Luck & Vogel, 1997). كوان وآخرون. (2013) قدم مصفوفات من الأشكال الملونة والذاكرة المطلوبة للألوان فقط، أو الأشكال فقط، أو كليهما. بعد فترة استبقاء قصيرة، حكم المشاركون على ما إذا كانت المصفوفة المرئية تختلف عن عنصر مسبار المقارنة الذي تم تقديمه ("التغيير") أو لا تختلف عنه ("لا تغيير").

تذكر المشاركون البالغون الصغار حوالي ثلاثة عناصر في المتوسط ​​في جميع الظروف، ولكن عندما كانوا مسؤولين عن كلتا الميزتين، غالبًا ما نسوا الشكل أو اللون. وتم العثور على نتائج مماثلة للكائنات متعددة الميزات التي تحتوي على 4-6 ميزات (Hardman & Cowan, 2015; أوبراور وإيشنبرجر، 2013). على الرغم من أن ذلك خارج نطاق العمل الحالي، إلا أن جعل المشاركين البالغين مسؤولين عن ميزتين بدلاً من واحدة فقط قد يقلل أيضًا من دقة الذاكرة، مثل موقعها الدقيق على دائرة تمثل الاتجاهات أو الألوان المحتملة (Fougnie, Asplund, & Marois, 2010). .

لقد افترضنا أن عدد الأشياء والتفاصيل المميزة لتلك الأشياء قد تتبع مسارات تنموية منفصلة، ​​استنادًا إلى مفارقة مثيرة للاهتمام في الأدبيات المتعلقة بقدرة الذاكرة عند الرضع والأطفال والشباب.

في حين أن البالغين يرتكبون الأخطاء عادةً إذا تجاوز عدد العناصر التي يجب أخذها في الاعتبار ثلاثة إلى أربعة عناصر (Cowan, 2001; Luck& Vogel, 1998)، يبدو أن الأطفال في مرحلة ما قبل المدرسة والأطفال الذين بدأوا المدرسة للتو قادرون على الاحتفاظ بحوالي 2 إلى 2.5 عنصر فقط (على سبيل المثال، Cowan et آل، 2005؛ كوان، نوجنت، إليوت، بونوماريف، وسولتس، 1999؛ ريجز وآخرون، 2006؛ سيميرنج، 2012). ولكن من المثير للدهشة أن هناك أدلة تشير إلى أن 18-الرضع الذين يبلغون من العمر أشهرًا قد يتذكرون حوالي ثلاثة أشياء (على سبيل المثال، Ross-Sheehy,Oakes, & Luck, 2003; Zosh & Feigenson, 2015). وهذا من شأنه أن يؤدي إلى استنتاج مقلق مفاده أن سعة الذاكرة تتناقص مع تقدم العمر لدى الأطفال الصغار. ومع ذلك، فإن هذا الاستنتاج لن يكون له ما يبرره، لأن الدراسات تستخدم نماذج مختلفة عن دراسات WM في الأطفال الأكبر سنا. على سبيل المثال، وجد فيجنسون وكاري (2003; 2005) أن الأطفال الرضع بعمر شهر واحد 14-بحثوا عن العدد الصحيح من العناصر عندما تم إخفاء ما يصل إلى ثلاثة أشياء. في مثل هذه الأبحاث الخاصة بالأطفال، عزا المشاركون سعة الذاكرة إلى ثلاثة ببساطة من خلال تذكر وجود ثلاثة عناصر هناك.

في المقابل، تتضمن النماذج المستخدمة مع الأطفال الأكبر سنًا عادةً اكتشاف التغييرات في (أو إعادة إنتاج) العناصر بناءً على ميزات مثل اللون أو الشكل أو الاتجاه (على سبيل المثال، Burnett Heyes, Zokaei, van der Staaij, Bays, & Husain,2012; Cowan et al. ، 2006؛ هيز، زوكاي، وحسين، 2016؛ ريجز، سيمبسون، وبوتس، 2011؛ ​​ساريجيانيديس، كريكمور، وأستل، 2016)، مطالبة المشاركين بتذكر ما رأوه، بدلاً من الإشارة ببساطة إلى أنهم رأوا شيئًا ما.

في الواقع، عند استكشاف ذاكرة الأطفال الرضع لميزات العناصر، تكون تقديرات سعة الذاكرة أقل. اختبر Zosh and Feigenson (2012) ما إذا كان الأطفال الرضع يتذكرون ميزات العناصر عن طريق استبدال الأشياء المخفية التي رآها الرضيع بأشياء مخفية لم يتم رؤيتها. إذا تذكر الأطفال تفاصيل الميزات، فيجب عليهم ملاحظة متى تم تبديل كائن إلى آخر، والبحث عن العنصر المفقود. وعلى النقيض من ذلك، إذا كان الأطفال يتذكرون فقط أنهم رأوا شيئًا ما، ولكن ليس ما كان عليه (أي لا توجد تفاصيل مميزة)، فلن يلاحظوا التبديل، وبالتالي لن يبحثوا عن الكائن الأصلي. باستخدام هذا الأسلوب، وجد زوشاند فيجنسون أن الأطفال بعمر 18-يظهر أنهم يتذكرون تفاصيل كافية للتمييز بين الأشياء (على سبيل المثال، ملاحظة مفاتيح الهوية) عند تكليفهم بتذكر كائن واحد أو اثنين.

سُمح للأطفال الرضع باستعادة الأشياء من الحاوية واستمروا في البحث عن الأشياء التي يتذكرونها عندما تم العثور على الأشياء الجديدة في الحاوية بدلاً من ذلك، معتقدين أن الأشياء القديمة لا بد أنها لا تزال موجودة هناك. ومع ذلك، عندما تم إخفاء ثلاثة أشياء، يبدو أن الأطفال لم يعودوا يلاحظون مثل هذه المفاتيح لأنهم توقفوا عن البحث عن ثلاثة أشياء. وهكذا، على الرغم من تذكرهم وجود ثلاثة كائنات، يبدو أنهم يتذكرون مصفوفات من ثلاثة كائنات بتفاصيل أقل من المصفوفات المكونة من كائنين. ومن المثير للاهتمام أنه عندما كان تغير الهوية أكثر وضوحًا - حيث استبدل الباحثون شيئًا ما بمادة غير صلبة - بدا أن الأطفال لاحظوا ذلك، حتى في الحجم الثالث. يشير هذا إلى أنه على الرغم من الاحتفاظ ببعض تفاصيل الميزات، فقد يكون التمثيل أضعف من أن يفرق بين جسمين صلبين، ولكنه كافٍ للتمييز بين تمثيلات مختلفة بشكل أكثر وضوحًا (على سبيل المثال، جسم صلب مقابل جسم غير صلب). تم العثور على نتائج مماثلة عند الرضع الذين لا تتجاوز أعمارهم ستة أشهر، والذين بدا أنهم يتذكرون الهوية الفئوية (الكرة مقابل رأس الدمية) لجسم مخفي لكنهم فشلوا في تذكر هويته الإدراكية (على سبيل المثال، لونه؛ Kibbe & Leslie, 2019).

وبالتالي، فإن الزيادة الملحوظة في قدرة WM التي شوهدت من مرحلة الطفولة المبكرة إلى المراهقة (على سبيل المثال، Cowanet al., 2006; Cowan et al., 2010; Cowan, Naveh-Benjamin, Kilb, & Saults, 2006; Riggs et al., 2006; Riggs et al. al., 2011) قد لا يكون مدفوعًا بالقدرة على الاحتفاظ بمزيد من العناصر، ولكن بدلاً من ذلك من خلال زيادة تفاصيل الميزات المحتفظ بها للعناصر التي تم تذكرها. الاختلافات في ما يشكل "تذكر شيء ما" في نماذج الرضع النموذجية - مقارنة بالنماذج المستخدمة مع الأطفال والبالغين - قد تفسر هذه الوظيفة غير البديهية على شكل حرف U لقدرة الذاكرة مع تقدم العمر. إذا كان الأطفال، مثل الرضع في بعض الإجراءات، يحتاجون فقط إلى معرفة ما إذا كان هناك شيء ما (دون تذكر التفاصيل المميزة)، فيجب أن تكون سعة الذاكرة المقدرة (k) حوالي ثلاثة عناصر، على غرار التقديرات التي تم الحصول عليها للرضع في الإجراءات المذكورة أعلاه والشباب في الاختبار إجراءات مثل لدينا. إذا كان الأمر كذلك، فهذا يشير إلى أن عدد الأشياء التي يمكن وضعها في الاعتبار ثابت طوال عمر الإنسان، ولكن مقدار التفاصيل لكل عنصر قد يفسر تحسن الذاكرة المرتبط بالتطور. تمشيًا مع هذا الاحتمال، فإن الأطفال الذين لا يستطيعون الاحتفاظ إلا بعنصر واحد أو عنصرين في WM المرئية ما زالوا يحكمون عادةً على أن لديهم حوالي ثلاثة عناصر في ذهنهم عندما يُسألون عن مجموعة من الألوان قبل الاختبار الموضوعي (Blume, 2018). في هذه الحالات، قد يتذكر الأطفال أشياء معينة لا يدركون أنها لم تعد تحتفظ بالميزة المهمة التي سيتم اختبارها (في إجراء بلوم، اللون).

وكما تشير هذه الأمثلة، فإن قياس فعل "تذكر شيء ما" ليس بالضرورة أمرًا مباشرًا. وفي الواقع، فإن العلاقة بين الميزات والأشياء، والمساحة التي تشغلها في الذاكرة العاملة، هي قضية مثيرة للجدل. اقترحت بعض الأبحاث أنه يمكن الاحتفاظ بعدد محدد من العناصر في الذاكرة بغض النظر عن عدد الميزات لكل عنصر (Luck & Vogel, 1997; Luria & Vogel, 2011; Vogel, Woodman, & Luck, 2001). ومع ذلك، وجد آخرون ذلك إن تذكر الميزات الإضافية يؤدي إلى إضعاف الذاكرة (Cowan et al., 2013; Cowan & Hardman, 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013). استخدم كواناند هاردمان (2015) نموذجًا مشابهًا لنموذجنا ووجد أن كلا من الزيادات في عدد الكائنات وميزة تحميل الذاكرة الضعيفة، لدى المشاركين البالغين. النموذج الذي كان مناسبًا لجميع مجموعات البيانات الثلاث الأحدث هو النموذج الذي يوجد فيه حد لحوالي 3 كائنات، وأيضًا حد لعدد الميزات لكل كائن للمصفوفات المقدمة لفترة وجيزة. من خلال تضمين شرط أساسي تمت معايرته للحصول على مستوى أداء ثابت عبر الفئات العمرية، ونحن نخطط لفحص ما إذا كانت إضافة الميزات التي يجب تذكرها لكل كائن تخلق صعوبة أكبر للأطفال الأصغر سنًا مقارنة بالأطفال الأكبر سنًا أو البالغين.

لقد اقتربنا من قياس الأشياء التي يتم تذكرها بطريقتين. أولاً، قمنا بقياس ذاكرة الكائن على أنها تذكر وجود شيء ما في مكان معين. هذا التنفيذ لشيء ما يتوافق بشكل وثيق مع مفهوم "ملف الكائن" (كانيمان وتريسمان، 1984). وفي هذا العرض، يتم تشبيه الأحداث المرئية ببلاغات مركز الشرطة، حيث يتم فتح ملف جديد لكل حدث جديد حسب زمانه ومكانه. ومن ثم يمكن إضافة المزيد من الميزات (مثل تفاصيل حول الجريمة، أو لونها واتجاهها بالنسبة للكائن المرئي في دراستنا). قد يكون سؤالنا "كان هناك شيء ما" مثل السؤال عما إذا كان قد تم إنشاء ملف كائن، نظرًا لأن الكائنات لا تتحرك داخل المصفوفة.

بعد ذلك، يتم في بعض الأحيان التحقق من التفاصيل الإضافية التي ربما تمت إضافتها إلى ملف الكائن (اللون والاتجاه). يتناسب ترتيب الاختبار هذا مع فكرة أن الموقع يُستخدم للوصول إلى ميزات مرئية محددة (Nissen, 1985)، وله مكانة خاصة في ربط الميزات المرئية (على سبيل المثال، Kahneman, Treisman, & Gibbs, 1992; Treisman & Zhang, 2006; Wheeler) & تريسمان، 2002). ومع ذلك، حتى إذا تم إنشاء الإدراك عبر ملف كائن خاص بالموقع، فمن الممكن نظريًا أنه بالنسبة لبعض الكائنات، يتم نسيان الموقع لاحقًا مع الاحتفاظ بلون الكائن أو اتجاهه. في الواقع، تشير أبحاث أخرى إلى أن معلومات الموقع والميزات ليست بالضرورة متكاملة.

في حين أن الموقع يبدو حاسمًا للربط الإدراكي الحسي الأولي، فقد يتم فقدان الحالة الخاصة للموقع بمجرد تشكيل التمثيلات في WM، والتي تعمل وفقًا لمبادئ مختلفة عن الاهتمام البصري والإدراك (على سبيل المثال، Hedayati & Wyble; Logie, Brockmole, & Jaswal, 2020). لقد سمحنا باحتمال أن يتم تذكر الموقع الدقيق بشكل خاطئ بينما يتم تذكر الميزات الأخرى في القياس الثاني للكائنات في الذاكرة، أي عدد الكائنات التي تم تذكر ميزة واحدة لها على الأقل (بالإضافة إلى استخدام القياس الكمي الأول، يتم تذكر مواقع الكائنات بشكل صحيح).

قد يكون هذا السؤال النظري الذي طرحناه متعامدًا مع بعض الأسئلة الأخرى التي يمكن للمرء أن يطرحها حول تطور WM. على سبيل المثال، من الممكن أن ما يتطور هو سرعة تحديث تمثيلات العناصر في الذاكرة العاملة (eg, Gaillard,Barrouillet, Jarrold, & Camos, 2011). وحتى لو كان الأمر كذلك، فلا يزال بإمكان المرء أن يتساءل عما إذا كان معدل التطوير يسمح بالاحتفاظ بمزيد من العناصر، أو المزيد من الميزات لكل عنصر، أو كليهما. وبالمثل، قد تكون هناك زيادات تنموية في المعرفة والاستراتيجيات (على سبيل المثال، Cowan, 2016) ولكن تطورها لن يحل مسألة ما إذا كانت التطورات التي تحدث تؤثر على عدد تمثيلات WM أو تفاصيلها، حيث تحدد الأخيرة ما إذا كانت التمثيلات كافية للإجابة التجريبية أسئلة الاختبار.

لقد اختبرنا ما إذا كانت التغييرات التنموية من الطفولة إلى مرحلة البلوغ مدفوعة بتذكر المزيد من الأشياء، و/أو تذكر الأشياء ذات تفاصيل أكثر ثراءً، من خلال مطالبة المشاركين بتذكر الأشياء على مستويات مختلفة من تعقيد الميزات. نوضح أدناه كيفية تصورنا لاكتمال تمثيلات الكائنات، وتحديد المصطلحات التي سنستخدمها، وتقديم الأسئلة الرئيسية التي تناولناها.

الأهداف والفرضيات التجريبية

في التطبيقات العملية للمعرفة حول الذاكرة العاملة، كما هو الحال في التعليم، إحدى الطرق المحتملة للتغلب على قيود WM وتسهيل التعلم هي ضبط عرض المواد عن طريق تقليل عدد الأجزاء التي يجب وضعها في الاعتبار بشكل مستقل (انظر Cowan,2014; Gathercole & Alway). ، 2007). وللقيام بذلك، من المفيد معرفة ما إذا كان عدد القطع أو مقدار تفاصيل الميزات - أو كليهما - يميل إلى زيادة التحميل على WM لدى الأطفال الصغار. وبالعودة إلى المثال الحيواني أعلاه، سنكون مهتمين بمعرفة ما إذا كانت قيود WM لدى الأطفال الصغار هي السبب. من خلال عدد الكائنات (الحيوانات)، أو عدد الميزات (تعقيد ميزة تلك الحيوانات). باستخدام كائنات أبسط ذات ثلاث ميزات، كنا نهدف إلى الإجابة على سؤالين. أولاً، هل يتذكر الأطفال أشياء أقل؟ ثانيًا، هل تؤثر زيادة تعقيد مهمة الذاكرة (أي مطالبة المشاركين بتذكر المزيد من الميزات لكل كائن) على الأداء بالتساوي عبر عملية التطوير؟

لقد اختبرنا الفرضية القائلة بأن ما يتحسن مع التطوير هو اكتمال تمثيلات الكائنات ولكن ليس عدد الكائنات في WM في حد ذاته. وفقًا لهذه الفرضية، فإن السبب وراء ضعف أداء الأطفال الصغار عن البالغين في تذكر مصفوفات المربعات الملونة، على سبيل المثال (على سبيل المثال، كوان وآخرون، 2005) هو أن المربعات الملونة عبارة عن كائنين مميزين مع الموقع واللون كميزات مميزة وقد يتذكر الأطفال مواقع العديد من الكائنات مثل البالغين بينما يتذكرون عددًا أقل من الألوان أو قد يتذكرون ميزة واحدة على الأقل (الموقع أو اللون) لعدد مماثل من الكائنات مثل البالغين بينما يتذكرون ميزات أقل بشكل عام.

تؤدي فرضية إثراء الميزة الخاصة بالتغيير التنموي إلى تنبؤين: (1) بغض النظر عن العمر، يجب أن يكون عدد الكائنات على الأقل جزئيًا في WM حوالي ثلاثة، ولكن (2) بالنسبة لمثل هذه الكائنات، يجب أن يكون الأطفال الأصغر سنًا أقل قدرة على تذكر الميزات (على سبيل المثال، سيكون أدائهم أكثر ضعفًا عندما يُطلب منهم تذكر تفاصيل الميزات الإضافية حول هذه الكائنات). قمنا بفحص التغيرات التطورية في كل من هذه المعلمات (عدد الكائنات وعدد الميزات داخل الكائنات) باستخدام نسخة من الأساليب المستخدمة سابقًا في البالغين ذوي الكائنات متعددة الميزات (Cowan et al., 2013; Cowan & Hardman, 2015)، تم تكييفها هنا دراسة نمو الطفل.

والأهم من ذلك، أننا قمنا بتضمين شرط أساسي "كان هناك شيء ما"، مما يجعل نموذجنا مرتبطًا من الناحية المفاهيمية ببعض الأبحاث المستخدمة في مجال الأطفال الرضع، لتحقيق بعض المقارنة العامة مع طرق تقدير القدرات في مثل هذه الدراسات. لقد استخدمنا مهمة يكون فيها نوع العرض المرئي هو نفسه دائمًا، ولكن تختلف فيها المعلومات المطلوبة لأداء المهمة بشكل مثالي. في بعض الأحيان، كان المشاركون مسؤولين فقط عن تذكر ما إذا كان الجسم موجودًا في مكان معين على شاشة الكمبيوتر (خط الأساس)؛ وفي أحيان أخرى، لتذكر موقع الكائن ولونه (ميزة إضافية واحدة)؛ وفي أحيان أخرى، لتذكر موقع الكائن ولونه واتجاهه (ميزتان مضافتان).

تتمثل ميزة هذا التصميم في أن التعقيد الإدراكي لعناصر الذاكرة متطابق في جميع الظروف، وهو أمر مهم لأن العناصر الأكثر تعقيدًا قد يكون من الصعب تذكرها لأنها أكثر صعوبة في إدراكها في إطار زمني محدود (Eng, Chen, & Jiang, 2005). وهو عامل خارج نطاق دراستنا. ومع ذلك، قد يتجاهل المشاركون تعليمات المهمة أو يفضلون التركيز على ميزة معينة بغض النظر عن تعليمات المهمة. يجب أن يكون هذا التشفير التفضيلي ملحوظًا بشكل خاص في "أي كتلة تجريبية ذات ميزة واحدة" (حيث يمكن فحص أي من الميزات الثلاث). لقد قمنا أيضًا بتضمين تحليل تحكم للكشف عن الإسقاط الانتقائي للميزة الثانية (انظر المواد التكميلية، القسم 2).

فرضيات محددة وكيف سيتم اختبارها

تم تلخيص الفرضيات في الجدول 1. حيث نذكر فقط الفرضيات التي تختلف فيها الظروف، ولكن بالنسبة لأي منها العكس، يمكن أيضًا إثبات الفرضيات الصفرية باستخدام طرق الاستدلال البايزية.

أولاً، وفقًا لفرضية زيادة قدرة النمو التنموي، قد نجد أن المشاركين الأكبر سنًا يحتفظون بمزيد من الأشياء في حالة الموقع (الفرضية H1A) وأن هذه الميزة يجب أن تمتد إلى اختبارات الموقع في كل حالة (الفرضية H1B)، دون ادعاء حدوث تغيير في النمو. في تفاصيل الميزة للكائنات التي تم تذكرها. قد يتناسب ذلك مع الاقتراحات القائلة بأن تحسين WM أثناء مرحلة الطفولة يرجع إلى زيادة منفصلة في قدرة WM البصرية، أي أن الحد الأقصى لعدد الكائنات التي يمكن رؤيتها في WM المرئية يزداد (على سبيل المثال، Cowan, 2016) في حين أن مستوى تفاصيل الميزات لكل منها بنجاح يبقى الكائن المشفر ثابتًا مع تقدم العمر. على سبيل المثال، قام ريجز وزملاؤه (2011) بمقارنة أداء الذاكرة للكائنات ذات الميزات الفردية والمتعددة عبر ثلاث فئات عمرية: 7-الأطفال بعمر سنة، و10-الأطفال بعمر سنة، والبالغين.

في حين أن البالغين يتذكرون أشياء أكثر من الأطفال الصغار، فإن حالة السمات المتعددة لم تؤدي إلى عجز إضافي في الأداء في أي فئة عمرية، مقارنة بالتجارب التي يمكن أن تتغير فيها سمة واحدة فقط. يشير هذا إلى أن عدد تمثيلات الكائنات المتكاملة متعددة الميزات في WM يتغير مع تقدم العمر. ومع ذلك، في حالة الميزة الفردية لـ Riggs et al. (2011) يمكن أن يتغير الاتجاه فقط، بينما في الحالة متعددة الميزات، إما اللون أو الاتجاه قد يتغير. عادةً ما يكون أداء الذاكرة للون أفضل من أداء الذاكرة للاتجاه (انظر Cowan & Hardman,2015; Oberauer & Eichenberger, 2013; Peich, Husain, & Bays, 2013). في الواقع، كان أداء ريجز وآخرين جيدًا أيضًا في الظروف الفردية والمتعددة الميزات، على عكس كوان وهاردمان (2015؛ انظر أيضًا Oberauer & Eichenberger، 2013).

من الممكن أن يكون التعزيز العام لذاكرة الألوان قد حجب التأثير الضار لتذكر ميزتين. لذلك، لاستبعاد هذا الاحتمال في هذه الدراسة، قمنا بفحص الذاكرة بشكل منهجي لبعض الميزات مع تغيير الطلب على تذكر الميزات الأخرى. على سبيل المثال، قمنا بفحص الذاكرة لتحديد موقع الكائن في ثلاثة شروط: عندما يجب تذكره وحده، ومتى يجب تذكر الموقع واللون، ومتى يجب تذكر الموقع واللون والاتجاه.

وتتوافق النتيجة المحتملة الثانية مع فرضية إثراء ميزة النمو النمائي. وفقًا لهذه الفرضية، يمكن لجميع المشاركين الاحتفاظ بعدد متساوٍ من الكائنات، لكن المشاركين الأكبر سنًا سيحتفظون بمزيد من تفاصيل الميزات لكل كائن. بالنسبة للجميع، كان من المتوقع أن يتراجع الأداء في ذاكرة الموقع مع إضافة الحاجة إلى الاحتفاظ بميزات إضافية (فرضية H2A) )، ولكن وفقًا لفرضية إثراء الميزات، سيكون هذا الانخفاض أكثر حدة بالنسبة للمشاركين الأصغر سنًا (فرضية H2B). وبالمثل، يجب أن تنخفض ذاكرة الألوان عندما تكون ذاكرة التوجيه مطلوبة أيضًا (فرضية H2C)، ووفقًا لفرضية إثراء الميزة، يجب أن يكون هذا الانخفاض أكثر حدة بالنسبة للمشاركين الأصغر سنًا (فرضية H2D).

إن الذاكرة المحسنة الناتجة عن التمثيل التفصيلي المتزايد للأشياء التي يتم تذكرها، بدلاً من الزيادة في عدد الأشياء، تتناسب مع الأدبيات التي تشير إلى أن الأطفال الرضع يمكنهم تذكر ثلاثة أشياء في وقت واحد (Oakes & Luck, 2013; Zosh & Feigenson, 2015)، ولكن بميزات محدودة- التفاصيل (انظر زوش وفيجينسون، 2012). قد يتماشى هذا الحساب أيضًا مع حسابات العجز في ربط السمات لدى الأطفال الصغار، مقارنةً بالظروف التي تتطلب سمة واحدة فقط (انظر Cowan et al., 2006; Lorsbach & Reimer, 2005). إذا كانت فرضية إثراء الميزة تفسر بشكل كامل تطور الذاكرة العاملة، فإن الافتراض هو أنه تم الحصول على النتائج السابقة لزيادة القدرة مع تقدم العمر لأن الأطفال الأصغر سنًا غالبًا ما ينسون الميزة التي تم اختبارها (على سبيل المثال، اللون)، مع استمرار احتفاظهم بمعرفة مكان وجود حوالي 3 أشياء.

يمكن التحقق من هذه النتائج المتعارضة (زيادة السعة مقابل إثراء الميزة) بطريقة مختلفة لا تعتمد على الحالة الخاصة لأي ميزة واحدة أو تحميل الميزة الإجمالي. على وجه التحديد، في مجموعة الاختبار النهائية الخاصة بنا، تضمنت كل تجربة مسبارًا واحدًا فقط، والذي يمكن أن يكون الموقع أو اللون أو الاتجاه، غير معروف للمشارك حتى يتم تقديم المسبار. استنادًا إلى مجموعة التجارب هذه، كما هو موضح لاحقًا، يمكننا استخدام نموذج WM حديث لتقدير عدد التجارب التي تُعرف لها ميزة واحدة على الأقل، وهو نوع من k يمكن أن يزيد مع التطوير (الفرضية H1C)، وبدلاً من ذلك، يمكننا أيضًا تقدير ما إذا كان العدد الإجمالي للميزات المعروفة للأشياء المعروفة جزئيًا على الأقل يزداد مع التطوير (فرضية H2D) (راجع Cowan et al., 2013; Hardman & Cowan. 2015; Oberauer& Eichenberger, 2013).

والنتيجة المحتملة الثالثة هي أن المشاركين الأكبر سنا سيحتفظون بمزيد من الأشياء والمزيد من التفاصيل المميزة لتلك الأشياء؛ يمكن أن تكون فرضيات زيادة السعة وإثراء الميزة صحيحة. مع تطور الأطفال، قد تزيد كلا المعلمتين وتساهم في تحسين قدرة WM. هناك نتائج مماثلة، وإن لم تكن متطابقة، في الأدبيات. على وجه الخصوص، أظهرت الأعمال الحديثة أن كلا من السعة (عدد الكائنات في WM) والدقة التي تم بها تذكر هذه الأشياء كانت أكبر عند البالغين من الأطفال عند حجم محدد من شيئين (Sarigiannidis، Crickmore، & Astle، 2016). كما تم العثور على زيادات في عدد العناصر التي تم الاحتفاظ بها والدقة مع تقدم العمر بالنسبة لذاكرة سلسلة النغمات (Clark et al., 2018). وبالمثل، تحسنت دقة ذاكرة الأطفال عند إعادة إنتاج اتجاه شريط واحد أو ثلاثة أشرطة مع تقدم العمر، باستخدام البيانات المقطعية (Burnett Heyes et al., 2012) والبيانات الطولية (Heyes, Zokaei, & Husain,2016). كانت فائدة العمر هذه أكبر بكثير في حالة الثلاثة أشرطة مقارنة بحالة الشريط الواحد، مما قد يعكس زيادة عدد الفتحات عالية الدقة مع تقدم العمر. لم نكن نتحقق من الدقة ولا نعرف ما إذا كانت دقة أي ميزة تلعب دورًا مشابهًا في التطوير لما نبحث عنه، وهو عدد الميزات لكل كائن.

أخيرًا، يمكن للأطفال والشباب من الناحية النظرية الاحتفاظ بأشياء ومستويات متساوية من التفاصيل. هذه الفرضية الصفرية الشاملة غير محتملة في ضوء الأبحاث السابقة، حيث يتفوق الشباب عادةً على الأطفال والمراهقين في مهام WM البصرية (على سبيل المثال، Brockmole &Logie, 2013; Cowan et al., 2005, 2006; Gathercole et al., 2004; Isbell et al., 2015؛ ريجز وآخرون، 2006).

طريقة

خصائص العينة المقترحة

لقد خططنا لتجنيد 40 أطفال (6 - 7 سنوات)، و40 مراهقًا مبكرًا (11 - 13 عامًا)، و40 شخصًا بالغًا في سن الدراسة الجامعية (18 - 25 عامًا). تم اختيار حجم العينة هذا بعد عمليات محاكاة تحليل تصميم Bayes Factor ومحاكاة الخلفيات البايزية (انظر التفاصيل أدناه). علاوة على ذلك، إذا كانت الأدلة على الفروق العمرية في k بين الفئات العمرية (الفرضية H1A، التحليل 1) غير حاسمة (يتم تعريفها كعامل بايز بين 0.33 و3)، فسنقوم بتجنيد 10 مشاركين آخرين لكل فئة عمرية وإعادة التحليل مرتين كحد أقصى ( انظر Schönbrodt & Wagenmakers, 2018). أفاد المشاركون المؤهلون بوجود رؤية طبيعية أو مصححة إلى طبيعية ورؤية ألوان عادية ويتحدثون الإنجليزية بطلاقة. وقد تمت الموافقة على الدراسة من قبل لجنة أخلاقيات البحث المحلية (مجلس المراجعة المؤسسية) في جامعة ميسوري. قدم جميع المشاركين (أو الأوصياء القانونيين عليهم، بالنسبة للأطفال المشاركين) موافقة مستنيرة قبل المشاركة. نحدد معايير الاستبعاد (والاستبدال) التفصيلية في المواد التكميلية (انظر القسم 1)، استنادًا إلى الأداء القريب من الأرضية (أقل من .55 نسبة صحيحة)، والقريب من السقف (أعلى من .97)، والأداء أقل من 90٪ في مهمة المطابقة الإدراكية وكذلك الفشل في إكمال المهمة.

المعلومات الديموغرافية التي سيتم جمعها

أبلغ المشاركون وأولياء أمورهم أو أولياء أمورهم عن أعمارهم (مقاسة بالأشهر) ونوعهم (أنثى، ذكر، آخر/يفضل عدم ذكر ذلك)، وسنبلغ عن متوسط ​​العمر والنسب بين الجنسين حسب الفئة العمرية. تم جمع المعلومات الديموغرافية الاختيارية حول عرق المشاركين والمجموعة العرقية لأغراض مراقبة المشاركة البحثية ومتطلبات التمويل الفيدرالي ولكن لم يتم الإبلاغ عنها أو تحليلها في هذه الدراسة.

طريقة تجريبية

نظرة عامة: كانت خطتنا الأصلية هي جمع البيانات شخصيًا. ومع ذلك، نظرًا لوباء فيروس كورونا (COVID)-19، تم جمع البيانات عبر الإنترنت من خلال مكالمة فيديو عبر الإنترنت مع القائم بالتجربة. ولذلك، لم يحصل المشاركون على الكتب والملصقات كما كان مخططا له في الأصل. وأثناء خضوع المشاركين لإجراءات الموافقة الخطية والشفوية، تعلموا الدفع نقدًا. تضمنت مراحل التجربة، بالترتيب، تعليمات المشاركين ومشاركتهم، ومهمة المطابقة الإدراكية، ومعايرة الأحجام المحددة لضبط صعوبة استيعاب الفروق الفردية في مستوى القدرة، والتجربة المناسبة. استند إجراء المعايرة إلى مجموعة من القطط متعددة الميزات متبوعة بموقع مسبار تم وضع القطة فيه أو لم يتم وضعه فيه، مع اختبار التعرف على هذا الموقع. تضمنت التجربة تجارب ذات أحجام محددة تساوي نتيجة المعايرة وواحدة فوقها، مقسمة إلى مجموعات تجريبية تتضمن كل تجربة مسبارًا واحدًا (موقع الاختبار)، ومسبارين (موقع الاختبار واللون)، وثلاثة مجسات (موقع الاختبار، واللون، والاتجاه) ) بهذا الترتيب أو الترتيب العكسي. أخيرًا، سيكمل كل مشارك كتلة يتم فيها، في كل تجربة، استكشاف أي ميزة واحدة (الموقع أو اللون أو الاتجاه). نحن نقدر أن الوقت الإجمالي للاختبار سوف يستمر ما بين 45 و 55 دقيقة بما في ذلك جميع الإجراءات.

تعليمات المشاركين ومشاركتهم. - قبل بدء التجربة، سيستخدم المجرب قصة غلاف لتحسين فهم المهمة والمشاركة. سيخبرون المشاركين أننا بحاجة إلى مساعدة في معرفة أي القطط كانت تستمتع في حفلة عيد ميلاد (على سبيل المثال، هل كانت هناك قطة ترتدي قبعة من هذا اللون في الحفلة؟). عندما يكون المسبار هو نفس العنصر الموجود في مصفوفة الذاكرة ("القطط في الحفلة")، يجب على المشاركين الضغط على "نعم"، وإذا كان مختلفًا عن جميع هذه العناصر، فيجب عليهم الضغط على "لا".

سيرى جميع المشاركين تعليمات المهمة على الشاشة قبل بدء التجربة، بينما يقرأها المجرب بصوت عالٍ. على الشاشة، ستظهر أيضًا تعليمات مكتوبة قبل كل مجموعة جديدة من التجارب (انظر المواد التكميلية، القسم 8، للحصول على تفاصيل حول تعليمات المشاركين). سيتلقى المشاركون تعليقات بعد كل تجربة؛ تشير علامة الاختيار الخضراء (✓) إلى الإجابات الصحيحة، والعلامة الحمراء الفاتحة (✗) إلى الإجابات غير الصحيحة. أيضًا، في نهاية كل كتلة، سيرى المشاركون العديد من علامات التجزئة الخضراء على الشاشة، والتي تمثل جميع التجارب التي تم الرد عليها بشكل صحيح، بالإضافة إلى شريط تقدم متحرك يشير إلى مقدار الدراسة التي أكملوها. سيحصل المشاركون الأصغر سنًا على ملصقات لمزيد من التشجيع. كان المجرب متاحًا عبر الإنترنت عبر برنامج الاتصال الافتراضي لطرح الأسئلة والتشجيع.

For more information:1950477648nn@gamil.com