Formazione sulla memoria di lavoro per i partecipanti più anziani: un regime di formazione del gruppo di controllo e una valutazione iniziale del funzionamento intellettuale
Summary
Viene presentato un intervento di formazione cognitiva nella popolazione anziana insieme alla valutazione delle capacità cognitive pre-allenamento. Mostriamo due versioni di allenamento – controllo sperimentale e attivo – e dimostriamo i loro effetti sulla gamma di test cognitivi.
Abstract
L’efficacia degli interventi di formazione cognitiva è recentemente molto dibattuta. Non c’è consenso sul tipo di regime di formazione più efficace. Inoltre, le caratteristiche individuali come predittori dei risultati della formazione sono ancora in fase di studio. In questo articolo viene mostrato il tentativo di risolvere questo problema esaminando non solo l’impatto della formazione sulla memoria di lavoro (WM) sull’efficacia cognitiva negli adulti più anziani, ma anche l’influenza della capacità WMC iniziale sul risultato della formazione. Descriviamo in dettaglio come eseguire 5 settimane di un allenamento dual n-back adattivo con un gruppo di controllo attivo (quiz sulla memoria). Ci stiamo concentrando sugli aspetti tecnici della formazione e sulla valutazione iniziale del WMC dei partecipanti. La valutazione delle prestazioni pre e post allenamento di altre dimensioni cognitive si è basata sui risultati dei test di aggiornamento della memoria, inibizione, spostamento dell’attenzione, memoria a breve termine (STM) e ragionamento. Abbiamo scoperto che il livello iniziale di WMC prevede l’efficienza dell’intervento di formazione n-back. Abbiamo anche notato il miglioramento post-allenamento in quasi tutti gli aspetti del funzionamento cognitivo che abbiamo misurato, ma questi effetti erano per lo più indipendenti dall’intervento.
Introduction
In molti studi di formazione cognitiva, il doppio compito n-back viene utilizzato come metodo di formazione sulla memoria di lavoro (WM). WM è un obiettivo comune degli interventi cognitivi a causa della sua importanza per altre funzioni intellettuali di livello superiore1. Tuttavia, l’efficacia di tale formazione e il suo potenziale per creare un miglioramento più generale della cognizione, è stato molto dibattuto (per la meta-analisi,vedi 2,3,4,5,6,7,14 e per le recensioni, vedi4,8,9,10,11,12,13). Mentre alcuni ricercatori sostengono che ”… non vi erano prove convincenti della generalizzazione della formazione sulla memoria di lavoro ad altrecompetenze” 4, altrepresentano dati meta-analitici, che mostrano effetti altamente significativi della formazione WM2,3,5,6,11. Il problema separato è l’efficacia delle armi di distruzione di qualità nella popolazione anziana. Diversi studi di formazione wm hanno riportato maggiori benefici negli adulti più giovani rispetto agli adulti più anziani15,16,17,18,19,20, mentre altri mostrano che effetti simili possono essere osservati in entrambe le fasce dietà 21,22,23,24,25.
Si ritiene che vari elementi presci suscittero i vantaggi dell’allenamentodella memoria 26. Alcuni di questi fattori sembrano essere potenziali moderatori dell’efficacia della formazione WM21. La capacità mentale, essendo descritta come la capacità cognitiva di base o la risorsa cognitiva generale, sembra essere una delle scelte più forti per questa posizione. Al fine di valutare il ruolo del livello intellettuale iniziale, abbiamo posto un’enfasi speciale (il metodo qui descritto) sulla misurazione della capacità cognitiva prima di applicare un regime di allenamento. È stato dettato dai dati che mostrano che i partecipanti, che sono caratterizzati da una maggiore capacità cognitiva all’inizio della formazione, hanno raggiunto risultati di allenamento sostanzialmente migliori rispetto a quelli con livelli inferiori di funzione cognitivainiziale 27. Un fenomeno simile si osserva nella ricerca educativa, dove viene indicato come l’effetto Matthew28, un’osservazione che le persone con abilità inizialmente migliori migliorano ancora di più rispetto a quelle con un livello preliminare inferiore di capacità in questione.
Tuttavia, è stimolante che non siano state pubblicate così tante relazioni su questo argomento21,29. Inoltre, anche differenze individuali sostanziali, soprattutto quando si tratta della popolazione anziana, sono spesso lasciate incustodite durante l’analisi e l’interpretazionedei dati 30. Nel presente studio, esaminiamo l’impatto del livello iniziale di capacità di memoria di lavoro sul successo della formazione WM nel gruppo di anziani sani. Al fine di mantenere ogni elemento dei regimi di formazione il più simile possibile tra gruppi sperimentali e di controllo, abbiamo utilizzato un progetto di gruppo di controllo attivo. Pertanto, il contenuto del training (WM rispetto alla memoria semantica) è rimasto l’unico fattore cruciale che determina la differenza prevista nei risultati del training. Entrambi i gruppi eseguivano corsi di formazione computerizzati basati sulla casa. I membri del gruppo sperimentale sono stati assegnati a un programma di formazione dual n-back adattivo e a un gruppo di controllo attivo addestrato con un’attività basata su un quiz sulla memoria semantica. Una novità nell’approccio qui è l’enfasi sulla valutazione iniziale del livello cognitivo dei partecipanti valutando la loro capacità di memoria di lavoro (WMC). Inoltre, il metodo di valutazione del livello WMC iniziale che presentiamo in questo articolo si è dimostrato uno strumento efficace per distinguere tra persone che avranno o non avranno successo durante il successivo training della memoria di lavoro. Abbiamo precedentemente descritto e pubblicato i risultati di questo studio44. Pertanto, in questo articolo ci stiamo concentrando su una descrizione dettagliata del protocollo che abbiamo usato.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nello studio qui presentato, abbiamo esaminato se gli anziani potessero beneficiare della formazione sulla memoria di lavoro e se fosse collegato al livello iniziale della loro cognizione di base. Abbiamo utilizzato un compito n-back come intervento sperimentale e la capacità di memoria di lavoro (misurata con l’attività OSPAN) era il metodo per sondare il livello iniziale di funzionamento intellettuale dei partecipanti. Abbiamo avuto due passaggi critici nel protocollo. Il primo e più importante è stata la valutazio…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
I risultati descritti sono ottenuti dal progetto sostenuto dal Centro Scientifico Nazionale in Polonia nell’ambito della sovvenzione n. 2014/13/B/HS6/03155.
Materials
| GEx | n/a | authorial online platform: used for N-back training, Quiz |
|
| IBM SPSS Statistics 26.0 | IBM Corporation | SPSS software was used to compute statistical analysis. | |
| Inquisit version 4.0.8.0 | Millisecond Software | software: tool for designing and administering experiments used for: The Sternberg Task, The Linear Syllogism Task and presenting the instructions for baseline EEG recording |
|
| MATLAB R2018b | The MathWorks, Inc | MATLAB software was used to compute statistics and to export databases and visualisation of the results | |
| PsychoPy version 2 v.1.83.04 | Jonathan Peirce; supported by University of Nottingham | open-source software used for: Go/no Go Task, The Switching Task, Running Memory Span Taskckage based on Python |
|
| Sublime Text (version 2.0.2) | n/a | open-source software: HTML editor used for: online OSPAN Task |
References
- Baddeley, A. Working memory: Looking back and looking forward. Nature Reviews Neuroscience. , (2003).
- Au, J. Improving fluid intelligence with training on working memory: a meta-analysis. Psychonomic Bulletin and Review. 22, 366-377 (2015).
- Karbach, J., Verhaeghen, P. Making working memory work: A meta-analysis of executive control and working memory training in younger and older adults. Psychological Science. 25, 11-2027 (2014).
- Melby-Lervåg, M., Hulme, C. Is working memory training effective? A meta-analytic review. Developmental Psychology. , (2013).
- Melby-Lervåg, M., Redick, T. S., Hulme, C. Working Memory Training Does Not Improve Performance on Measures of Intelligence or Other Measures of "Far Transfer": Evidence From a Meta-Analytic Review. Perspectives on Psychological Science. , (2016).
- Schwaighofer, M., Fischer, F., Bühner, M. Does Working Memory Training Transfer? A Meta-Analysis Including Training Conditions as Moderators. Educational Psychologist. , (2015).
- Soveri, A., Antfolk, J., Karlsson, L., Salo, B., Laine, M. Working memory training revisited: A multi-level meta-analysis of n-back training studies. Psychonomic Bulletin and Review. , (2017).
- Au, J., Buschkuehl, M., Duncan, G. J., Jaeggi, S. M. There is no convincing evidence that working memory training is NOT effective: A reply to Melby-Lervåg and Hulme (2015). Psychonomic Bulletin and Review. , (2016).
- Dougherty, M. R., Hamovitz, T., Tidwell, J. W. Reevaluating the effectiveness of n-back training on transfer through the Bayesian lens: Support for the null. Psychonomic Bulletin and Review. , (2016).
- Lövdén, M., Bäckman, L., Lindenberger, U., Schaefer, S., Schmiedek, F. . A Theoretical Framework for the Study of Adult Cognitive Plasticity. , (2010).
- Shinaver, C. S., Entwistle, P. C., Söderqvist, S. Cogmed WM Training: Reviewing the Reviews. Applied Neuropsychology: Child. , (2014).
- Shipstead, Z., Redick, T. S., Engle, R. W. Does working memory training generalize?. Psychologica Belgica. , (2010).
- Shipstead, Z., Redick, T. S., Engle, R. W. Is working memory training effective?. Psychological Bulletin. 138 (4), 628-654 (2012).
- Weicker, J., Villringer, A., Thöne-Otto, A. Can impaired working memory functioning be improved by training? A meta-analysis with a special focus on brain injured patients. Neuropsychology. , (2016).
- Brehmer, Y., Westerberg, H., Bäckman, L. Working-memory training in younger and older adults: Training gains, transfer, and maintenance. Frontiers in Human Neuroscience. , (2012).
- Dahlin, E., Neely, A. S., Larsson, A., Bäckman, L., Nyberg, L. . Transfer of learning after updating training mediated by the striatum. , (2008).
- Dorbath, L., Hasselhorn, M., Titz, C. Aging and executive functioning: A training study on focus-switching. Frontiers in Psychology. , (2011).
- Heinzel, S. Working memory training improvements and gains in non-trained cognitive tasks in young and older adults. Aging, Neuropsychology, and Cognition. , (2014).
- Schmiedek, F., Lövdén, M., Lindenberger, U. Hundred days of cognitive training enhance broad cognitive abilities in adulthood: Findings from the COGITO study. Frontiers in Aging Neuroscience. , (2010).
- Zinke, K. Working memory training and transfer in older adults: Effects of age, baseline performance, and training gains. Developmental Psychology. 50 (1), 304-315 (2014).
- Bürki, C. N., Ludwig, C., Chicherio, C., de Ribaupierre, A. Individual differences in cognitive plasticity: an investigation of training curves in younger and older adults. Psychological Research. , (2014).
- Li, S. C. Working Memory Plasticity in Old Age: Practice Gain, Transfer, and Maintenance . Psychology and Aging. , (2008).
- Richmond, L. L., Morrison, A. B., Chein, J. M., Olson, I. R. Working memory training and transfer in older adults. Psychology and Aging. 26 (4), 813-822 (2011).
- von Bastian, C. C., Oberauer, K. Effects and mechanisms of working memory training: a review. Psychological Research. 78 (6), 803-820 (2014).
- Zając-Lamparska, L., Trempała, J. Effects of working memory and attentional control training and their transfer onto fluid intelligence in early and late adulthood. Health Psychology Report. 4 (1), 41-53 (2016).
- Verhaeghen, P., Marcoen, A. On the mechanisms of plasticity in young and older adults after instruction in the method of loci: Evidence for an amplification model. Psychology and Aging. , (1996).
- Borella, E., Carbone, E., Pastore, M., De Beni, R., Carretti, B. Working memory training for healthy older adults: The role of individual characteristics in explaining short- and long-term gains. Frontiers in Human Neuroscience. , (2017).
- Bakermans-Kranenburg, M. J., Van Uzendoorn, M. H., Bradley, R. H. Those who have, receive: The matthew effect in early childhood intervention in the home environment. Review of Educational Research. , (2005).
- Foster, J. L. Do the effects of working memory training depend on baseline ability level?. Journal of Experimental Psychology: Learning Memory and Cognition. 43 (11), 1677-1689 (2017).
- Kliegel, M., Bürki, C. Memory training interventions require a tailor-made approach: Commentary on McDaniel and Bugg. Journal of Applied Research in Memory and Cognition. , (2012).
- Sternberg, S. Memory-scanning: mental processes revealed by reaction-time experiments. American Scientist. , (1969).
- Folstein, M. F., Folstein, S. E., McHugh, P. R. Mini-mental status. A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. Journal of Psychiatric Research. 12 (3), 189-198 (1975).
- Jaeggi, S. M., Buschkuehl, M., Jonides, J., Perrig, W. J. Improving fluid intelligence with training on working memory. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. , (2008).
- Bolger, N., Laurenceau, J. P. . Methodology in the Social Sciences. , (2013).
- Kwok, O. M. Analyzing Longitudinal Data With Multilevel Models: An Example With Individuals Living With Lower Extremity Intra-Articular Fractures. Rehabilitation Psychology. , (2008).
- Bissig, D., Lustig, C. Who benefits from memory training?. Psychological Science. , (2007).
- Borella, E., Carretti, B., Riboldi, F., De Beni, R. Working Memory Training in Older Adults: Evidence of Transfer and Maintenance Effects. Psychology and Aging. , (2010).
- Kraemer, K. R., Enam, T., McDonough, I. M. Cognitive reserve moderates older adults’ memory errors in an autobiographical reality monitoring task. Psychology and Neuroscience. , (2019).
- López-Higes, R. Efficacy of cognitive training in older adults with and without subjective cognitive decline is associated with inhibition efficiency and working memory span, not with cognitive reserve. Frontiers in Aging Neuroscience. , (2018).
- Mill, J. S. . A system of logic, ratiocinative and inductive: Being a connected view of the principles of evidence, and the methods of scientific investigation. 1, (1875).
- Redick, T. S. Working memory training and interpreting interactions in intelligence interventions. Intelligence. , (2015).
- Guiney, H., Machado, L. Volunteering in the Community: Potential Benefits for Cognitive Aging. Journals of Gerontology – Series B Psychological Sciences and Social Sciences. , (2018).
- Proulx, C. M., Curl, A. L., Ermer, A. E. Longitudinal Associations between Formal Volunteering and Cognitive Functioning. Journals of Gerontology – Series B Psychological Sciences and Social Sciences. , (2018).
- Matysiak, O., Kroemeke, A., Brzezicka, A. Working Memory Capacity as a Predictor of Cognitive Training Efficacy in the Elderly Population. Frontiers in Aging Neuroscience. 11, 126 (2019).
