אימון זיכרון עבודה למשתתפים מבוגרים יותר: משטר הדרכה בקבוצת ביקורת והערכת תפקוד אינטלקטואלי ראשוני
Summary
מוצגת התערבות באימון קוגניטיבי באוכלוסייה המבוגרת יחד עם הערכת היכולות הקוגניטיביות שלפני האימון. אנו מראים שתי גרסאות של אימון – שליטה ניסיונית ופעילה – ומדגימים את השפעתם על מערך המבחנים הקוגניטיביים.
Abstract
היעילות של התערבויות אימון קוגניטיבי הוא שנוי במחלוקת לאחרונה מאוד. אין קונצנזוס על איזה סוג של משטר אימונים הוא היעיל ביותר. כמו כן, מאפיינים בודדים כמנבאים של תוצאת אימון עדיין נחקרים. במאמר זה, אנו מראים את הניסיון לטפל בבעיה זו על ידי בחינת לא רק את ההשפעה של אימון זיכרון עבודה (WM) על יעילות קוגניטיבית אצל מבוגרים, אלא גם את ההשפעה של קיבולת WM הראשונית (WMC) על התוצאה של האימון. אנו מתארים בפירוט כיצד לבצע 5 שבועות של אימון n-back כפול אדפטיבי עם קבוצת ביקורת פעילה (חידון זיכרון). אנו מתמקדים כאן בהיבטים טכניים של ההכשרה, כמו גם בהערכה הראשונית של WMC של המשתתפים. ההערכה של ביצועי אימון לפני ואחרי של ממדים קוגניטיביים אחרים התבססה על תוצאות מבחנים של עדכון זיכרון, עיכוב, הסטת קשב, זיכרון לטווח קצר (STM) והסקת מסקנות. מצאנו כי הרמה הראשונית של WMC חוזה את היעילות של התערבות אימון n-back. שמנו לב גם לשיפור לאחר האימון כמעט בכל ההיבטים של התפקוד הקוגניטיבי שמדדנו, אך השפעות אלה היו בעיקר התערבות עצמאית.
Introduction
במחקרים רבים של אימונים קוגניטיביים, משימת n-back הכפולה משמשת כשיטה לאימון זיכרון עבודה (WM). WM הוא יעד נפוץ של התערבויות קוגניטיביות בגלל חשיבותו עבור אחרים, פונקציות אינטלקטואליות ברמה גבוההיותר 1. עם זאת, האפקטיביות של אימון כזה ואת הפוטנציאל שלה ליצירת שיפור כללי יותר קוגניציה, כבר שנוי במחלוקת מאוד (עבור מטא אנליזה, ראה2,3,4,5,6,7,14 ולסקירות, ראה4,8,9,10,11,12,13). בעוד כמה חוקרים טוענים כי “”… לא היו ראיות משכנעות להכללה של אימון זיכרון עבודה למיומנויות אחרות‘4, אחרים מציגים נתונים מטא-אנליטיים, אשר מראים השפעות משמעותיות מאוד של אימון WM2,3,5,6,11. הבעיה הנפרדת היא האפקטיביות של WM באוכלוסייה המבוגרת. מספר מחקרי אימון WM דיווחו על יתרונות גדולים יותר בקרב מבוגרים בהשוואה למבוגרים15,16,17,18,19,20, בעוד שאחרים מראים כי השפעות דומות ניתן לראות בשתי קבוצות הגיל21,22,23,24,25.
אלמנטים שונים הם האמינו לחזות את היתרונות של אימון זיכרון26. חלק מגורמים אלה נראה מנחים פוטנציאליים של יעילות אימון WM21. היכולת המנטלית, המתוארת כקיבולת קוגניטיבית בסיסית או משאב קוגניטיבי כללי, נראית כאחת האפשרויות החזקות ביותר עבור עמדה זו. על מנת להעריך את תפקידה של הרמה האינטלקטואלית הראשונית, שמנו דגש מיוחד (השיטה המתוארת כאן) על מדידת היכולת הקוגניטיבית לפני החלת משטר אימונים. זה הוכתב על ידי הנתונים המראים כי המשתתפים, המאופיינים יכולת קוגניטיבית גבוהה יותר בתחילת האימון, השיגו תוצאות אימון טובות משמעותית בהשוואה לאלה עם רמות נמוכות יותר של תפקוד קוגניטיבי ראשוני27. תופעה דומה נצפתה במחקר חינוכי, שם הוא מכונה אפקט מתיו28, תצפית כי אנשים עם מיומנות טובה יותר בתחילה לשפר עוד יותר בהשוואה לאלה עם רמה נמוכה יותר של יכולת ראשונית המדוברת.
זה מעורר מחשבה, אם כי, כי לא כל כך הרבה דוחות פורסמו בנושא זה21,29. יתר על כן, אפילו הבדלים אינדיבידואליים משמעותיים, במיוחד כשמדובר באוכלוסייה המבוגרת, נשארים לעתים קרובות ללא השגחה במהלך ניתוח נתונים ופרשנות30. במחקר הנוכחי, אנו בוחנים את ההשפעה של הרמה הראשונית של קיבולת זיכרון עבודה על הצלחת אימון WM בקבוצה של מבוגרים בריאים. על מנת לשמור על כל מרכיבי משטרי האימונים דומים ככל האפשר בין קבוצות ניסוי ובקרה, השתמשנו בתכנון קבוצת ביקורת פעילה. לכן, תוכן האימון (WM לעומת זיכרון סמנטי) נשאר הגורם המכריע היחיד הקובע את ההבדל הצפוי בתוצאות האימון. שתי הקבוצות ביצעו אימונים ממוחשבים ביתיים. חברי קבוצת הניסוי הוקצו לתוכנית אימונים אדפטיבית כפולה n-back וקבוצת בקרה פעילה שהוכשרה עם משימה המבוססת על חידון זיכרון סמנטי. חדש בגישה כאן הוא הדגש על הערכה ראשונית של הרמה הקוגניטיבית של המשתתפים על ידי הערכת יכולת זיכרון העבודה שלהם (WMC). בנוסף, השיטה להערכת רמת WMC הראשונית שאנו מציגים במאמר זה הוכיחה להיות כלי יעיל להבחין בין אנשים אשר יהיה ולא יהיה מוצלח במהלך אימון זיכרון העבודה הבאים. תיארנו בעבר ופרסמנו תוצאות ממחקר זה44. לכן, במאמר זה אנו מתמקדים בתיאור מפורט של הפרוטוקול בו השתמשנו.
Protocol
Representative Results
Discussion
במחקר שהוצג כאן, חקרנו אם מבוגרים יכולים להפיק תועלת מהכשרת זיכרון עבודה ואם זה קשור לרמה הראשונית של ההכרה הבסיסית שלהם. השתמשנו במשימת n-back כהתערבות ניסיונית ויכולת זיכרון עבודה (שנמדדה במשימת OSPAN) הייתה השיטה לבדיקת רמת התפקוד האינטלקטואלית הראשונית של המשתתפים. היו לנו שני שלבים קריטי?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
תוצאות מתוארות מתקבלות מהפרויקט הנתמך על ידי המרכז הלאומי למדע בפולין במענק מס’ 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).
