CC BY
78
ОБЗОРЫ
УДК 159.9
ИЗУЧЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАЗЛИЧИЙ РАБОЧЕЙ ПАМЯТИ В ЗАПАДНОЙ ПСИХОЛОГИИ
А.П. БЕЛОВА*, С.Б. МАЛЫХ ФГНУ «Психологический институт» РАО, Москва
В обзоре обсужден ряд актуальных вопросов, связанных с теорией рабочей памяти и ее индивидуальных различий, а также проанализированы подходы к изучению рабочей памяти в психологической диагностике.
Ключевые слова: рабочая память, индивидуальные различия, методы.
Введение
Рабочая память является одним из центральных понятий современной когнитивной психологии и когнитивной нейропсихологии. Это неудивительно, ведь человек прибегает к этой функции своего мозга десятки, если не сотни раз в день. Неважно, продумываем ли мы оптимальный маршрут, решаем арифметическую задачу или представляем, как сделать перепланировку комнаты, - мы все время совершаем мысленные операции, состоящие из нескольких шагов, для успешного завершения которых необходимо держать в голове промежуточный результат и использовать его вместе с другой информацией для решения задачи. В ряде работ было показано, что индивидуальные различия рабочей памяти объясняют от трети до половины всех индивидуальных различий общего интеллекта (цит. по: [5]) и тесно связаны с успешностью овладения различными академическими и жизненными навыками [4]. Поэтому изучение индивидуальных различий рабочей памяти представляет интерес как само по себе, так и с точки зрения понимания индиви-
© Белова А.П., Малых С.Б., 2014
* Для корреспонденции:
Белова Александра Павловна
кандидат психологических наук, старший научный сотрудник Психологического института РАО 125009 Москва, ул. Моховая, 9, стр. 4
дуальных различий более сложных когнитивных процессов.
В предыдущей публикации нами были рассмотрены теоретические и методологические аспекты индивидуальных различий рабочей памяти [1]. В настоящей статье будет продолжено обсуждение проблем, связанных с теорией рабочей памяти и ее индивидуальных различий, а также кратко описаны подходы к изучению рабочей памяти в психологической диагностике, сделав при этом акцент на работы зарубежных авторов.
Концепция рабочей памяти в психологии является довольно разработанной и непротиворечивой. Впервые она была предложена в 1974 году Baddeley A. & Hitch G.J. (цит. по: [2]), которые под рабочей памятью понимают систему временного хранения и переработки информации, играющую ключевую роль практически во всех формах когнитивной деятельности и имеющую ограниченный ресурс. Согласно этой модели, рабочая память состоит из трех основных компонентов: центрального исполнительного блока, фонологического или речевого блока (иногда называемого артикуляционной или фонологической петлей) и визуально-пространственного блока. Центральный исполнительный блок отвечает за сосредоточение внимания на нужной информации, переключение внимания между задачами и согласованное действие других компонентов системы. Он не обладает модальной
специфичностью и не делится на зрительный и вербальный. Речевой блок состоит из кратковременного фонологического хранилища (сохраняет в памяти на непродолжительное время следы звуковых впечатлений) и артикуляционного повторения, которое возобновляет эти следы в памяти и служит для обработки вербальной информации. Визуально-пространственный блок предназначен для обработки и хранения визуальных стимулов, которые могут быть либо получены непосредственно через зрительное восприятие, либо восстановлены из долговременной памяти в форме зрительных образов. Baddeley A. также делает предположение, что эта система может отвечать еще и за хранение и использование кинестетической информации [2].
Однако, несмотря на общую непротиворечивость этой теории, существует ряд вопросов, относительно которых активное изучение еще только ведется. Эти вопросы, в частности, поднимают P. Shah & A. Miyake в своем исчерпывающем обзоре концепций рабочей памяти [13], где они анализируют 10 основных подходов к изучению рабочей памяти. Всего P. Shah & A. Miyake было сформулировано 8 вопросов, которые позволяли сравнить различные подходы между собой. Нам хотелось бы остановиться на четырех из них, которые кажутся наиболее интересными с точки зрения понимания и диагностики индивидуальных различий рабочей памяти и переформулированы соответствующим образом. Это такие вопросы, как:
1. Является ли рабочая память неделимой структурой или состоит из подкомпонентов, каждый из которых может иметь свои особенности у разных людей? (вопрос о многокомпонентности рабочей памяти).
2. Каким образом осуществляется регуляция и контроль рабочей памяти, то есть что влияет на успешность использования имеющихся ресурсов рабочей памяти? (вопрос о сущности блока исполнительного контроля и регуляции рабочей памяти).
3. Влияет ли долговременная память и знания на эффективность использования
рабочей памяти и соответственно индивидуальные различия в решении задач на рабочую память? (вопрос о роли знаний и долговременной памяти при решении задач на рабочую память).
4. Вопрос, который не обсуждается P. Shah & A. Myake, но кажется нам важным для понимания и диагностики индивидуальных различий рабочей памяти, - вопрос о связи возрастных особенностей, особенностей личностной и когнитивной сфер и индивидуальных различий рабочей памяти.
Рассмотрим эти вопросы подробнее в связи с индивидуальными различиями рабочей памяти и их диагностикой.
1. Вопрос о многокомпонентности рабочей памяти. С одной стороны, вопрос о том, является ли рабочая память одноком-понентным или многокомпонентным конструктом, более или менее решен в пользу многокомпонентности, так как практически всеми авторами, по утверждению P. Shah & A. Miyake [13], признается роль модально-специфических компонентов. В психологической диагностике это отражено, в частности, в наличии заданий и субтестов на зрительно-пространственную и вербальную рабочую память, например, с помощью Батареи тестов на рабочую память для детей (Memory Test Battery for Children - WMTB-C, Pickering S.J. & Gathercole S.E., 2001 [16]; подробнее см. ниже).
С другой стороны, важным является вопрос о разделимости компонентов, связанных с хранением и переработкой информации в рабочей памяти. Baddley A. et al., а также Engle et al. (цит. по: [13]) рассматривают эти процессы как относительно изолированные. В то время как другие авторы, например, Lovett et al., подчеркивают более тесное взаимодействие этих компонентов, утверждая, что удерживание в памяти определенных элементов, например, целей, является критичным звеном функции регулирования и переработки информации в рабочей памяти (цит. по: [13]). Аналогичные аргументы приводит
и O'Reily (цит. по: [13]). Между тем в некоторых нейрофизиологических исследованиях можно найти свидетельства в пользу отдельности и взаимодействия этих процессов. Так, исследования, которые были нацелены на спецификацию роли дорсо-латеральной префронтальной коры при решении задач на зрительную рабочую память [9], выявили интересное функциональное разделение между зонами латеральной префронтальной коры, которые опосредуют удержание информации и расположены более вентрально, и областями, связанными со стратегическим самоконтролем, которые позволяют манипулировать этой информацией и обеспечивать ее переработку, находящимися более дор-сально (D'Esposito & Postle, 1999; Petrides, 1995; Smith & Jonides, 1995 - цит. по: [12]). Таким образом, на нейрофизиологическом уровне было обнаружено разделение функций зрительной рабочей памяти, затрагивающих только хранение информации, и тех, которые требуют ее активной переработки, то есть касаются функции исполнительного контроля [12].
С помощью экспериментальных заданий можно убедиться, что структура рабочей памяти действительно является довольно сложной и включает в себя множество подкомпонентов, которые в различной степени бывают задействованы при решении сложных когнитивных задач. Как пишут P. Shah & A. Miyake [13], один из популярных экспериментальных подходов, в основном используемый в Великобритании в контексте модели рабочей памяти A. Baddeley, - это проведение экспериментов с так называемыми задачами с двойной интерференцией. В этой парадигме исследуемая когнитивная задача решается сначала сама по себе, а затем совместно со второй задачей, которая, как предполагается, задействует определенный компонент рабочей памяти. Если вторая задача нарушает или ухудшает выполнение первой по сравнению с контрольной ситуацией, то делается вывод о том, что компонент рабочей
памяти, который активизируется второй задачей, принимает участие также в решении первой задачи. Например, в случае задач, задействующих речевой блок рабочей памяти, второй задачей может подавляться функция артикуляционного повторения; для этого испытуемому дается инструкция постоянно повторять простые слова или слоги («раз, два, три» и т.п.). Такой метод позволяет понять, какие компоненты рабочей памяти вовлечены при решении сложных когнитивных задач и какие компоненты рабочей памяти могут быть выделены в принципе, однако он дает очень мало информации об индивидуальных различиях между испытуемыми.
Исторически первым подходом к изучению индивидуальных различий рабочей памяти и их связи с более сложными когнитивными функциями, пожалуй, можно назвать подход, разрабатывавшийся преимущественно в Северной Америке (согласно P. Shah & A. Miyake [13]). Хотя в данном подходе и уделялась роль индивидуальным различиям, неоднородная структура рабочей памяти не всегда принималась во внимание. В этом случае использовались различные задачи для определения особенностей рабочей памяти (например, чтение, выполнение различных умственных и зрительно-пространственных операций). Задачи составлены таким образом, чтобы смоделировать нагрузку на рабочую память при решении сложных когнитивных задач, предъявляя требования одновременно и к хранению, и к переработке информации в рабочей памяти. Связь между индивидуальными различиями в решении этих задач и другими когнитивными способностями устанавливается обычно либо с помощью корреляции уровня выполнения задач на рабочую память и более сложных видов когнитивной активности, либо путем разделения испытуемых на группы в соответствии с объемом рабочей памяти с последующим изучением того, как представители этих групп выполняют когнитивные тесты, либо с помощью поиска латентных пере-
менных, которые отвечают за связь между тестами рабочей памяти и другими когнитивными тестами [7].
У истоков этого подхода стояли Daneman & Carpenter (1980), которые занимались изучением роли рабочей памяти в способности понимать тексты. Они разработали задание, которое содержало одновременно задачу по переработке информации, содержащейся в предложении, и задачу по запоминанию последнего слова в предложении. Успешность выполнения этого задания они связали с таким понятием, как «объем рабочей памяти». В исследовании на студентах Daneman & Carpenter установили тесную связь между объемом рабочей памяти и способностью понимания текстов (цит. по: [2]). Прогностическое значение объема рабочей памяти в дальнейшем подтверждалось во множестве исследований для разных видов когнитивной деятельности (Lepineetal, 2005; Turner & Engle, 1989 - цит. по: [2]). Более того, успешность выполнения заданий, направленных на одновременное хранение и переработку информации, сильно коррелирует с успешностью выполнения интеллектуальных тестов, основанных на способности размышлять, - например, работа Kyllonen & Christal, 1990 (цит. по: [2]).Такой подход позволяет получить представление об индивидуальных различиях рабочей памяти и ее связи со сложными когнитивными функциями, но не всегда дает возможность оценить индивидуальные различия отдельных элементов структуры рабочей памяти.
Развитие диагностики индивидуальных различий рабочей памяти с учетом ее структуры нашло отражение в создании целых батарей тестов, объединяющих тестовые задания определенной направленности. Так, например, как уже упоминалось, S.J. Pickering et al. (2001) [16] создали батарею тестов рабочей памяти для детей и подростков на основе многокомпонентной модели рабочей памяти A. Baddeley - батарею WMTB-C. Эта батарея тестов содержит как комплексные задания для диагностики объема рабочей памяти и функции
исполнительного контроля, так и задания для оценки речевого и пространственно-визуального блока. Факторный анализ подтвердил правомерность структуры рабочей памяти, заложенной при конструировании методики; более того, были получены данные, что эта структура остается относительно неизменной на протяжении взросления ребенка (Gathercole, Pickering, Ambridge & Wearing, 2004) (цит. по: [2]).
2. Вопрос о сущности блока исполнительного контроля и регуляции рабочей памяти. Как показано во множестве работ, блок исполнительного контроля является одним из важнейших элементов рабочей памяти [2]. Для того чтобы понять, каким образом индивидуальные различия рабочей памяти могут быть связаны с работой блока исполнительного контроля, в последнее десятилетие исследователи активно разрабатывали вопрос о том, что же представляет собой этот центральный исполнительный блок, или блок исполнительного контроля. A. Baddeley et al. в поздних работах фокусируются на поиске подсистем и подфункций этого компонента [3]. Близкими к идеям A. Baddeley являются подходы Cowan & Engle (цит. по: [13]), которые рассматривают вопрос контроля и регуляции в рабочей памяти через понятие внимания. Cowan & Engle фокусируются на преднамеренных и непреднамеренных механизмах, которые определяют направленность фокуса внимания. Engle et al. предполагают, что «контроль внимания» является неотъемлемым компонентом рабочей памяти, и подтверждают это рядом исследований, доказывающих, что внимание играет ключевую роль в обеспечении связи информации в рабочей памяти с решением сложных когнитивных задач. Среди наиболее упоминаемых функций центрального исполнительного блока или контроля внимания: переключение внимания между задачами и информацией (Rogers & Monsel, 1995) (цит. по: [13]), активное оттормаживание нерелевантной информации и действий (Roberts, Hager & Heron, 1994) (цит. по: [13]), мониторинг и постоянное обновление информации
в рабочей памяти (Van der Lindenetal, 1994) (цит. по: [13]), временная классификация и контекстуальное кодирование входящей информации (Jonides & Smith, 1997) (цит. по: [13]) и удержание внимания на выполняемом действии.
В нейрофизиологических исследованиях связь функции рабочей памяти и внимания была показана в работах на испытуемых с повреждением лобной доли. Повреждение лобной доли приводит к проблемам с контролем внимания, заключающимся, например, в постоянном повторении какого-то одного действия при неспособности не отвлекаться на посторонние стимулы при выполнении другого действия. В случае рабочей памяти это приводит к неадекватным ассоциациям и искажению вспоминаемого материала, а иногда и полностью «фальшивым» воспоминаниям (Baddeley & Wilson, 1986) (цит по: [2]). Эти и другие исследования подтверждают тот факт, что рабочая память в целом является когнитивной функцией, имеющей отношение к работе префрон-тальной коры, благодаря аспектам, связанным с функцией контроля внимания [11].
Признание роли исполнительного контроля в индивидуальных различиях рабочей памяти отражено в еще одном подходе к измерению рабочей памяти и заключается в предъявлении испытуемому ряда задач с возрастающими от задачи к задаче требованиями к функции контроля внимания. Этот подход был предложен на основе теории рабочей памяти Cornoldi C. & Vecchi T., 2003 [6]. Согласно их взглядам, задачи на рабочую память можно сгруппировать по двум осям: модальность перерабатываемой информации (вербальная, зрительно-пространственная) и интенсивность требований, которые задача предъявляет к функции контроля (авторы считают, что вовлечение функции контроля зависит от специфики задачи и представляет собой континуум). Примером задачи с низким требованием к контролю может быть простое воспроизведение услышанной/
увиденной ранее информации (например, воспроизведение ряда чисел в последовательности их называния). В этом случае достаточно простого повторения про себя ряда чисел и нет требований к переработки информации. По мере возрастания требований к переработке информации, то есть некой трансформации увиденного/услышанного материала перед воспроизведением, возрастают требования к контролю. Таким образом, следующей задачей по оси возрастания контроля после воспроизведения чисел в прямой последовательности могла бы быть задача на воспроизведение чисел в обратном порядке, поскольку она требует минимальной трансформации материала - изменения порядка воспроизведения. Примером задачи с большей нагрузкой на функцию контроля может быть уже упомянутая задача Daneman & Carpenter или любая задача на обновление информации в памяти (например, когда перед испытуемым ставится задача воспроизвести трех животных самого маленького размера из списка неизвестной длины. Для примеров см. Palladino P. et al., 2001 [14]).
При этом интересно отметить, что существуют модели, например, Lovett, Kieras, Young & Lewis (цит. по: [13]), которые вообще не постулируют наличие особого ре-гуляторного механизма в рабочей памяти (блока исполнительного контроля). Регулирование, согласно этим подходам, является результатом исполнения общих правил/законов, по которым осуществляется переработка информации. Ряд авторов, например, Kieras et al. (цит. по: [13]), подчеркивает особую роль индивидуальных стратегий в процессе исполнения и контроля над решением когнитивных задач. Аналогичных взглядов по этому вопросу придерживаются Ericsson & Delaney (цит. по: [13]), связывающие индивидуальные стратегии с опытом, знаниями и умениями, которыми овладел испытуемый.
3. Вопрос о роли обучения и долговременной памяти при решении задач на рабочую память. С точки зрения изу-
чения индивидуальных различий рабочей памяти интересным является вопрос о том, оказывают ли влияние на успешность решения задач на рабочую память долговременная память и знания, которыми обладает испытуемый. P. Shah & A. Miyake в своем обзоре [13] замечают, что по мере того как исследователи стали отходить от традиции Эббингауза, который предлагал испытуемым для запоминания бессмысленную информацию, и начали использовать более близкий и понятный материал, как, например, позиции в шахматах (Chase & Simon, 1973) (цит. по: [13]) или заказы в ресторане (Ericsson & Poison, 1988) (цит. по: [13]), роль хранящихся в долговременной памяти знаний и умений для успешного выполнения задач на кратковременную и рабочую память стала очевидной. Причем, даже классическая задача по запоминанию цифр оказалась не исключением. Испытуемого можно было научить придавать последовательности некий смысл, что в дальнейшем улучшало показатели воспроизведения (Chase & Ericsson, 1981) (цит. по: [13]). Более того, в исследованиях с участием детей было подтверждено влияние знаний на успешность временного хранения информации тем, что осведомленные в определенной сфере деятельности дети могут превзойти при запоминании материала, связанного с этой сферой, менее осведомленных взрослых (например, шахматы (Chi, 1978) (цит. по: [13]) или футбол (Schneider, Körkel, & Weinert, 1989) (цит. по: [13]). В этой связи Ericsson A.K. & Kintsch W. в 1995 году [8] предложили понятие «долгосрочной рабочей памяти», указав, что знания, содержащиеся в долговременной памяти, могут быть использованы с целью компенсации заведомо ограниченных ресурсов того, что они назвали «кратковременной рабочей памятью». Они даже выдвинули побуждающее провока-тивное предположение о том, что индивидуальные различия в знаниях и умениях, содержащиеся в долговременной памяти, могут полностью объяснить индивидуаль-
ные различия в выполнении задач на рабочую память без существования каких бы то ни было реальных различий в кратковременной рабочей памяти как таковой. Это утверждение, конечно, является спорным, поскольку предполагает, что все индивидуальные различия рабочей памяти обусловлены исключительно средой. Тем не менее роль долговременной памяти и обучения в формировании индивидуальных различий рабочей памяти, безусловно, заслуживает внимания.
В исследовании H.S. Clair-Thompson et al. [4] было установлено, что развитие навыков использования стратегий рабочей памяти может заметно улучшить показатели выполнения даже тех заданий на рабочую память, которые непосредственно не тренировались. Интересно, что наиболее выраженные изменения в успешности выполнения заданий имели место при выполнении задач с относительно большей вовлеченностью центрального исполнительного блока и функции контроля, то есть при решении задач, требующих переработки информации. Похожие результаты были получены еще в ряде исследований. Sohlberg & Mateer (цит. по: 17) разработали тренинг, направленный на развитие функций центрального исполнительного блока, в том числе сосредоточение внимания, избирательность, удержание фокуса внимания, переключение и распределение внимания. В результате этого тренинга было достигнуто улучшение функций исполнительного блока у людей с недостаточностью рабочей памяти (см. также Park N.W., Proulx G., & Towers W.M., 1999 [15]; Sohlberg M.M. et al., 2000 [17]). Holmes, Gathercole & Dunning, 2009 (цит. по: [4]) также зафиксировали значимые улучшения у детей с дефицитом рабочей памяти после прохождения тренинга. Turley-Ames & Whitfield, 2003 (цит. по: [4]) использовали другой вид тренинга и учили испытуемых использовать одну из таких стратегий, как внутреннее проговаривание, визуальное представление или придание определенного смысла запоминаемой последовательно-
сти; при этом показатели рабочей памяти увеличивались при использовании любой из стратегий. Эти результаты являются эмпирическим свидетельством в пользу заметной роли обучения в формировании индивидуальных различий рабочей памяти, особенно ее аспектов, связанных с функцией исполнительного контроля. Следует отметить, что использование стратегий для увеличения эффективности решения задач на рабочую память формируется с возрастом; дети не склонны использовать их. Так, например, стратегия повторения появляется только к 7 годам (например, Gathercole, 1998, цит. по: [4]), а другие стратегии формируются еще позже (например, Bjorkland & Douglas, 1997, цит. по: [4]).
4. Вопрос о связи возрастных особенностей, особенностей личностной и когнитивной сфер и индивидуальных различий рабочей памяти (на материале психофизиологических исследований). Использование тех или иных стратегий или подходов при решении задач на рабочую память может зависеть не только от обучения, но и от других особенностей личностной или когнитивной сферы испытуемых, а также от возраста. Поэтому целесообразно начать обсуждение связи индивидуальных различий в когнитивной и личностной сферах и индивидуальных различий рабочей памяти с данными психофизиологических исследований. Известно, что при решении задач на рабочую память активизируются также и другие области мозга, вопрос о роли которых либо пока остается без ответа, либо ответы противоречат друг другу. В частности, обсуждая возможности решения этого вопроса, T. Yarkoni et al. [18] пишет, что использование заданий на рабочую память непосредственно в момент нейрофизиологического измерения не всегда оптимально, поскольку не дает возможности определить, что в полученном измерении является отражением индивидуальных различий, а что ответом на конкретное тестовое задание/ситуацию. В этом смысле более многообещающим кажется комбини-
рованный подход, в котором психометрические измерения сочетаются с задачами в момент измерения показаний мозговой активности. Так, например, Yarkoni T. et al. [18], используя ряд психометрических методик, недавно показали, что активация в медиальной области задней теменной коры (МЗТК) во время выполнения задачи на рабочую память значимо коррелирует с флюидным интеллектом и пространственными способностями и не коррелирует с кристаллизованным интеллектом и вербальными способностями. На основании этих данных авторы предполагают, что те испытуемые, которые более активно задействуют МЗТК (и дают больше правильных ответов), вероятно, изначально более склонны ориентироваться на пространственные стратегии, хотя задача сама по себе этого и не требует. Еще один интересный момент, упоминаемый T. Yarkoni et al. [18], связан с тем, каким образом соотносятся между собой результаты нейрофизиологических исследований, направленных на выявление структур, вовлеченных в выполнение задач на рабочую память, и структур, ответственных за индивидуальные различия в рабочей памяти. С одной стороны, логично предположить, что это одни и те же структуры и эффект их возбуждения/торможения однонаправленный (то есть, например, относительно сильное возбуждение в определенной зоне связано с лучшим выполнением задания и люди, лучше выполняющие задание, отличаются от остальных тем, что им свойственно более сильное возбуждение именно этой зоны). Так, показано, что активация в дорсола-теральных отделах префронтальной коры (ДЛПФК) возрастает с усилением нагрузки на рабочую память, предъявляемой задачами (Braver et al., 1997; Callicott et al., 1999, цит. по: [18]), и аналогично большая активность ДЛПФК наблюдается у людей, лучше справляющихся с задачами на рабочую память и имеющих более высокие показатели флюидного интеллекта (Gray et al., 2003; Lee et al., 2006, цит. по: [18]). С другой стороны, в ряде исследований установлено, что
пожилые люди обнаруживают более высокий уровень активации в префронтальной коре, хоть и справляются с заданиями хуже, чем молодые (Cabeza, Anderson, Locantore, & Mcintosh, 2002; Reuter-Lorenz, 2002, цит. по: [18]). Аналогичным образом молодые люди, которые хуже справлялись с заданиями, демонстрируют большее возбуждение в латеральных отделах префронтальной коры и передней поясной коре в момент выполнения задания. Это кажущееся противоречие может объясняться, например, тем, что возбуждение в последней связано с наличием когнитивного конфликта и, чем выше конфликт, тем хуже выполнение задания (Bunge, Ochsner, Desmond, Glover, & Gabrieli, 2001; Hester, Fassbender, & Garavan, 2004; MacDonald, Cohen, Stenger, & Carter, 2000; Wager, Sylvester et al., 2005 - цит. по: [18]). Левый вентролатеральный участок префронтальной коры (ЛВЛПФК), вероятно, вовлечен в преодоление проблемы проактивной интерференции (когда ранее усвоенный материал входит в противоречие с новым и мешает его усвоению) (Jonides & Nee, 2006, цит. по: [18]), и испытуемые, которые лучше избегают проактивной интерференции, демонстрируют меньший уровень активации ЛВЛПФК (Nee, Jonides, & Berman, 2007, цит. по: [18]) и легче справляются с заданиями. Более того, даже сами области активации могут отличаться в зависимости от того, изучаем ли мы области, вовлеченные в решение задачи у всех индивидуумов, или индивидуальные различия. Так, например, T. Yarkoni et al. [18] в одном из исследований показали, что переднетеменная кора, традиционно вовлекающаяся во все задачи, связанные с когнитивными действиями, также активировалась у всех испытуемых во время решения задач на рабочую память, однако ее активация была никоим образом не связана с правильностью решения задач, в то время как активация медиальных участков заднетеменной коры, не вовлекающихся обычно в процесс рабочей памяти, оказалась связанной с правильностью ответов. Автор предполагает, что первая система,
по всей вероятности, демонстрирует нам «необходимые» для решения любой задачи процессы, такие, например, как поддержание определенного уровня целенаправленного внимания, в то время как другие области могут отражать специфические для данной задачи аспекты или стратегии испытуемых. К аналогичным выводам приводит тот факт, что пожилые испытуемые зачастую привлекают дополнительные области при решении когнитивных задач по сравнению с молодыми испытуемыми или у них вовлекаются фронтальные области при решении тех задач, которые не требуют их решения у молодых, что связывается с действием компенсаторных механизмов, призванных уравновесить снижающуюся когнитивную эффективность (DiGirolamo et al., 2001; Grady, Springer, Hongwanishkul, Mcintosh, & Winocur, 2006; Reuter-Lorenz & Mikels, 2005; Cabeza, 2002 - цит. по: [11]).
Говоря о возрастных особенностях, можно утверждать, что возможности рабочей памяти с взрослением увеличиваются (Case, Kurland & Goldberg, 1982, цит. по: [2]); также меняется и использование ее отдельных компонентов. Например, известен факт усиления роли исполнительного контроля при решении сложных аналитических задач с возрастом и т.д. (Halford, 1993, цит. по: [2]). Считается, что все компоненты трех-компонентной структуры рабочей памяти, предложенной A. Baddeley, наблюдаются уже в возрасте 6 лет и каждый из этих компонентов динамично развивается по меньшей мере на протяжении подросткового возраста [10]. В исследовании M. Luciana et al., опубликованном в 2005 году [12], проводится детальное изучение развития функций рабочей памяти у детей, подростков и взрослых в возрасте от 9 до 20 лет. Авторы используют ряд заданий на рабочую память, сгруппированных по интенсивности требований к функции исполнительного контроля и переработки информации. Согласно полученным результатам, способность к простому воспроизведению пространственной информации при отсутствии ка-
ких-либо требований к ее переработке, полностью формируется к 11-12 годам (функция хранения), возможность удерживать в памяти и манипулировать несколькими блоками информации развивается до 13-15 лет, а способность к стратегической самоорганизации продолжает развиваться вплоть до 16-17 лет и остается относительно стабильной к 18-20 годам.
Таким образом, индивидуальные различия рабочей памяти между испытуемыми могут определяться как количественными (степень интенсивности возбуждения определенного участка), так и качественными (привлечение дополнительных участков) факторами, которые зависят от индивидуального подхода испытуемых к решению задач, особенностей их личностной и когнитивной сфер. Кроме того, важным фактором индивидуальных различий является возраст испытуемого, что с неизбежностью накладывает отпечаток на психодиагностику рабочей памяти в разных возрастах.
Заключение
Современный подход к изучению индивидуальных различий рабочей памяти должен учитывать множество эмпирически доказанных фактов о рабочей памяти, известных в настоящий момент. В частности, многочисленные эмпирические исследования подтвердили сложную многокомпонентную структуру рабочей памяти, включающую в себя модально специфические компоненты (такие как зрительно-пространственный и вербальный блок) и блок исполнительного контроля, каждый из которых, в свою очередь, также имеет сложную структуру и обладает рядом подфункций. В этой связи диагностика индивидуальных особенностей рабочей памяти, направленная на ее комплексную оценку, опирается на использование батарей психологических тестов, отражающих основные структурные компоненты рабочей памяти.
Еще одним существенным моментом является особая роль блока исполнительного
контроля или контроля внимания в индивидуальных различиях при решении задач на рабочую память. Показано, что индивидуальные различия могут быть несущественны в случае решения задач, которые предъявляют мало требований к функции исполнительного контроля и увеличиваются по мере роста сложности заданий. С этим связано использование в диагностике индивидуальных различий рабочей памяти последовательности заданий с увеличивающимися требованиями к функции исполнительного контроля. При этом важно отметить, что поскольку успешность выполнения заданий на рабочую память (особенно тех, которые предъявляют высокие требования к функции исполнительного контроля) зависит от знаний и умений, хранящихся в долговременной памяти, а также выработанных для решения задач стратегий, эти факторы должны учитываться при выборе тестовых заданий. Более того, изучение стратегий, применяемых испытуемыми при решении задач на рабочую память, может быть отдельным направлением изучения индивидуальных различий рабочей памяти. Благодаря данным психофизиологических исследований также известно, что области коры, ответственные за решение задач на рабочую память, и области коры, ответственные за индивидуальные различия рабочей памяти, могут различаться, что говорит о том, что, кроме «обязательных» механизмов, задействованных в решении таких задач, могут играть роль и другие, дополнительные, которые отражают определенные индивидуальные особенности человека (например, склонность к визуализации информации, подверженность проактивной интерференции и т.д.). И, наконец, в связи с известными закономерностями развития рабочей памяти с возрастом психологическая диагностика индивидуальных различий и оценка уровня развития рабочей памяти строятся с учетом возрастных особенностей испытуемых.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант №13-06-00523).
Литература
1. Белова А.П., Малых С.Б. Природа индивидуальных различий рабочей памяти // Теоретическая и экспериментальная психология. - 2013. - Т. 6. - № 3. - С. 54-64.
2. Baddeley A. and Hitch G.J. // Scholarpedia. -2010. - Vol. 5(2). - P. 3015. http://www.schol-arpedia.org/article/Working_memory.
3. Baddeley A.D. Exploring the central executive // Quarterly Journal of Experimental Psychology. - 1996. - Vol. 49A. - P. 5-28.
4. Clair-Thompson H.S. et al. Improving children's working memory and classroom performance // Educational Psychology. - 2010. - Vol. 30. - No. 2. - P. 203-219.
5. Conway A.R., Kane M.J., Engle R.W. Working memory capacity and its relation to general intelligence // Trends Cognitive Science. -2003. - Vol. 7. - P. 547-552.
6. Cornoldi C., Vecchi T. Visuo-spatial working memory and individual differences. - Hove, UK: Psychology Press, 2003.
7. Engle R.W., Kane M.J., & Tuholski S.W Individual differences in working memory capacity and what they tell us about controlled attention, general fluid intelligence, and functions of the prefrontal cortex / In: A. Miyake & P. Shah (Eds.), Models of working memory. - Cambridge University Press, 1999. - P. 102-134.
8. Ericsson A.K., Kintsch W. Long-term working memory // Psychological Review. - 1995. -Vol. 102(2). - P. 211-245.
9. Fletcher P.C. & Henson R.N. Frontal lobes and human memory: insights from functional neuroimaging // Brain. - 2001. - Vol. 124. - P. 849-881.
10. Gathercole S.E., Pickering S.J., Knight C., & Stegmann Z. Working memory skills and educational attainment: evidence from national curriculum assessments at 7 and 14 years of
age // Applied Cognitive Psychology. - 2004. -Vol. 18(1). - P. 1-16.
11. Kremen WIS. Storage and executive components of working memory: Integrating cognitive psychology and behavior genetics in the study of aging // J. Gerontol. B Psychol. Sci. Soc. Sci. - 2008 March. - Vol. 63(2). - P. 84-91.
12. Luciana M. The development of nonverbal working memory and executive control processes in adolescents // Child Development. -2005. - Vol. 76. - No. 3. - P. 697-712.
13. Models of working memory: mechanisms of active maintenance and executive control / Ed. by Miyake A. and Shah P. - Cambridge University Press, 1999.
14. Palladino P., Cornoldi C., De Beni R., & Paz-zaglia F. Working memory and updating processes in reading comprehension // Memory and Cognition. - 2001. - Vol. 29. - P. 344354.
15. Park N.W., Proulx G., & Towers W.M. Evaluation of the attention process training programme // Neuropsychological Rehabilitation. - 1999. - Vol. 9. - P. 135-154.
16. Pickering S.J. & Gathercole S.E. Working memory test battery for children. - Psychological Corporation UK., 2001.
17. Sohlberg M.M., McLaughlin K.A., Pavese A., Heidrich A., & Posner M.I. Evaluation of attention process training and brain injury education in persons with acquired brain injury // Journal of Clinical and Experimental Neu-ropsychology. - 2000. - Vol. 22. - P. 656-676.
18. Yarkoni T. & Braver T.S. Cognitive neuroscience approaches to individual differences in working memory and executive control: Conceptual and methodological issues / In: The Handbook of Individual Differences in Cognition. Aleksandra Gruszka, Gerald Matthews, Blazej Szymura (Eds.) - Springer, 2010. - 600 p.
THE STUDY OF INDIVIDUAL DIFFERENCES IN WORKING MEMORY IN WESTERN PSYCHOLOGY
A.P. BELOVA, S.B. MALYKH Psychological Institute RAE, Moscow
The review discusses a number of topical issues related to the theory of working memory and individual differences, and analyzes the approaches to investigating working memory in psychological diagnosis.
Keywords: working memory, individual differences, methods.
