Когда вам нужно запомнить номер телефона, список покупок или набор инструкций, вы полагаетесь на то, что психологи и нейробиологи называют рабочей памятью. Это способность удерживать информацию и манипулировать ею в течение коротких промежутков времени. Это для вещей, которые важны для вас в настоящий момент, но не через 20 лет.
Исследователи считают, что рабочая память играет ключевую роль в работе мозга. Он коррелирует со многими более общими способностями и результатами, такими как интеллект и учебные достижения, и связан с основными сенсорными процессами.
Учитывая ее центральную роль в нашей психической жизни и тот факт, что мы осознаем, по крайней мере, часть ее содержания, рабочая память может стать важной в нашем стремлении понять само сознание. Психологи и нейробиологи сосредотачиваются на различных аспектах, исследуя рабочую память: психологи пытаются составить карту функций системы, а нейробиологи больше сосредотачиваются на ее нейронных основах. Вот снимок того, где сейчас находятся исследования.
Сколько у нас оперативной памяти?
Емкость ограничена – мы можем хранить только определенное количество информации "в уме" в любое время. Но исследователи спорят о природе этого ограничения.
Многие предполагают, что рабочая память может хранить ограниченное количество "Предметы" или "куски" информации. Это могут быть цифры, буквы, слова или другие единицы измерения. Исследования показали, что количество битов, которые могут храниться в памяти, может зависеть от типа товара – вкуса предлагаемого мороженого по сравнению с цифрами числа Пи.
Альтернативная теория предполагает, что рабочая память действует как непрерывный ресурс, который используется для всей запоминаемой информации. В зависимости от ваших целей разные части запоминаемой информации могут получать разное количество ресурсов. Нейробиологи предположили, что этим ресурсом может быть нейронная активность, при этом разные части запоминаемой информации имеют разное количество активности, посвященной им, в зависимости от текущих приоритетов.
Другой теоретический подход вместо этого утверждает, что ограничение емкости возникает из-за того, что разные элементы будут мешать друг другу в памяти.
И, конечно, воспоминания со временем распадаются, хотя повторение информации, которая находится в рабочей памяти, похоже, смягчает этот процесс. То, что исследователи называют поддерживающей репетицией, включает мысленное повторение информации безотносительно к ее значению – например, просмотр списка продуктов и запоминание предметов как слов безотносительно к обеду, которым они станут.
Напротив, детальная репетиция включает в себя придание информации значения и ассоциацию ее с другой информацией. Например, мнемоника облегчает детальную репетицию, связывая первую букву каждого из списка элементов с некоторой другой информацией, которая уже хранится в памяти. Кажется, только тщательная репетиция может помочь консолидировать информацию из рабочей памяти в более прочную форму – так называемую долговременную память.
В визуальной области репетиция может включать движения глаз, при этом визуальная информация привязана к пространственному положению. Другими словами, люди могут смотреть на местоположение запомненной информации после того, как она ушла, чтобы напомнить им о том, где она была.
Рабочая память в сравнении с долговременной памятью
Долговременная память отличается гораздо большей емкостью. Информация, которую он хранит, также более надежна и стабильна. Долговременные воспоминания могут содержать информацию об эпизодах жизни человека, семантике или знаниях, а также более неявные типы информации, например, как использовать предметы или перемещать тело определенным образом (двигательные навыки).
Исследователи долгое время рассматривали рабочую память как путь к долговременному хранению. Достаточно отрепетируйте информацию в рабочей памяти, и она станет более постоянной.
Неврология проводит четкое различие между двумя. Считается, что рабочая память связана с временной активацией нейронов мозга. Напротив, считается, что долговременная память связана с физическими изменениями нейронов и их связей. Этим можно объяснить кратковременный характер рабочей памяти, а также ее большую подверженность прерываниям или физическим потрясениям.
Как рабочая память меняется с течением времени?
Успеваемость по тестам рабочей памяти улучшается в детстве. Его способность – основная движущая сила когнитивного развития. Успеваемость по оценочным тестам неуклонно повышается в младенчестве, детстве и подростковом возрасте. Затем производительность достигает пика в молодом возрасте. С другой стороны, рабочая память – одна из когнитивных способностей, наиболее чувствительных к старению, и результативность этих тестов снижается в пожилом возрасте.
Считается, что увеличение и уменьшение объема рабочей памяти в течение жизни связано с нормальным развитием и деградацией префронтальной коры головного мозга, области, ответственной за высшие когнитивные функции.
Мы знаем, что повреждение префронтальной коры вызывает дефицит рабочей памяти (наряду со многими другими изменениями). А записи нейрональной активности в префронтальной коре показывают, что эта область активна во время "период задержки" между моментом предъявления стимула наблюдателю и моментом, когда он должен ответить, то есть временем, в течение которого он пытается запомнить информацию.
Некоторые психические заболевания, включая шизофрению и депрессию, связаны со сниженным функционированием префронтальной коры, что можно выявить с помощью нейровизуализации. По той же причине эти заболевания также связаны с пониженной способностью к рабочей памяти. Интересно, что у больных шизофренией этот дефицит более выражен в задачах на визуальную, а не вербальную рабочую память. В детстве дефицит рабочей памяти связан с проблемами внимания, чтения и речи.
Рабочая память и другие когнитивные функции
Префронтальная кора связана с широким спектром других важных функций, включая личность, планирование и принятие решений. Любое снижение функционирования этой области может повлиять на множество различных аспектов познания, эмоций и поведения.
Важно отметить, что многие из этих префронтальных функций тесно связаны с рабочей памятью и, возможно, зависят от нее. Например, для планирования и принятия решений у нас уже должны быть "в уме" соответствующая информация, чтобы сформулировать план действий.
Теория когнитивной архитектуры, называемая теорией глобального рабочего пространства, основывается на рабочей памяти. Это предполагает, что информация, временно хранимая "в уме" является частью "глобальное рабочее пространство" в уме, который связан со многими другими когнитивными процессами, а также определяет, что мы осознаем в любой данный момент. Учитывая, что эта теория предполагает, что рабочая память определяет то, что мы осознаем, более глубокое понимание этого может стать важной частью разгадки тайны сознания.
Улучшение вашей рабочей памяти
Есть некоторые свидетельства того, что можно тренировать рабочую память с помощью интерактивных заданий, таких как простые игры для детей, которые задействуют память. Было высказано предположение, что это обучение может помочь улучшить результаты по другим типам задач, например, по лексике и математике. Есть также некоторые свидетельства того, что тренировки для улучшения рабочей памяти могут улучшить производительность детей с определенными заболеваниями, такими как СДВГ. Тем не менее, в обзорах исследований часто делается вывод о том, что преимущества кратковременны и специфичны для обучаемой задачи.
Кроме того, улучшения, обнаруженные в некоторых из этих исследований, могут быть связаны с изучением того, как более эффективно использовать ресурсы рабочей памяти, а не увеличивать ее емкость. Надежда на такой вид обучения состоит в том, что мы сможем найти относительно простые задачи, которые улучшат производительность не только самой задачи, но и перенесут ее в ряд других приложений.