METODY BADANIA PAMIĘCI ROBOCZEJ

METODY BADANIA PAMIĘCI ROBOCZEJ Krzysztof T. Piotrowski 1,2 Zbigniew Stettner 1 Robert Balas 3 1 Instytut Psychologii Uniwersytetu Jagiellońskiego 2 Studium Pedagogiczne Uniwersytetu Jagiellońskiego 3 Szkoła Wyższa Psychologii Społecznej

STRESZCZENIE W artykule zaprezentowane zostały podstawowe metody i procedury eksperymentalne wykorzystywane w badaniach nad pamięcią roboczą. Wyróżniono metody pozwalające na badanie różnych aspektów pamięci roboczej: pojemności oraz czasu przechowywania informacji, funkcji wykonawczych pamięci roboczej i różnic w przechowywaniu i przetwarzaniu informacji różnych modalności. Przedstawiona metodologia została opisana w odniesieniu do dwóch koncepcji pamięci roboczej: modelu Alana Baddeleya i Nelsona Cowana. 2

WPROWADZENIE W artykule tym przedstawimy niektóre metody badania różnych aspektów pamięci roboczej. Wybór metody stosowanej przez badacza zależy od postawionych przez niego pytań, a co za tym idzie, także od przyjętego modelu pamięci roboczej. Na wstępie przedstawimy zatem podstawowe informacje o dwóch, ujęciach pamięci roboczej. Jako pierwszy zaprezentujemy rozwijany przez Baddeleya i współpracowników (Baddeley i Hitch 1974; Baddeley 1986; Baddeley i Logie 1999; Baddeley 2000) model strukturalny, zawierający oddzielne moduły odpowiedzialne za różne funkcje pamięci roboczej. Drugie ujęcie przedstawimy na przykładzie modelu zaproponowanego przez Cowana (1995) i rozwijanego przez wielu autorów (Conway i Engle 1996; Cowan 1999; Oberauer 2002), którzy opisują pamięć roboczą jako strukturę dynamiczną, opierającą się na chwilowej aktywacji śladów pamięciowych w pamięci długotrwałej. Oprócz dociekania struktury pamięci roboczej, niezwykle istotnym elementem rozważań są funkcje, które spełnia ona w systemie poznawczym. Badacze stosunkowo zgodnie wskazują na dwie podstawowe jej funkcje (Daneman i Carpenter 1980; Baddeley i Logie 1999). Pierwszą z nich jest przechowywanie ograniczonej ilości informacji potrzebnych ze względu na bieżąco wykonywane operacje poznawcze, drugą zaś jest przetwarzanie informacji. W dalszej części zajmiemy się tymi dwiema funkcjami ujmowanymi z 3

perspektywy dwóch wcześniej wspomnianych podejść teoretycznych dotyczących struktury pamięci roboczej. POJEMNOŚĆ PAMIĘCI ROBOCZEJ Pojemność pamięci roboczej stanowi ważną zmienną zarówno dla zrozumienia funkcjonowania poznawczego człowieka, jak i ze względu na istnienie różnic indywidualnych. Wielu badaczy wykorzystuje podział na osoby o wyższej i niższej pojemności pamięci roboczej (low span i high span) dla określenia związków sprawności pamięci roboczej z innymi miarami funkcjonowania poznawczego (Conway i Engle 1996). Problem pojemności można rozpatrywać na dwa sposoby. Po pierwsze, można próbować określić liczbę przechowywanych elementów (por. Miller 1956), po drugie zaś, czas zanikania dostępu do informacji (Baddeley i Logie 1999; Cowan 2001). Oba podejścia często są łączone, Cowan (1995), Engle, Kane i Tuholski (1999), Oberauer (2000) a także Baddeley i Logie (1999) twierdzą, że liczba elementów w pamięci roboczej jest zależna od ich aktywacji, która z czasem zanika. Przedstawimy zatem metody pozwalające na określanie pojemności w obu ujęciach teoretycznych. PRZETWARZANIE INFORMACJI Jedną z podstawowych kwestii, obecnych w koncepcjach pamięci roboczej, są różnice w przechowywaniu i przetwarzaniu informacji różnych modalności. Różnice te podkreśla Baddeley (1986, 2000; Baddeley i Logie 1999), wprowadzając w swoim modelu odrębne struktury dla informacji werbalnych i wzrokowoprzestrzennych. W modelu EPIC (Executive-Process Interactive- 4

Control; Kieras i Meyer 1994; Kieras, Meyer, Mueller i Seymour 1999) autorzy wyróżniają trzy magazyny pamięci roboczej przechowujące informacje wzrokowe, słuchowe i dotykowe, a także magazyn przechowujący informacje motoryczne. Istnieje cała grupa badań stworzonych do analizy różnic w przechowywaniu i przetwarzaniu informacji angażujących różne zmysły lub kody pamięciowe. Baddeley (1986) podzielił pamięć roboczą na trzy komponenty: dwa magazyny pamięciowe (fonologiczny i wzrokowoprzestrzenny) oraz system zarządzający zasobami uwagi i pracą tych magazynów. Podsystem fonologiczny został podzielony na pasywny magazyn, odpowiedzialny za przechowywanie śladów pamięciowych, oraz aktywną pętlę artykulacyjną, której rolą jest powtarzanie informacji przechowywanych czasowo w magazynie fonologicznym. Drugi podsystem to magazyn wzrokowoprzestrzenny, przechowujący informacje o kształtach, kolorach, wielkości lub położeniu przestrzennym obiektów. Jest to struktura znacznie słabiej poznana od pętli artykulacyjnej. Trudno jednoznacznie określić czy magazynowanie w tym podsystemie ma charakter statyczny, czy, analogicznie do pętli artykulacyjnej, dynamiczny (Baddeley i Logie 1999; Logie 1995). Trzecim komponentem jest centralny system wykonawczy, czyli podsystem kontrolny. Jego zadaniem jest, między innymi, przydział zasobów pozostałym podsystemom (Baddeley i Logie 1999). W kilku wcześniejszych, wersjach teorii pamięci roboczej, centralny system wykonawczy był opisywany jako ogólny 5

mechanizm kontrolny (por. Towse i Houston-Price 2001). Oryginalna wersja teorii Baddeleya (Baddeley i Hitch 1974) określa go jako centralny procesor, którego zadaniem jest przetwarzanie informacji, a w sytuacji dużego obciążenia pamięci roboczej, zarządzanie przetargiem miedzy przetwarzaniem i przechowywaniem informacji. W późniejszych pracach Baddeley (1996a, 1997, Baddeley i Logie 1999) próbował wyizolować jego pojedyncze, bardziej szczegółowe funkcje i badać je oddzielnie. Baddeley i inni autorzy zajmujący się pamięcią roboczą wymieniają cały katalog funkcji, które wykonuje centralny system wykonawczy, jak: a) koordynacja informacji z różnych źródeł bądź z różnych modalności (Baddeley, Bressi, Della Sala, Logie i Spinnler 1991; Baddeley i Logie 1999), b) koordynacja dwóch jednocześnie wykonywanych zadań (Baddeley 1986). c) integracja kolejnych operacji w większe sekwencje (Oberauer, Süß, Schulze, Wilhelm, i Wittmann 2000; Oberauer, Süß, Wilhelm i Wittmann 2003; Mayr, i Kliegl 1993) d) integracja elementów zadania w większe całości, lub tworzenie z nich nowych struktur (Mayr, i Kliegl 1993; Oberauer i in. 2000, 2003), e) nadzorowanie (supervision) operacji umysłowych, czyli monitorowanie czy w trakcie ich wykonywania nie pojawiają 6

się błędy (Baddeley 1996a, 1997, Miyake, Friedman, Emerson, Witzki i Howeter 2000), f) planowanie, wybór strategii działania (Baddeley, 1996a). g) umożliwianie dostępu do informacji w pamięci długotrwałej i manipulowania nią (Baddeley i Logie 1999). W jednej z nowszych wersji teorii Baddeley wprowadził nowy podsystem bufor epizodyczny (Baddeley 2000), mający przez krótki czas przechowywać złożone informacje. Ma być on krótkotrwałym odpowiednikiem pamięci epizodycznej (Tulving 1972). Aktualna wersja modelu pamięci roboczej Baddeleya wraz z połączeniami z pamięcią długotrwałą przedstawiona jest poniżej (Ryc. 1). Tu wstawić Ryc. 1. Alternatywny wobec teorii Baddeleya model pamięci roboczej został zaproponowany przez Nelsona Cowana (1995). W tym ujęciu, pamięć robocza jest zaktywowaną częścią pamięci długotrwałej. Cowan nie określa ani liczby podsystemów WM, ani specyficznych dla nich kodów. To bardziej procesualne ujęcie pamięci roboczej opisane jest szczegółowo w artykule Orzechowskiego i Balasa (w tym tomie). METODY BADANIA POJEMNOŚCI PAMIĘCI ROBOCZEJ Paradygmat zadań mierzących pojemność (span task) obejmuje procedury szacowania ilości informacji przechowywanych w pamięci roboczej lub i operacji wykonywanych na tych 7

elementach. Procedury wykorzystywane w tym paradygmacie badawczym opierają się na ustalaniu maksymalnego obciążenia pamięci roboczej, nie powodującego przeładowania WM. Paradygmat span task wykorzystuje się nie tylko do mierzenia pojemności pamięci krótkotrwałej (simple span task), ale także sprawności przetwarzania informacji (complex span task). Najprostsze wersje span task, używane do pomiaru pojemności pamięci krótkotrwałej, polegają na prezentowaniu liczb (digit span) lub wyrazów (word span) i przypominaniu ich przez badanych w kolejności prezentacji. Bardziej skomplikowaną odmianę tego rodzaju zadań stanowią zadania dostosowujące trudność (liczbę elementów) do indywidualnych możliwości osób badanych. Kiedy osoba badana wykonuje poprawnie zadanie łatwiejsze, prezentuje się jej zadania z wyższego poziomu. Jeśli badany nie potrafi udzielić poprawnej odpowiedzi na trzy zadania z jednego poziomu, procedura zostaje przerwana. Za maksymalną pojemność pamięci roboczej uznaje się pojemność określoną przez ostatni poprawnie rozwiązany poziom trudności. Wykorzystanie span tasks w badaniach pamięci roboczej spowodowało zmianę ich charakteru. Wprowadzono procedury wymagające dokonywania operacji na przechowywanym materiale i jednoczesnego zapamiętywania ich wyników. W jednym z pierwszych zadań mierzących pojemność pamięci roboczej badani mieli czytać zdania ze zrozumieniem i na prośbę eksperymentatora przypomnieć sobie ostatnie słowo tych zdań (reading span task: Daneman i Carpenter 1980). Modyfikację tego zadania stworzyli Turner i 8

Engle (1989). W ich procedurze (sentence-word span task) badani słuchali zdań i dodatkowo mieli określać ich prawdziwość. Modyfikacja ta miała na celu upewnienie się, że badani słuchają zdań ze zrozumieniem. Ci sami autorzy wprowadzili zadanie operation-word span task. W tej procedurze badani rozwiązują zadania arytmetyczne i zapamiętują słowo towarzyszące temu zadaniu. Przykładowy fragment może wyglądać następująco: 8/4-1=1? Port. Kiedy wymagają tego hipotezy, w zadaniach tego typu wykorzystuje się także materiał niewerbalny (np. klocki Corsiego zadanie opisane dalej w tekście). Odmianą span task jest często wykorzystywana w zadaniach podwójnych procedura supra span (Vandierendonck, De Vooght i Van der Goten 1998). Badanym prezentowany jest materiał, który przekracza możliwości pamięciowe. Ma to na celu obciążenie systemu poznawczego w czasie wykonywania zadania konkurencyjnego (o zadaniach podwójnych - poniżej). Towse, Hitch i Hutton (2000) wskazują na pewien problem w interpretacji wyników zadań badających pojemność pamięci roboczej metodą span task. Ponieważ zadania zawierają złożony materiał (wymagający zarówno przechowywania jak i przetwarzania informacji), osoby badane mogą nie tyle dzielić dostępne zasoby pamięci i uwagi, co przełączać się między zadaniami. Poprawność wykonywania zadania może zatem być zależna nie od pojemności pamięci, ale od szybkości przełączania się między różnymi zadaniami. METODY BADANIA CZASU PRZECHOWYWANIA INFORMACJI 9

Baddeley (1986) określał czas przechowywania informacji słownych mierząc czas ich artykulacji. Przegląd metod badania czasu artykulacji można znaleźć w tekście Mueller, Seymoura, Kierasa i Meyera (2003). Badania nad ograniczeniami czasowymi pamięci roboczej najczęściej prowadzone są z wykorzystaniem sekwencyjnej prezentacji bodźców. Pozwala to na analizę tempa zanikania informacji (decay). Należy tu wymienić paradygmat szybkiej, sekwencyjnej prezentacji wzrokowej (rapid serial visual presentation; RSVP. Paradygmat ten obejmuje metody, w których czasy prezentacji bodźców i przerw między nimi są krótkie (od kilkudziesięciu do ok. 300 milisekund). Przykładami metod wykorzystywanych w paradygmacie RSVP są np. zadania span task, przeszukiwania pamięci lub n-back (o dwóch ostatnich metodach piszemy w dalszej części artykułu). Szybka prezentacja zapobiega powtarzaniu materiału, przez co daje możliwość sprawdzenia tempa zanikania śladu pamięciowego. Do szacowania czasu przechowywania wykorzystuje się często metodę stworzoną przez Saula Sternberga (1966, 1969). W zadaniu Sternberga, osobom badanym prezentowane są bodźce w układzie sekwencyjnym (Ryc. 2), po których pojawia się jeden bodziec testowy. Badani mają odpowiedzieć czy bodziec testowy był we wcześniej prezentowanym zbiorze czy nie. Jako bodźców używa się zazwyczaj liczb lub liter, ale bywają także warianty zadania wykorzystujące materiał niewerbalny (por. Balas, Stettner i Piotrowski w tym tomie). 10

Tu wstawić Ryc. 2. Zadanie Sternberga daje dość duże możliwości manipulacji. Można zmieniać np. wielkość zbioru, czas prezentacji bodźców, czas przerw między bodźcami, położenie przestrzenne bodźców, kolor czcionki itd. Metoda ta, w różnych modyfikacjach, wykorzystywana jest również do analizy funkcjonowania uwagi skierowanej na reprezentacje informacji w pamięci (Oberauer 2001; Piotrowski 2004), pozwala także na analizę procesów pamięciowych w terminach teorii detekcji sygnałów (Yonelinas 1994, 2002). METODY BADANIA FUNKCJI WYKONAWCZYCH PAMIĘCI ROBOCZEJ Główny problem w badaniu centralnego systemu wykonawczego polega na ogromnej trudności w skonstruowaniu takich zadań, które minimalizowałyby wpływ podsystemów pamięci roboczej, zarządzanych i kontrolowanych przez centralny system wykonawczy. Badacze próbują sobie radzić z tym problemem na kilka sposobów. W dalszej części omówione zostaną trzy takie sposoby: (a) proste zadania mające badać procesy kontrolne w minimalnym stopniu angażujące pozostałe podsystemy, (b) klasyczne zadania wykorzystywane w badaniach nad uwagą a zaadaptowane do badania funkcji kontrolnych pamięci roboczej oraz (c) tzw. zadania podwójne (dual-tasks). Na koniec zostaną omówione złożone zadania, przeznaczone do badania funkcjonowania pamięci roboczej jako całości, które, jak się 11

wydaje, dotyczą przede wszystkim działania centralnego systemu wykonawczego (tzw. n-back task: McElree 2001) i zadanie Horyzont (Nęcka 2000). Badacze starają się projektować proste zadania minimalizujące wymagania wobec podległych podsystemów a jednocześnie badające funkcje kontrolne. Przykładem takiego zadania jest generowanie losowych interwałów czasowych (GIL) (Vandierendonck 2000a). Zadanie to polega na nierytmicznym, losowym stukaniu w klawisz komputera lub myszki. Zadanie wykorzystuje trudności, jakie sprawia przełamanie automatycznej tendencji do generowania regularnych rytmów. Aby tego uniknąć badany musi przez cały czas monitorować swoje reakcje. W przeciwieństwie do podobnych zadań (np. GLL, Towse i Neil, 1998), wydaje się, że zadanie to nie obciąża prawie wcale pamięciowych podsystemów pamięci roboczej (Vandierendonck, De Vooght i Van der Goten 1998). Zauważając podobieństwo funkcji centralnego systemu wykonawczego i funkcji przypisywanych uwadze próbuje się też wykorzystywać proste zadania uwagowe do badania pojedynczych aspektów tej struktury i ich wzajemnych zależności. Na przykład Miyake i współpracownicy (2000) wyróżnili szereg funkcji, jakie może pełnić centralny system wykonawczy: a) przełączanie (np. między różnymi modalnościami, operacjami, zadaniami bądź schematami), b) monitorowanie napływających informacji i uaktualnianie pamięci roboczej, c) hamowanie (np. narzucających się reakcji, schematów reagowania). Zmierzyli je za pomocą 12

prostych zadań eksperymentalnych koncentrujących się na wybranej funkcji a następnie przeprowadzili szereg analiz, które pozwoliły im na zbudowanie modelu podsystemu kontrolnego w pamięci. I tak do badania pierwszej z tych funkcji wykorzystali, między innymi, prostą wersję zadania Navona (tzw. local-global task, Navon 1977). W zadaniu tym badanym prezentowane są figury złożone z innych, mniejszych figur (np. kwadraty złożone z kółek). Badany musi przełączać się między warunkami, w których musi udzielić odpowiedzi dotyczących dużych (warunek globalny) bądź małych figur (warunek lokalny). Przykładem zadania badającego monitorowanie i uaktualnianie treści pamięci roboczej może być zadanie zapamiętywania liter (letter memory tak, por. Morris i Jones 1990). W zadaniu tym badanym prezentuje się pojedynczo litery. Za każdym razem badany musi powtórzyć cztery ostatnie litery. Do badania trzeciej grupy funkcji wykorzystano, między innymi zadanie Stroopa (Stroop 1935). Jest to zadanie, w którym badani muszą nazywać kolory, jakimi są napisane prezentowane im słowa. W warunku eksperymentalnym kolor słowa jest niezgodny z jego treścią (np. słowo zielony jest napisane kolorem czerwonym). Poprawne nazwanie koloru atramentu w tym warunku wymaga wyhamowania automatycznego procesu dekodowania znaczenia słów. W badaniach mających na celu analizę centralnego systemu wykonawczego wykorzystuje się też paradygmat badawczy podwójnego zadania. W tym paradygmacie osoby badane wykonują dwa zadania jednocześnie, co powoduje pogorszenie poziomu 13

wykonania jednego lub obu zadań. Zadania podwójne wykorzystywane są głównie w badaniach nad podsystemami pamięciowymi odpowiedzialnymi za przechowywanie materiału werbalnego lub wzrokowo-przestrzennego (w ujęciu Baddeleya), lub nad funkcjami wykonawczymi (przetarg o zasoby uwagi, centralny system wykonawczy). Najczęściej zadania są tak dobierane, aby sprawiały problemy z ich jednoczesnym sprawnym wykonywaniem. Zadania podwójne różnią się między sobą także ze względu na priorytet. Zazwyczaj jedno z zadań jest traktowane jako ważniejsze (zadanie główne), zaś drugie jako zadanie dodatkowe (zadanie dystrakcyjne lub obciążające pamięć roboczą). Najczęściej analizuje się poziom wykonania zadania głównego, w porównaniu do grupy kontrolnej (Baddeley 1986), która nie wykonuje drugiego zadania. Nierówną wagę zadań można także wykorzystać manipulując instrukcją w celu uzyskania informacji o wpływach dwustronnych (Wierzchoń i Piotrowski, 2003). Z kolei w niektórych zadaniach, np. z wykorzystaniem procedury generowania interwałów losowych (Vandierendonck, De Vooght i Van der Goten 1998; Piotrowski 1999) analizuje się wyniki uzyskane w zadaniu dystrakcyjnym, korzystając z faktu, że badani nie traktują go jako zadania głównego. Analiza wyników zadań dystrakcyjnych pozwala na określenie stopnia zaangażowania zasobów pamięci roboczej w zadania główne. Jeśli zaangażowanie tych zasobów jest duże, to niewiele pozostaje na wykonanie zadania dodatkowego. 14

W zależności od postawionych przez badaczy problemów badawczych w zadaniach podwójnych zestawia się różnego rodzaju procedury. W badaniach nad problemem jednorodności pamięci roboczej pod względem rodzaju przechowywanego i przetwarzanego materiału (modalności) zestawia się zadania na przechowywanie i obserwuje się interferencję między różnymi modalnościami (problematyka ta zostanie poruszona poniżej). Paradygmat zadania podwójnego daje bardzo duże możliwości analizowania różnego rodzaju wskaźników funkcjonowania pamięci roboczej. Najpowszechniej analizowanymi zmiennymi, podobnie jak w poprzednich metodach, są liczba błędów i czas wykonania. W przypadku badań z wykorzystaniem metod generowania reakcji losowych, określa się także odchylenie wyników od poziomu losowego dla zadań dystrakcyjnych (dokładny opis testów odchyleń: Vandierendonck 2000b; Stettner i Nęcka 2003). W badaniach weryfikujących model Baddeleya stosuje się zadania dystrakcyjne angażujące wyróżnione przez niego systemy pamięci roboczej. Wcześniej wspomniane zostały przykłady stosowania procedur związanych z dwoma modułami: procedura wypierania artykulacyjnego (pętla fonologiczna) i śledzenia (notatnik wzrokowo-przestrzenny). Przykładem zadania dystrakcyjnego bezpośrednio angażującego centralny system wykonawczy (por. Vandierendonck, De Vooght i Van der Goten 1998) jest omówione wcześniej zadanie GIL. Na koniec rozdziału o metodach badania funkcji kontrolnych należy wspomnieć o zadaniach, które mają mierzyć funkcjonowanie 15

pamięci roboczej jako całości, ale w ich wykonywanie zaangażowany jest głównie centralny system wykonawczy. Pierwszym z takich zadań jest zadanie n-wstecz (n-back task, McElree 2001). W zadaniu tym badanym prezentuje się kolejno bodźce (np. litery), zaś badany ma udzielić odpowiedzi czy prezentowany bodziec jest identyczny z prezentowanym wcześniej (np. w warunku n-2 podpowiedź twierdząca powinna być udzielona jeżeli aktualnie prezentowany bodziec jest taki sam, jak prezentowany dwie próby wcześniej). Zadanie to stawia bardzo duże wymagania wobec funkcji kontrolnych pamięci roboczej. Zawartość tzw. ogniska uwagi w pamięci roboczej (McElree 2001) musi być cały czas uaktualniana przy jednoczesnym usuwaniu z pamięci informacji już niepotrzebnych. Po każdej próbie zmienia się też status poszczególnych bodźców przechowywanych w pamięci te, które do tej pory były dystraktorami, stają się bodźcami docelowymi i na odwrót. Podobne zadanie o nazwie Horyzont zaproponował Nęcka (2000). Różnica między nimi polega na tym, że w zadaniu Nęcki od badanego wymaga się jedynie odpowiedzi czy prezentowany bodziec pojawił się już wcześniej (bez względu na to jak dawno temu). Nie ma więc potrzeby usuwania informacji z pamięci. Wydaje się, że jest to zadanie nieco prostsze i mniej obciążające centralny system wykonawczy. METODY BADANIA RÓŻNIC W PRZECHOWYWANIU I PRZETWARZANIU INFORMACJI RÓŻNYCH MODALNOŚCI Wraz z tą koncepcją Baddeleya (Baddeley i Hitch 1974) rozwinęły się także metody badań różnic w wykonywaniu zadań 16

wykorzystujących materiał werbalny i wzrokowo-przestrzenny. Metody te w większości wykorzystują procedurę zadania podwójnego, zestawiając ze sobą zadania obciążające różne podsystemy. Analizy pojemności i sprawności pętli fonologicznej dokonuje się na podstawie jednoczesnego wykonania dwóch zadań angażujących ten podsystem (np. reading span task wraz z zadaniem wypierania artykulacyjnego; por. opis poniżej). Dla badania pojemności i sprawności podsystemu wzrokowoprzestrzennego badani mogą wykonywać dwa zadania na materiale wzrokowym, dwa zadania na materiale przestrzennym lub jedno na materiale przestrzennym a drugie na materiale wzrokowym. Badacze wskazują na istnienie różnic między przetwarzaniem informacji wzrokowych (np. kolor) i przestrzennych (relacje: na, pod, obok, itd.), jednak uznają istnienie jednego wspólnego podsystemu pamięci roboczej (Logie 1995; Baddeley i Logie 1999). Można także porównywać sprawność wykonywania zadań, z których jedno angażuje podsystem fonologiczny, a drugie wzrokowo przestrzenny. Taka procedura pozwala na określenie zakresu autonomii tych podsystemów lub ich zależności od centralnych zasobów. Jedna z rozwiniętych przez Baddeleya metod badania podsystemu fonologicznego wykorzystuje zjawisko wypierania artykulacyjnego (articulatory suppression). Metoda ta wywodzi się z paradygmatu Browna i Petersonów (Brown 1958; Peterson i Peterson 1959) i opiera się na wprowadzaniu równoczesnego wykonywania dwóch zadań wykorzystujących materiał werbalny. 17

Zgodnie z koncepcją Baddeleya wypowiadanie słów (nawet bezgłośne) obciąża moduł pamięci werbalnej pętlę fonologiczną. W paradygmacie wypierania artykulacyjnego, osoby badane mają, w trakcie zapamiętywania materiału werbalnego (np. listy słów) lub wykonywania operacji na takim materiale (np. wykonywania zadań arytmetycznych w pamięci), wypowiadać słowa lub sylaby, zazwyczaj pozbawione sensu. Baddeley wykorzystywał powtarzanie słowa the. Analogicznym pod względem założeń teoretycznych, lecz opierającym się na materiale wzrokowoprzestrzennym, jest zadanie śledzenia (tracking task: Baddeley 1996b). Badani w trakcie wykonywania zadań związanych z zapamiętywaniem lub przetwarzaniem informacji niewerbalnej mają śledzić poruszający się bodziec (np. punkt na ekranie). Jedną z najczęściej wykorzystywanych procedur w badaniach nad przechowywaniem materiału wzrokowo-przestrzennego (także dla oszacowania pojemności tego modułu pamięci roboczej) są klocki Corsiego (Corsi blocks; Milner 1971). Zadanie to polega na zapamiętywaniu i odwzorowywaniu przestrzennego układu klocków (Ryc.3). Badani obserwują planszę, na której w ustalonych odstępach czasu (np. raz na sekundę) pojawiają się sześcienne klocki w układzie i tempie zadanym przez eksperymentatora. Po zakończeniu prezentacji badani mają odtworzyć ułożenie i kolejność klocków. Tu wstawić Ryc. 3. 18

W literaturze można spotkać liczne modyfikacje tego zadania. Manipulowano m.in. czasem prezentacji, kolorem, wielkością i liczbą klocków, układem klocków na planszy, kolejnością przypominania (por. Berch, Krikorian i Huha 1998; Vandierendonck, Kemps, Fastame i Szmalec 2004). Zmodyfikowane zadanie (goal search task) można wykorzystać także do badań nad udziałem pamięci roboczej w procesach decyzyjnych (Lehto 1996). UWAGI KOŃCOWE Przedstawione powyżej metody badań stanowią tylko przykłady. W artykule nie zostały opisane dwie, niezwykle istotne i dynamicznie rozwijające się grupy metod badawczych: badania różnic indywidualnych w zakresie pamięci roboczej oraz badania psychofizjologiczne. Jednak obie grupy metod najczęściej wykorzystują zadania opisane w artykule, lub ich modyfikacje. Autorzy mają nadzieję, że powyższy zbiór ułatwi dobór metod, zwłaszcza młodym badaczom, oraz stanowić będzie inspirację do powstawania nowych procedur. 19

LITERATURA CYTOWANA Baddeley A. D. (1986). Working memory. Oxford: Oxford University Press. Baddeley A. D. (1996a) Exploring the central executive. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 49A, 5-28. Baddeley A. D. (1996b). The franctionation of working memory. 9. Baddeley, A. (1996) Proceedings of the National Academy of Sciences of USA, 93, 13468 13472. Baddeley A. D. (1997). Human memory: Theory and Practise. Needham Heights, Mass: Allyn and Bacon. Baddeley A. D. (2000) The episodic buffer: A new component of working memory? Trends in Cognitive Sciences, 4(11), 417-423. Baddeley A. D., Bressi S., Della Sala S., Logie R. i Spinnler H. (1991). The decline of working memory in Alzheimer's disease: a longitudinal study. Brain, 114, 2521 2542. Baddeley A. D. i Hitch G. (1974). Working memory. W: G. A. Bower (Red.), The psychology of learning and motivation: Advances in research and theory, 8 (s. 47-90). New York: Academic Press. Baddeley A. D. i Logie R. H. (1999). Working memory: The multiple component model. W: A. Miyake i P. Shah (Red.), Models of working memory: Mechanisms of active maintenance and executive control (s. 28-61). Cambridge: Cambridge University Press. 20

Berch D., Krikorian R. i Huha, E. (1998). The Corsi Block- Tapping task: Methodological and theoretical considerations. Brain and Cognition, 38, 317-338. Brown J. (1958). Some Tests of the Decay Theory of Immediate Memory. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 10, 12-21. Conway A. R. A. i Engle R. W. (1996). Individual differences in working memory capacity: More evidence for a general capacity theory. Memory, 4, 577-590. Cowan N. (1995). Attention and memory: an integrated framework. Oxford: Oxford University Press. Cowan N. (2001) The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity. Behavioral and Brain Sciences, 24(1), 87-114. Daneman M. i Carpenter P. A. (1980). Individual differences in working memory and reading. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 19, 450-466. Engle R. W., Kane M. J., i Tuholski S. W. (1999). Individual differences in working memory capacity and what they tell us about controlled attention, general fluid intelligence, and functions of the prefrontal cortex. W A. Miyake, i P. Shah (Red.), Models of working memory: Mechanisms of active maintenance and executive control (pp. 102 134). Cambridge: Cambridge University Press Kieras D.E. i Meyer D.E. (1994). The EPIC architecture for modeling human information-processing: A brief 21

introduction. (EPIC Tech. Rep. No. 1, TR-94/ONR-EPIC-1). Ann Arbor, University of Michigan, Department of Electrical Engineering and Computer Science. Kieras D. E., Meyer D. E., Mueller S. i Seymour T. (1999) Insights into working memory from the perspective of the EPIC architecture for modeling skilled perceptual-motor and cognitive human performance. W A. Miyake i P. Shah (Red.), Models of working memory: Mechanisms of active maintenance and executive control (s. 183-223). Cambridge: Cambridge University Press. Lehto J. (1996). Are Executive Functioning Tests Dependent Upon Working Memory Capacity. Quarterly Journal of Experimental Psychology. 49A(1), 29-51. Logie R. H. (1995). Visuo-spatial working memory. Hove, UK: Lawrence Erlbaum Associates Ltd. Mayr U. i Kliegl R. (1993). Sequential and coordinative complexity: Age-based processing limitations in figural transformations. Journal of Experimental Psychology. Learning, Memory and Cognition, 19, 1297-1320. McElree B. (2001). Working Memory and Focal Attention. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition, 27(3), 817-835. Milner B. (1971). Interhemispheric differences in the localisation of psychological processes in man. British Medical Bulletin, 27, 272-277. 22

Miyake A., Friedman N. P., Emerson M. J., Witzki A. H. i Howerter A. (2000). The Unity and Diversity of Executive Functions and Their Contributions to Complex Frontal Lobe Tasks: A Latenet Variable Analysis. Cognitive Psychology, 41, 49-100. Mueller S. T., Seymour T. L., Kieras D. E. i Meyer D. E. (2003). Theoretical Implications of Articulatory Duration, Phonological Similarity, and Phonological Complexity in Verbal Working Memory. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, & Cognition, 29(6), 1353-1380. Navon D. (1977). Forest before trees: The precedence of global features in visual perception. Cognitive Psychology, 9, 353-383. Nęcka E. (2000). Pobudzenie umysłu zarys formalnej teorii inteligencji. Kraków: TAIWPN Universitas Miller G. A. (1956). The Magical number seven plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information. Psychological Review, 63, 81-97. Oberauer K. (2001). Removing irrelevant information from working memory: A cognitive aging study with the modified sternberg task. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition, 27(4), 948-957. Oberauer K. (2002). Access to information in working memory. Exploring the focus of attention. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 28(3), 411-421. 23

Oberauer K., Süß H-M., Schulze R., Wilhelm O. i Wittmann W. W. (2000). Working memory capacity - facets of a cognitive ability construct. Personality and Individual Differences, 29, 1017-1045. Oberauer K., Süß H-M., Wilhelm O. i Wittmann W. W. (2003). The Multiple Faces of Working Memory" Storage, Processing, Supervision, and Coordination. Intelligence, 31, 167-193. Peterson L. R. i Peterson M. J. (1959). Short-term retention of individiual verbal items. Journal of Experimental Psychology, 58, 193-198. Stroop J. R. (1935). Studies on interference in serial verbal reactions. Journal of Experimental Psychology, 18, 643-662. Piotrowski K. T. (1999). Zadania konwergencyjne i dywergencyjne a pamięć robocza: Badanie metodą generowania interwałów losowych. Czasopismo Psychologiczne, 5(2), 177-186. Piotrowski K. T. (2004). Rola centralnego systemu wykonawczego pamięci roboczej w krótkotrwałym przechowywaniu informacji: badanie metodą generowania interwałów losowych. Niepublikowana rozprawa doktorska. Sternberg S. (1966). High-Speed Scanning in Human Memory. Science, 155, 652-654. Towse, J. N., Hitch, G. J. i Hutton, U. (2000). On the interpretation of working memory span in adults. Memory & Cognition, 28(3),341-348. Towse J. N. i Houston-Price C. M. T. (2001). Reflections on the concept of the central executive. W: J. Andrade (Red.), 24

Working memory in perspective (s. 240-260). Hove, UK: Psychology Press. Towse J. N. i Neil D. (1998). Analyzing human random generation behavior: A review of methods used and a computer program for describing performance. Behavior Research Methods, Instruments & Computers, 30(4), 583-591. Tulving E. (1972). Episodic and semantic memory. W: E. Tulving i W. Donaldson (Red.), Organisation of memory (s. 381-403). New York: Academic Press. Vandierendonck A. (2000a). Is judgement of random time intervals biased and capacity-limited? Psychological Research, 63, 199-209. Vandierendonck A. (2000b). Analyzing human random time generation behavior: A methodology and computer program. Behavior Research Methods, Instruments & Computers, 32(4), 555 565. Vandierendonck A., De Vooght G. i Van der Goten K. (1998). Does random time interval generation interfere with working memory executive functions? European Journal of Cognitive Psychology, 10, 413-442. Vandierendonck A., Kemps E., Fastame M. C. i Szmalec A. (2004). Working memory components involved in the Corsi block test. British Journal of Psychology, 95, 57-79. Wierzchoń M. i Piotrowski K. T. (2003). O nie-inteligentnym uczeniu się: Poznawcza analiza badań nad związkami uczenia 25

mimowolnego z inteligencją. Studia Psychologiczne, 41, 191-206 Yonelinas A. (1994). Receiver-operating characteristics in recognition memory: Evidence for a dual-process model. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 20, 1341 1354. Yonelinas A. (2002). The Nature of Recollection and Familiarity: A review of 30 Years of Research. Journal of Memory and Language, 46, 441-517. 26

PODPISY POD RYCINAMI Ryc. 1. Model Alana Baddeleya (cytowanie?). Ryc. 2. Schemat zadania Saula Sternberga (1966). Ryc. 3. Przykład zadania wykorzystującego klocki Corsiego. 27

Ryc. 1 centralny system wykonawczy Pętla fonologiczna Pętla artykulacyjna Magazyn fonologiczny Bufor epizodyczny Brudnopis wzrokowo-przestrzenny Wewnętrzny system piszący Podręczny magazyn wzrokowy Język Znaczenia Pamięć epizodyczna informacji wzrokowych P a m i ę ć d ł u g o t r w a ł a 28

Ryc. 2. 29

Ryc. 3. 30

ABSTRACT The paper reviews methods of investigation into the structure and functional role of working memory (WM). The methodology of working memory studies are comprehensively analyzed from the perspective of two main theoretical approaches. Firstly, Alan Baddeley s multiple-systems model of WM serves as a ground for the review and analysis of different methodologies aimed at determining the capacity and functions of two slave subsystems (phonological loop and visual sketchpad) dedicated to storing and processing verbal and visual information, respectively. The advantages and limits of these are concerned as well. Secondly, Cowan s single-system model of WM based on activation mechanism is analyzed. We present also methods aimed at investigating control and executive functions of the working memory system. 31