حافظه کاری: نظریه ها، مدل ها و چالش ها؛ حافظه کاری چندجزئی؛ آلن بادلی و گراهام هیشل
برخی رویکردهای جایگزین
نظریه‌های حافظه کوتاه‌مدت (STM)
ترجمه:
برخی رویکردهای جایگزین
نظریه‌های حافظه کوتاه‌مدت (STM)
بسیاری از جنجال‌های پیرامون حافظه کاری (M-WM) به جنبه‌های مربوط به حافظه کوتاه‌مدت (STM) و به‌ویژه مدل حلقه فونولوژیک (phonological loop) مربوط می‌شود. در حالی که برخی به جزئیات مدل مانند تحلیل افول ردیاب (trace decay) علاقه دارند، دیگر نگرانی‌ها ناشی از تفاوت در هدف نظریه‌ها است. بسیاری از تحقیقات ما بر تحلیل یکی از منابع ذخیره‌سازی کوتاه‌مدت متمرکز بوده است که مبتنی بر کدگذاری فونولوژیک است. این به معنای استفاده از تکالیفی است که عوامل معنایی و سایر عوامل بلندمدت را به حداقل می‌رساند. سایر نظریه‌پردازان بر روی دامنه وسیعی از کدها که ممکن است در این زمینه دخیل باشند تمرکز دارند، مانند مدل ویژگی (feature model) Nairne (۱۹۹۰). این مدل‌ها به طور حتم شامل عواملی بلندمدت مانند کدگذاری معنایی خواهند بود و شباهت‌ها بین حافظه کوتاه‌مدت و حافظه بلندمدت را برجسته می‌کنند. من این دو رویکرد را مکمل یکدیگر می‌دانم.
تبیین علمی و تحلیلی:
در این بخش، Baddeley به بررسی و مقایسه دو رویکرد مختلف در زمینه حافظه کوتاه‌مدت می‌پردازد. او به وضوح بیان می‌کند که برخی از تحقیقات در زمینه حافظه کوتاه‌مدت (STM) بر مدل حلقه فونولوژیک و نحوه کدگذاری فونولوژیک متمرکز است. در این رویکرد، توجه بر استفاده از تکالیف خاصی است که عوامل معنایی یا دیگر عوامل بلندمدت را کاهش دهند. در مقابل، دیگر نظریه‌پردازان به یک دامنه گسترده‌تر از کدگذاری‌ها اشاره دارند که شامل کدگذاری معنایی و دیگر جنبه‌های حافظه بلندمدت است و شباهت‌های بین حافظه کوتاه‌مدت و حافظه بلندمدت را برجسته می‌کنند.
در اینجا Baddeley به نظریه‌های مکمل اشاره دارد که به دنبال درک بهتر حافظه کوتاه‌مدت و ارتباط آن با حافظه بلندمدت هستند. این بحث، به ویژه در زمینه تفاوت‌ها و شباهت‌های این دو نوع حافظه، اهمیت زیادی دارد و به توضیح دقیق‌تری از ساختارهای مختلف حافظه کمک می‌کند.
نظریه‌های حافظه کاری
ترجمه:
نظریه‌های حافظه کاری (WM)
تعداد زیادی از مدل‌های بلندپروازانه حافظه کاری وجود دارند که من آنها را به‌طور کلی با چارچوب چندجزئی (multicomponent framework) سازگار می‌دانم، اگرچه هر یک تأکیدات و واژگان خاص خود را دارند.
تبیین علمی و تحلیلی:
در این جمله، Baddeley به وجود نظریه‌های مختلف در مورد حافظه کاری (Working Memory) اشاره می‌کند که اگرچه ممکن است از نظر اصطلاحات (terminology) یا تمرکز نظری (theoretical emphasis) با هم تفاوت داشته باشند، اما در کل با مدل چندجزئی (multicomponent model) که خود او پیشنهاد داده، هم‌راستا هستند.
این جمله زمینه‌ای را برای معرفی یا مقایسه مدل‌های دیگر فراهم می‌کند، مانند مدل‌های Cowan، Oberauer یا Engle، که هر یک تمرکز متفاوتی دارند—برای مثال تمرکز بر توجه، ظرفیت محدود، یا یکپارچگی با حافظه بلندمدت—اما همگی در تلاش برای توضیح نحوه عملکرد حافظه کاری در شرایط شناختی هستند.
Cowan’s Embedded Processes Theory
نظریه فرایندهای نهفته‌ی کووان
Cowan defines WM as “cognitive processes that are maintained in an unusually accessible state” (Cowan 1999, p. 62). His theory involves a limited-capacity attentional focus that operates across areas of activated LTM. A central issue for Cowan over recent years has been to specify the capacity of this attentional focus and hence the capacity of WM. He produces extensive evidence to suggest that, unlike an earlier suggestion of seven items, the capacity is much closer to four. Importantly, however, this is four chunks or episodes, each of which may contain more than a single item (Cowan 2005).
ترجمه:
نظریه فرایندهای نهفته‌ی کووان (Cowan’s Embedded Processes Theory)
کووان حافظه کاری (WM) را این‌گونه تعریف می‌کند: «فرایندهای شناختی که در وضعیتی غیرعادی از دسترسی‌پذیری نگه داشته می‌شوند» (Cowan, 1999, ص. ۶۲). نظریه‌ی او شامل یک کانون توجه با ظرفیت محدود است که در سراسر نواحی فعال‌شده‌ی حافظه بلندمدت (LTM) عمل می‌کند. یکی از مسائل محوری برای کووان در سال‌های اخیر، مشخص‌کردن ظرفیت این کانون توجه، و در نتیجه ظرفیت حافظه کاری بوده است. او شواهد گسترده‌ای ارائه می‌دهد که برخلاف پیشنهاد اولیه‌ی ظرفیت هفت‌تایی، این ظرفیت بسیار نزدیک‌تر به چهار مورد است. نکته‌ی مهم این است که این ظرفیت شامل چهار «قطعه» یا «رویداد» (chunk or episode) است که هرکدام ممکن است بیش از یک واحد اطلاعاتی را دربر بگیرند (Cowan, 2005).
تبیین علمی و تحلیلی:
در نظریه‌ی Cowan، حافظه کاری نه یک ساختار مستقل، بلکه بخشی از حافظه بلندمدت فعال‌شده (activated LTM) تلقی می‌شود که در آن یک ناحیه‌ی محدود از توجه می‌تواند چند «قطعه» اطلاعات را در حالت فعال و قابل دسترس نگه دارد.
نکات کلیدی این نظریه:
-
کانون توجه (attentional focus): عامل محدودکننده اصلی ظرفیت WM است و فقط می‌تواند تعداد معدودی از قطعات را همزمان فعال نگه دارد.
-
فعال‌سازی حافظه بلندمدت (activated LTM): منابع اطلاعاتی موجود در LTM فعال می‌شوند، اما تنها آن‌هایی که در کانون توجه قرار می‌گیرند، بخشی از حافظه کاری محسوب می‌شوند.
-
ظرفیت حدود ۴ قطعه: برخلاف مدل اولیه‌ی «هفت‌تا ± دو» (Miller, 1956)، کووان نشان می‌دهد که ظرفیت واقعی WM حدود چهار chunk است؛ البته هر قطعه می‌تواند اطلاعات پیچیده‌تری را دربرداشته باشد.
این دیدگاه تأکید دارد که WM و LTM به‌طور جدی درهم‌تنیده‌اند و توجه (attention) نقش اساسی در تعیین آنچه واقعاً در حافظه کاری است ایفا می‌کند.
At a superficial level, Cowan’s theories might seem to be totally different from my own. In practice, however, we agree on most issues but differ in our terminology and areas of current focus. I see Cowan’s model as principally concerned, in my terminology, with the link between the CE and the episodic buffer. Cowan refers to the material on which his system works as “activated LTM” but does not treat this as providing an adequate explanation, accepting the need for a more detailed analysis of the processes operating beyond attentional focus as reflected in his extensive and influential work on verbal STM, research that interacts with and is complementary to the phonological loop hypothesis of verbal STM (e.g., Cowan et al. 1992). I regard our differences as principally ones of emphasis and terminology.
ترجمه:
در نگاه سطحی، نظریه‌های کووان ممکن است کاملاً متفاوت از دیدگاه من به نظر برسند. با این حال، در عمل ما در بیشتر مسائل توافق داریم و تفاوت‌هایمان بیشتر مربوط به اصطلاحات و تمرکزهای پژوهشی کنونی است. من مدل کووان را عمدتاً ناظر بر ارتباط بین مرکز اجرایی (Central Executive) و بافر اپیزودیک (Episodic Buffer) می‌دانم (با استفاده از اصطلاحات خودم). کووان محتوایی را که سیستمش بر روی آن کار می‌کند، حافظه بلندمدت فعال‌شده (Activated LTM) می‌نامد، اما آن را توضیح نهایی نمی‌داند و به نیاز به تحلیل دقیق‌تر فرایندهایی که خارج از کانون توجه عمل می‌کنند اذعان دارد؛ مسئله‌ای که در آثار گسترده و تأثیرگذار او در حوزه حافظه کوتاه‌مدت کلامی (Verbal STM) بازتاب یافته است—پژوهش‌هایی که با فرضیه «حلقه واجی (Phonological Loop)» در تعامل و مکمل آن هستند (برای نمونه، Cowan et al., 1992). من اختلاف نظرهای ما را عمدتاً در تأکیدها و اصطلاح‌شناسی می‌دانم، نه در بنیادهای نظری.
تبیین علمی و تحلیلی:
در این بخش، Baddeley تأکید می‌کند که هرچند نظریه‌ی او و Cowan در ظاهر متفاوت به نظر می‌رسند، اما در عمل اشتراکات زیادی دارند. به‌ویژه، هر دو نظریه:
-
به نقش توجه در فعال‌سازی اطلاعات در WM اذعان دارند.
-
به ارتباط تنگاتنگ حافظه کاری و حافظه بلندمدت باور دارند.
-
درک مشابهی از حافظه کوتاه‌مدت کلامی دارند، هرچند یکی از طریق حلقه واجی و دیگری از طریق تمرکز توجه به آن می‌پردازد.
اختلاف آنها بیشتر در واژگان تخصصی و زاویه دید نظری است: Baddeley از ساختارهای مشخصی مانند «مرکز اجرایی» و «بافر اپیزودیک» صحبت می‌کند، در حالی که Cowan بیشتر روی محدوده توجه و حافظه فعال‌شده تمرکز دارد.
Individual Difference–Based Theories
نظریه های مبتنی بر تفاوت های فردی
The demonstration by Daneman & Carpenter (1980) that WM-span measures can predict comprehension has provided a major focus of research on WM over the past 30 years, involving multiple replications and extensions (Daneman & Merikle 1996). At a theoretical level, there has been considerable interest in identifying the feature of such complex span measures that allows them to predict cognitive performance so effectively. Purely correlational approaches to this issue have a number of limitations, and in my view, the most promising work in this area comes from combining experimental and correlational methods to tackle the question of why some people are better able to sustain material under these complex conditions. Some explanations focus on the capacity to utilize gaps between the processing operations of the span task in order to maintain a fading memory trace (Barrouillet et al. 2004). Others also assume the need to resist time-based decay but emphasize efficiency at switching between the various tasks involved in span (Towse et al. 2000) or they emphasize the role of interference rather than decay (Saito & Miyake 2004).
ترجمه:
نشان دادن این موضوع توسط دانمن و کارپنتر (۱۹۸۰) که اندازه‌های گنجایش حافظه کاری (WM span) می‌توانند درک مطلب (comprehension) را پیش‌بینی کنند، طی ۳۰ سال گذشته تمرکز عمده‌ای از پژوهش‌ها را به خود اختصاص داده است؛ مطالعاتی که شامل تکرارها و گسترش‌های متعدد بوده‌اند (Daneman & Merikle, 1996). در سطح نظری، علاقه‌ی زیادی به شناسایی ویژگی‌ای از این سنجش‌های پیچیده‌ی گنجایش وجود داشته که موجب می‌شود آنها بتوانند عملکرد شناختی را به‌طور مؤثری پیش‌بینی کنند.
رویکردهای صرفاً همبستگی‌محور برای این مسئله محدودیت‌های زیادی دارند، و از نظر من، امیدوارکننده‌ترین پژوهش‌ها در این حوزه، ترکیب روش‌های آزمایشی و همبستگی برای بررسی این پرسش‌اند که چرا برخی افراد توانایی بیشتری برای نگهداری اطلاعات در این شرایط پیچیده دارند.
برخی توضیحات، تمرکز را بر توانایی استفاده از فواصل زمانی میان عملیات پردازشی در تکلیف span قرار می‌دهند تا ردی حافظه‌ای در حال محو شدن را حفظ کنند (Barrouillet et al., 2004). برخی دیگر نیز—علاوه بر فرض لزوم مقابله با تحلیل زمانی (time-based decay)—بر کارآمدی در جابه‌جایی بین تکالیف مختلف span تأکید دارند (Towse et al., 2000) یا به جای تحلیل، تداخل (interference) را عامل اصلی ضعف عملکرد می‌دانند (Saito & Miyake, 2004).
تبیین علمی و تحلیلی:
این پاراگراف به بررسی نظریه‌های مبتنی بر تفاوت‌های فردی در حافظه کاری (WM) می‌پردازد، به‌ویژه در زمینه چگونگی پیش‌بینی توانایی‌های شناختی مانند درک مطلب با استفاده از اندازه‌گیری‌های ظرفیت WM. در اینجا سه رویکرد مهم برجسته می‌شوند:
-
رویکرد زمان-مبنایی (Time-based): تأکید دارد بر اینکه افراد موفق از وقفه‌های پردازشی برای تقویت یا تکرار اثر حافظه‌ای استفاده می‌کنند (Barrouillet).
-
رویکرد تعویض وظیفه (Task-switching): تأکید دارد بر انعطاف و کارایی در جابه‌جایی بین تکالیف مختلف در طول فرآیند span (Towse).
-
رویکرد مبتنی بر تداخل (Interference-based): معتقد است که تداخل اطلاعاتی، نه از بین رفتن زمان‌مند حافظه، دلیل اصلی فراموشی در شرایط پیچیده است (Saito & Miyake).
نکته کلیدی در اینجا آن است که درک تفاوت‌های فردی در WM نیازمند ترکیب روش‌های تجربی و آماری است تا بتوان از محدودیت‌های روش‌های صرفاً همبستگی‌محور فراتر رفت.
However, the most extensively developed theoretical account of the mechanisms underpinning WM capacity is that proposed by Engle and colleagues (Engle et al. 1999, Engle & Kane 2004). They emphasize the importance of inhibitory processes, which they argue are crucial to shielding the memory content from potential disruption. Much of their work involves a combination of individual difference and experimental approaches, typically initially testing a large group of participants and then selecting two subgroups, those with very high and those with very low WM span. They have demonstrated that such groups differ not only in WM performance but also in susceptibility to interference across tasks ranging from recall from episodic LTM, through the capacity to generate items from a semantic category, to performance on an antisaccade task of eye movement control (for a review, see Engle & Kane 2004). Although this is an impressive program of work, I suspect that a theory of executive processing based entirely on inhibitory control may be a little narrow. Control is clearly important, but I suspect people also differ in more positive aspects of attentional capacity.
ترجمه:
با این حال، جامع‌ترین نظریه‌ی توسعه‌یافته درباره‌ی سازوکارهای زیربنایی ظرفیت حافظه کاری (WM) توسط انگل و همکارانش ارائه شده است (Engle et al., 1999; Engle & Kane, 2004). آنها بر نقش فرآیندهای مهاری (inhibitory processes) تأکید دارند و معتقدند که این فرآیندها برای محافظت از محتوای حافظه در برابر اختلالات احتمالی حیاتی هستند.
بخش عمده‌ای از پژوهش‌های آنها ترکیبی از رویکرد مبتنی بر تفاوت‌های فردی و روش‌های تجربی است. آنها معمولاً با آزمایش گروه بزرگی از شرکت‌کنندگان شروع می‌کنند و سپس دو زیرگروه انتخاب می‌کنند: افرادی با گنجایش بسیار بالا و افرادی با گنجایش بسیار پایین در WM. یافته‌های آنها نشان می‌دهد که این دو گروه نه تنها در عملکرد حافظه کاری تفاوت دارند، بلکه در میزان حساسیت به تداخل (interference) نیز در طیف وسیعی از تکالیف متفاوت‌اند؛ از یادآوری از حافظه بلندمدت رویدادی (episodic LTM)، تا توانایی تولید موارد از یک دسته‌ی معنایی (semantic category)، تا انجام تکلیف آنتی‌ساکاد (antisaccade task) برای کنترل حرکات چشمی (برای مرور، نگاه کنید به Engle & Kane, 2004).
با وجود آن‌که این مجموعه پژوهشی بسیار چشمگیر است، من (نویسنده) گمان می‌کنم که نظریه‌ای از پردازش اجرایی که تنها بر کنترل مهاری تکیه دارد، ممکن است بیش از حد محدود باشد. کنترل مهاری بدون شک اهمیت دارد، اما من معتقدم افراد در جنبه‌های مثبت‌تر ظرفیت توجه نیز تفاوت دارند.
تبیین علمی و تحلیلی:
این بخش به یکی از تأثیرگذارترین نظریه‌های ظرفیت حافظه کاری می‌پردازد که توسط انگل (Engle) و همکاران مطرح شده است. نقطه تمرکز اصلی نظریه آنها، مهار تداخل (inhibition of interference) است، به این معنا که افراد با ظرفیت بالاتر WM، بهتر می‌توانند اطلاعات نامربوط یا مزاحم را کنار بزنند و توجه خود را روی محتوای اصلی حفظ کنند.
نکات کلیدی این نظریه:
-
فرآیندهای مهاری کلید اصلی تفاوت افراد در ظرفیت WM هستند.
-
رویکرد تجربی-همبستگی ترکیبی، یعنی ابتدا شناسایی تفاوت‌های فردی و سپس آزمایش آنها در شرایط کنترل‌شده.
-
تفاوت در عملکرد فراتر از WM است و در حوزه‌هایی مثل حافظه بلندمدت رویدادی، دسته‌بندی معنایی و کنترل حرکات چشم نیز دیده می‌شود.
نویسنده با تحسین این مدل، اما آن را بیش از حد یک‌بعدی می‌داند، زیرا عوامل مثبت‌تری مثل انعطاف توجه، گسترش دامنه تمرکز، یا ظرفیت پردازش فعال ممکن است نقش مهمی در عملکرد حافظه کاری داشته باشند که در نظریه‌ی مهار کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند.
In general, I would see most of the models of WM based on individual differences as consistent with the broad M-WM framework typically focusing on executive control but accepting the contribution of separate visual and verbal STM components (see Alloway et al. 2006 for an example of such a model). Once again, overall similarities may be obscured by terminological differences. Engle and colleagues (Unsworth & Engle 2007) have recently reverted to an earlier distinction between primary and secondary memory, which I would interpret in terms of the distinction between the fluid and crystallized systems that reflect temporary structural representations in the M-WM model (see Figure 2 ).
ترجمه:
به‌طور کلی، من بیشتر مدل‌های حافظه کاری (WM) مبتنی بر تفاوت‌های فردی را سازگار با چارچوب گسترده‌ی حافظه کاری چندمولفه‌ای (M-WM) می‌دانم؛ مدل‌هایی که معمولاً بر کنترل اجرایی (executive control) تمرکز دارند اما نقش اجزای جداگانه‌ی حافظه کوتاه‌مدت دیداری و کلامی (visual and verbal STM) را نیز می‌پذیرند (برای نمونه‌ای از این‌گونه مدل‌ها، نگاه کنید به Alloway et al., 2006). با این حال، شباهت‌های کلی ممکن است به دلیل تفاوت‌های اصطلاح‌شناختی (terminological differences) پنهان بمانند.
انگل و همکارانش (Unsworth & Engle, 2007) اخیراً به تمایز قدیمی‌تر بین حافظه اولیه و ثانویه (primary and secondary memory) بازگشته‌اند، که من آن را برابر با تمایز بین سیستم‌های سیال (fluid) و متبلور (crystallized) در مدل M-WM در نظر می‌گیرم؛ سیستم‌هایی که بازنمایی‌های ساختاری موقتی را منعکس می‌کنند (نگاه کنید به شکل ۲).
تبیین علمی و تحلیلی:
این بخش به تطبیق نظریه‌های مبتنی بر تفاوت‌های فردی در حافظه کاری با مدل چندمولفه‌ای حافظه کاری (Multicomponent Working Memory) می‌پردازد. نکات مهم این بخش عبارت‌اند از:
-
نظریه‌های تفاوت فردی عمدتاً بر کنترل اجرایی تأکید دارند اما نقش زیرسیستم‌های مستقل حافظه کوتاه‌مدت (دیداری و کلامی) را نیز در نظر می‌گیرند.
-
یکی از چالش‌ها در تلفیق این نظریه‌ها، تفاوت در واژگان و اصطلاحات نظری است که ممکن است شباهت‌های اساسی را پنهان کند.
-
بازگشت انگل و همکارانش به تفکیک حافظه اولیه (درگیر در نگهداری فعال اطلاعات) و حافظه ثانویه (مرتبط با بازیابی از LTM) را می‌توان معادل با تمایز بین سیستم‌های سیال (پردازش جدید و موقتی) و متبلور (ذخایر تثبیت‌شده) در مدل M-WM در نظر گرفت.
این تبیین نشان می‌دهد که بسیاری از تفاوت‌های ظاهری بین مدل‌ها، در واقع تفاوت در بیان و زبان مفهومی هستند، نه در ماهیت عملکردی نظریه‌ها.
Jonides and the Mind and Brain of STM
Jonides و ذهن و مغز حافظه کوتاه‌مدت
This approach (Jonides et al. 2008) is strongly influenced by neuroimaging in assuming, for each of a range of modalities, that perception, STM, and LTM are all performed in the same anatomical locations. They also cite evidence from neuropsychology, suggesting that amnesic patients have a general difficulty in binding features together (Hannula et al. 2006, Olson et al. 2006). However, this evidence has been criticized on two grounds: first, that the measures used comprise both long- and short-term components (Shrager et al. 2008), and second, that the conclusions are based on spatial binding. There is strong evidence that both spatial processing and episodic LTM depend on the hippocampus. Nonspatial binding such as that of color to shape was not found to be impaired in a hippocampally compromised amnesic patient (Baddeley et al. 2010), whereas classic amnesic patients do not appear to show evidence of a WM deficit (Baddeley & Warrington 1970, Squire 2004). Furthermore, developmental amnesic patient Jon, who has greatly reduced hippocampal volume, performs well on a range of complex WM tasks (Baddeley et al. 2011).
ترجمه:
رویکردی که توسط Jonides و همکارانش (Jonides et al., 2008) مطرح شده، تحت تأثیر شدید تصویربرداری عصبی (neuroimaging) است و فرض می‌کند که برای هر یک از حالت‌های حسی (modality)، ادراک (perception)، حافظه کوتاه‌مدت (STM) و حافظه بلندمدت (LTM) همگی در یک مکان آناتومیکی مشترک انجام می‌شوند.
آنها همچنین به شواهدی از نوروسایکولوژی استناد می‌کنند که نشان می‌دهد بیماران مبتلا به فراموشی (amnesic patients) به‌طور کلی در پیوند دادن ویژگی‌ها (feature binding) با مشکل مواجه‌اند (Hannula et al., 2006؛ Olson et al., 2006). اما این شواهد از دو جهت مورد انتقاد قرار گرفته‌اند:
-
ابزارهای اندازه‌گیری مورد استفاده هم شامل مؤلفه‌های کوتاه‌مدت و هم بلندمدت هستند (Shrager et al., 2008).
-
نتیجه‌گیری‌ها عمدتاً بر اساس پیوند فضایی (spatial binding) انجام شده‌اند.
شواهد محکمی وجود دارد که هم پردازش فضایی و هم حافظه بلندمدت رویدادی (episodic LTM) به هیپوکامپ (hippocampus) وابسته‌اند. اما پیوندهای غیرفضایی مانند اتصال رنگ به شکل، در بیماری با آسیب هیپوکامپی مشاهده نشده است (Baddeley et al., 2010).
علاوه بر این، بیماران کلاسیک مبتلا به فراموشی ظاهراً نقصی در حافظه کاری (WM) نشان نمی‌دهند (Baddeley & Warrington, 1970؛ Squire, 2004). به‌طور خاص، بیمار با فراموشی رشدیافته به نام Jon، که حجم هیپوکامپ او به‌شدت کاهش یافته است، در طیفی از تکالیف پیچیده حافظه کاری عملکرد خوبی دارد (Baddeley et al., 2011).
تبیین علمی و تحلیلی:
رویکرد Jonides و همکاران مبتنی بر این فرض است که تمام سطوح پردازش حافظه – از ادراک تا LTM – در یک ناحیه مغزی خاص برای هر modality انجام می‌شود. این دیدگاه در تضاد با دیدگاه‌هایی است که بین سیستم‌های حافظه کوتاه‌مدت و بلندمدت تفکیک ساختاری قائل‌اند.
نویسنده با استفاده از شواهد تجربی و بیماران با آسیب مغزی، این دیدگاه را به چالش می‌کشد:
-
هیپوکامپ برای پیوندهای فضایی و حافظه اپیزودیک حیاتی است، اما برای پیوندهای غیرفضایی یا حافظه کاری ضرورتی ندارد.
-
بیماران دچار آسیب به هیپوکامپ می‌توانند عملکرد مناسبی در WM داشته باشند، که نشان می‌دهد WM و LTM وابسته به نواحی عصبی مجزا هستند.
-
نتیجه: شواهد موجود مدل هم‌محل بودن عملکردهای حافظه را زیر سؤال می‌برد و از مدل‌های چندمولفه‌ای حافظه کاری، که ساختارهای جداگانه‌ای برای WM و LTM قائل‌اند، حمایت می‌کند.
The major source of evidence cited by Jonides et al. comes from neuroimaging, where STM tasks often activate areas of the brain that also are involved in LTM (e.g., Ruchkin et al. 2003). However, as Jonides et al. note in their discussion of the single-unit studies, the fact that an area becomes active during a given task does not mean that it is essential for performance on that task. Presenting a word is likely to activate regions responsible for its phonological, articulatory, lexical, and semantic dimensions, but that does not mean that all these are necessary in order to repeat that word. Potentially more powerful evidence exists based on lesions in neuropsychological patients (Olson et al. 2006), but the interpretation of this has been questioned (Baddeley et al. 2010); the classic neuropsychological literature typically reports a dissociation between perceptual and memory deficits (Shallice 1988).
ترجمه:
منبع اصلی شواهدی که Jonides و همکارانش به آن استناد می‌کنند، تصویربرداری عصبی (neuroimaging) است؛ جایی که وظایف حافظه کوتاه‌مدت (STM) اغلب ناحیه‌هایی از مغز را فعال می‌کنند که در حافظه بلندمدت (LTM) نیز نقش دارند (برای مثال، Ruchkin et al., 2003).
با این حال، همانطور که خود Jonides و همکارانش در بحث مربوط به مطالعات واحدهای منفرد عصبی (single-unit studies) اشاره می‌کنند، فعال شدن یک ناحیه‌ی مغزی در یک تکلیف خاص به‌معنای ضروری بودن آن برای عملکرد آن تکلیف نیست. برای مثال، ارائه‌ی یک واژه احتمالاً نواحی مربوط به ابعاد واجی (phonological)، گفتاری (articulatory)، واژگانی (lexical) و معنایی (semantic) آن را فعال می‌کند، اما این به آن معنا نیست که تمام این نواحی برای تکرار آن واژه ضروری‌اند.
شواهد بالقوه قوی‌تری از مطالعات آسیب‌های مغزی بیماران نوروسایکولوژیک (Olson et al., 2006) وجود دارد، اما تفسیر این یافته‌ها نیز مورد پرسش قرار گرفته است (Baddeley et al., 2010). به‌علاوه، ادبیات کلاسیک نوروسایکولوژی اغلب وجود تمایز (dissociation) بین نقص‌های ادراکی (perceptual) و حافظه‌ای (memory) را گزارش می‌کند (Shallice, 1988).
تبیین علمی و تحلیلی:
این بخش انتقادی است بر استدلال Jonides و همکارانش مبنی بر هم‌پوشانی بین مکان‌های عصبی مربوط به STM و LTM. نکات کلیدی عبارت‌اند از:
-
فعال‌سازی ناحیه‌ای در تصویربرداری عصبی الزاماً دال بر ضرورت آن ناحیه نیست؛ فعالیت می‌تواند صرفاً همراه باشد، نه علت.
-
درک و بازتولید یک واژه، ممکن است سامانه‌های مختلفی را فعال کند، اما تنها بخشی از آنها واقعاً برای انجام تکلیف لازم‌اند.
-
نویسنده تأکید می‌کند که شواهد مبتنی بر بیماران با ضایعات مغزی ممکن است قدرت تبیینی بیشتری داشته باشند، زیرا آسیب می‌تواند نقش علّی یک ناحیه را روشن‌تر سازد.
-
با این حال، تفسیر این شواهد نیز باید با دقت انجام شود، چرا که ممکن است عوامل دیگر (مثلاً درگیری همزمان حافظه کوتاه‌مدت و بلندمدت) تأثیرگذار باشند.
-
در مجموع، ادبیات کلاسیک تأیید می‌کند که عملکردهای ادراکی و حافظه‌ای می‌توانند مستقل از یکدیگر آسیب ببینند، که این مسئله دیدگاه Jonides درباره اشتراک ساختاری STM و LTM را زیر سؤال می‌برد.
The “mind and brain” model proposed by Jonides et al. is somewhat complex, involving five psychological assumptions and six assumptions about neurobiological processing levels. They go on to illustrate their model, using the case of remembering three visual items over a two-second delay, resulting in a figure that involves 13 psychological processes operating across 10 neural levels. I remain somewhat skeptical as to how productive such a model will prove to be. This reflects a difference between us in theoretical style, with my own preference for the gradual development of detailed modes within a broad theoretical framework, whereas Jonides et al. are rather more ambitious.
ترجمه:
مدل «ذهن و مغز» که توسط Jonides و همکارانش ارائه شده، تا حدی پیچیده است و شامل پنج فرض روان‌شناختی و شش فرض درباره‌ی سطوح پردازش عصبی است. آنها برای تبیین مدل خود، مثال به‌خاطرسپاری سه محرک دیداری طی یک وقفه‌ی دو ثانیه‌ای را بررسی می‌کنند؛ مثالی که به مدلی با ۱۳ فرایند روان‌شناختی و ۱۰ سطح عصبی منجر می‌شود.
من نسبت به میزان ثمربخشی چنین مدلی تا حدی بدبین هستم. این بدبینی ناشی از تفاوت در سبک نظری‌پردازی ماست: من شخصاً توسعه‌ی تدریجی مدل‌های دقیق در دل یک چارچوب نظری وسیع را ترجیح می‌دهم، در حالی که Jonides و همکارانش رویکردی بلندپروازانه‌تر دارند.
تبیین علمی و تحلیلی:
در این بخش، نویسنده با رویکرد نظری Jonides et al. مخالفتی محتوایی ندارد، اما بر تفاوت‌های فلسفه‌ی علم و روش‌شناسی تأکید دارد:
-
مدل Jonides پیچیده و چندسطحی است و تلاش می‌کند تا فرآیندهای شناختی را با زیرساخت‌های عصبی آنها با دقت بالا تطبیق دهد.
-
با این حال، پیچیدگی بیش‌ازحد مدل (۱۳ فرایند روانی و ۱۰ سطح عصبی برای یک وظیفه‌ی ساده) به‌نظر نویسنده، ممکن است کارایی و کاربرد آن را محدود کند.
-
Baddeley رویکردی را ترجیح می‌دهد که از مدل‌های ساده و عملیاتی شروع کرده و به‌تدریج به‌سمت تکامل و تعمیم پیش رود، در حالی‌که Jonides مسیر ساخت نظریه‌های کل‌نگر و چندلایه از ابتدا را دنبال می‌کند.
در نتیجه، نویسنده با حفظ احترام به مدل Jonides، بر احتیاط، کاربست‌پذیری و آزمون‌پذیری تدریجی نظریه‌ها به‌عنوان مسیر مطلوب در نظریه‌پردازی حافظه تأکید می‌کند.
Computational Models of WM
مدل‌های محاسباتی حافظه کاری
The WM theorists discussed so far have all taken a broad-based approach to theory. There are, however, theorists who attempt a much more detailed account of WM, typically accompanied by computer simulation. This is a very flexible approach, giving rise to a range of different models of WM, which can on occasion result in subcomponents resembling aspects of M-WM including the sketch pad (Anderson et al. 2004, p. 1037) and the loop (Anderson et al. 1996).
ترجمه:
مدل‌های محاسباتی حافظه کاری
تمامی نظریه‌پردازان حافظه کاری که تاکنون مورد بحث قرار گرفته‌اند، به رویکردی گسترده و جامع برای تبیین حافظه کاری پرداخته‌اند. با این حال، نظریه‌پردازانی نیز وجود دارند که سعی دارند توضیحی دقیق‌تر و جزئی‌تر از حافظه کاری ارائه دهند، معمولاً با همراهی شبیه‌سازی‌های کامپیوتری. این رویکرد بسیار منعطف است و به مدل‌های مختلفی از حافظه کاری منجر می‌شود که گاهی می‌تواند اجزای زیرمجموعه‌ای از حافظه کاری مدرن (M-WM) از جمله اسکچ پد (sketch pad) (Anderson et al., 2004, p. 1037) و حلقه‌ی واجی (loop) (Anderson et al., 1996) را شبیه‌سازی کند.
تبیین علمی و تحلیلی:
در این بخش، نویسنده به بررسی نظریه‌پردازانی می‌پردازد که مدل‌های حافظه کاری را با دقت بیشتری طراحی کرده‌اند. این رویکرد جزئی‌تر به‌ویژه با استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری، به توانایی‌های نظریه‌های قابل آزمون و قابل توسعه کمک می‌کند. این نوع مدل‌ها به شکلی کامپیوتری به الگوهای روان‌شناختی و عصبی حافظه کاری پرداخته و ویژگی‌هایی مانند اسکچ پد و حلقه واجی را مدل‌سازی می‌کنند.
این رویکرد به دلیل انعطاف‌پذیری خود در تحلیل چندین جنبه از حافظه کاری، قابلیت ارائه مدل‌هایی پیچیده‌تر و حتی شامل شبیه‌سازی‌های واقعی از حافظه کاری انسان را دارد. این در حالی است که رویکردهای گسترده‌تری مانند Baddeley بیشتر روی اصول کلی و توضیحات فرآیندی تمرکز دارند.
Barnard’s (1985) ambitious computationally based “interacting cognitive subsystems” model can also be mapped directly onto M-WM. It was initially developed to account for language processing but was subsequently used extensively by Barnard to analyze situations involving human–computer interaction (Barnard 1987). The model can simulate most aspects of WM while linking it to motor control, emotion, and levels of awareness as part of a broad, ambitious, and insightful model, which in Barnard’s hands has been applied with success to an impressive range of situations from choreography to theories of depression (Teasdale & Barnard 1993). However, the sheer complexity of the model makes it difficult for others to use. It is also unclear how important the computational detail really is, and indeed whether it gives an adequate account of what is happening within the more peripheral subcomponents. In discussing his attempt to produce a full simulation of the model, Howard Bowman (2011), a computer scientist who had worked with Barnard in a simulation, now advocates a hierarchical decomposition of the model using components that can be built in isolation, avoiding unnecessary detail such as premature attempts to specify at a neural level.
ترجمه:
مدل “سیستم‌های شناختی متعامل” (interacting cognitive subsystems) که توسط Barnard (1985) به‌طور محاسباتی طراحی شده است، می‌تواند به‌طور مستقیم به حافظه کاری مدرن (M-WM) نگاشت داده شود. این مدل ابتدا برای توضیح پردازش زبان توسعه یافته بود، اما به‌طور گسترده‌ای توسط Barnard برای تحلیل موقعیت‌هایی که شامل تعامل انسان و کامپیوتر می‌شود (Barnard, 1987) مورد استفاده قرار گرفت. این مدل می‌تواند بیشتر جنبه‌های حافظه کاری را شبیه‌سازی کرده و آن را به کنترل حرکتی، هیجان‌ها و سطوح آگاهی پیوند دهد، و به‌عنوان بخشی از یک مدل وسیع، بلندپروازانه و بصیرت‌برانگیز، در دست Barnard برای تحلیل موقعیت‌های مختلفی از چرخ‌نگاری گرفته تا نظریه‌های افسردگی (Teasdale & Barnard, 1993) با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال، پیچیدگی ذاتی این مدل باعث می‌شود که استفاده از آن برای دیگران دشوار باشد. همچنین، مشخص نیست که چقدر جزئیات محاسباتی واقعاً مهم است و آیا واقعاً توضیحی جامع از آنچه در زیرسیستم‌های پیرامونی در حال وقوع است، ارائه می‌دهد یا نه. در بحث تلاش خود برای تولید یک شبیه‌سازی کامل از مدل، Howard Bowman (2011)، یک دانشمند کامپیوتر که با Barnard در شبیه‌سازی کار کرده است، اکنون از تفکیک سلسله‌مراتبی مدل استفاده می‌کند که شامل اجزای قابل ساخت به‌طور مستقل است، به‌طوری‌که از جزئیات غیرضروری مانند تلاش‌های زودهنگام برای مشخص کردن آن در سطح عصبی اجتناب می‌شود.
تبیین علمی و تحلیلی:
در این بخش، نویسنده به مدل محاسباتی پیچیده Barnard پرداخته و ارتباط آن را با حافظه کاری مدرن (M-WM) توضیح می‌دهد. مدل سیستم‌های شناختی متعامل نه تنها به حافظه کاری بلکه به فرآیندهای دیگری چون کنترل حرکتی و هیجان‌ها نیز پرداخته است. یکی از ویژگی‌های برجسته این مدل مداخله آن در انواع مختلفی از موقعیت‌ها است، از جمله چرخ‌نگاری و نظریه‌های افسردگی. این مدل به دلیل پیچیدگی زیاد خود، برای بسیاری از پژوهشگران قابل استفاده نیست و نیاز به تفکیک سلسله‌مراتبی دارد تا اجزای مختلف آن بتوانند به‌طور مستقل و بدون درگیر شدن در جزئیات غیرضروری به‌طور مؤثری توسعه یابند.
در نهایت، برخلاف مدل‌های دیگر که بر جزئیات محاسباتی متمرکزند، این مدل پیچیده‌ترین جنبه‌های مفهومی حافظه کاری را به‌طور دقیق‌تری تحلیل می‌کند. این مقایسه به تحلیل مدل‌های محاسباتی و نظریه‌های حافظه کاری و نحوه ارتباط آنها با یکدیگر می‌پردازد.
I suspect that undue complexity may in due course also prove to be a problem for an ambitious new model proposed by Oberauer (2010), who attempts to provide a blueprint for the whole WM system. He sees the main focus of WM as being “to serve as a blackboard for information processing on which we can construct new representations with little interference from old memories.” He proposes six requirements for a WM system, namely, (a) maintaining structural representations by dynamic bindings, (b) manipulating them, (c) flexibly reconfiguring them, (d) partially decoupling these from LTM, (e) controlling LTM retrieval, and (f) encoding new structures into LTM. He postulates mechanisms for achieving each of these, hence attempting to put flesh on the previously vague concept of “activated LTM.”
ترجمه:
من مشکوک هستم که پیچیدگی غیرضروری ممکن است در آینده به مشکلی برای مدل بلندپروازانه‌ای که توسط Oberauer (2010) پیشنهاد شده، تبدیل شود. او تلاش می‌کند یک الگوی کلی برای سیستم حافظه کاری (WM) ارائه دهد. او می‌بیند که تمرکز اصلی حافظه کاری باید بر روی این باشد که «به‌عنوان یک تخته سیاه برای پردازش اطلاعات عمل کند که می‌توانیم بر روی آن نمایش‌های جدید بسازیم با کمترین دخالت از خاطرات قدیمی.» او شش الزامات برای یک سیستم حافظه کاری مطرح می‌کند، به‌این‌ترتیب: (الف) حفظ نمایش‌های ساختاری از طریق پیوندهای دینامیکی، (ب) دستکاری آنها، (ج) بازپیکربندی انعطاف‌پذیر آنها، (د) جداکردن جزئی آنها از حافظه بلندمدت (LTM)، (ه) کنترل بازیابی LTM، و (و) رمزگذاری ساختارهای جدید در LTM. او برای هر یک از این موارد مکانیزم‌هایی را فرض می‌کند، بنابراین تلاش می‌کند مفهوم قبلاً مبهم “حافظه بلندمدت فعال” را به‌طور دقیق‌تری تبیین کند.
تبیین علمی و تحلیلی:
Oberauer (2010) با مدل پیشنهادی خود به‌طور کلی در تلاش است تا یک الگوی جامع برای حافظه کاری طراحی کند که نه تنها عملکردهای اصلی حافظه کاری را پوشش دهد بلکه ارتباط میان حافظه کاری و حافظه بلندمدت (LTM) را نیز به‌طور جامع‌تر تبیین کند. شش الزامی که او مطرح کرده، به‌طور دقیق به فرآیندهای مختلف حافظه کاری و مکانیزم‌های مورد نیاز برای انجام این فرآیندها پرداخته است.
یکی از جنبه‌های جالب این مدل، تلاش برای تعریف و تبیین مکانیزم‌های حافظه کاری به‌جای تکیه صرف بر اصطلاحات مبهم مانند “حافظه بلندمدت فعال” است. به عبارت دیگر، او با فرمول‌بندی دقیق‌تر الزامات حافظه کاری، سعی می‌کند چگونگی تعامل بین حافظه کاری و حافظه بلندمدت را روشن‌تر کند. در عین حال، برخی از مفاهیم جدید که او ارائه داده، می‌تواند چالش‌های پیچیدگی را در آینده به همراه داشته باشد که نیاز به توسعه مدل‌هایی با جزئیات دقیق‌تر برای فهم بهتر حافظه کاری دارد.
A crucial feature of Oberauer’s model is the distinction he makes between declarative and procedural WM. Declarative WM is the aspect of WM of which we are aware, comprising most of the current work in the area, whereas procedural WM is concerned with the nondeclarative processes that underpin such operations: I assume that an example would be the process controlling subvocal rehearsal. However, he also considers a higher level of procedural control through what he refers to as the “bridge,” as in the bridge of a ship, and what I myself would call the central executive. Consider the following: A participant in my experiment is instructed to press the red button when the number 1 appears, press the green for number 2, and neither for 3. We would expect this simple instruction to be followed throughout the experiment. It is as if some mini-program is set up and then runs, but we currently know very little about how this is achieved. I think the investigation of this aspect of procedural working memory, sometimes referred to as “task set,” will become increasingly influential.
ترجمه:
یکی از ویژگی‌های حیاتی مدل Oberauer تمایزی است که او بین حافظه کاری اعلانی و حافظه کاری عملی قائل می‌شود. حافظه کاری اعلانی همان جنبه‌ای از حافظه کاری است که ما از آن آگاهیم و بیشتر کارهای جاری در این زمینه را تشکیل می‌دهد، در حالی که حافظه کاری عملی به فرآیندهای غیر اعلانی مربوط می‌شود که عملیات‌های چنین حافظه‌ای را پشتیبانی می‌کنند: من فرض می‌کنم که یک مثال از این نوع، فرآیند کنترل تمرین زیرزبانی باشد. با این حال، او همچنین یک سطح بالاتر از کنترل عملی را از طریق آنچه که او به آن «پل» می‌گوید، مورد توجه قرار می‌دهد، مانند پل کشتی، و آنچه که من خودم به آن مدیر اجرایی مرکزی می‌گویم. به مثال زیر توجه کنید: یک شرکت‌کننده در آزمایش من دستور می‌گیرد که وقتی عدد ۱ ظاهر شد، دکمه قرمز را فشار دهد، وقتی عدد ۲ ظاهر شد، دکمه سبز را فشار دهد، و برای عدد ۳ هیچ‌کدام را فشار ندهد. ما انتظار داریم که این دستور ساده در طول آزمایش دنبال شود. انگار که یک برنامه کوچک تنظیم شده و سپس اجرا می‌شود، اما ما در حال حاضر اطلاعات بسیار کمی در مورد چگونگی انجام این کار داریم. من فکر می‌کنم که تحقیق در این جنبه از حافظه کاری عملی، که گاهی به آن «مجموعه کار» گفته می‌شود، به طور فزاینده‌ای تأثیرگذار خواهد شد.
تبیین علمی و تحلیلی:
مدل Oberauer با معرفی تمایز میان حافظه کاری اعلانی و حافظه کاری عملی، ابعاد مختلف حافظه کاری را درک می‌کند. در حالی که حافظه کاری اعلانی به مواردی اشاره دارد که فرد به آنها آگاه است و می‌تواند به راحتی آنها را بازگو کند (مانند نگهداری موقت اطلاعات برای انجام وظایف)، حافظه کاری عملی به فرآیندهای زیرساختی می‌پردازد که به طور خودکار و ناخودآگاه وظایف را هدایت می‌کنند. یکی از این فرآیندها، تمرین زیرزبانی است که در آن فرد به طور مکرر یک اطلاعات را بدون آگاهی از آن، بازتولید می‌کند تا آن را در حافظه نگه دارد.
تمایز مهم که Oberauer مطرح می‌کند، این است که علاوه بر حافظه کاری اعلانی، که بیشتر در تحقیقات مطرح شده است، باید حافظه کاری عملی نیز مورد توجه قرار گیرد. مدیر اجرایی مرکزی (که به آن «پل» نیز گفته می‌شود)، به مدیریت و هدایت فرآیندهای ذهنی اشاره دارد که به طور همزمان و بدون آگاهی به جریان‌های مختلف حافظه، تصمیم‌گیری و هماهنگی وظایف می‌پردازند. این نظریه می‌تواند به درک بهتر نحوه تعامل بین فرآیندهای شناختی و مراحل مختلف حافظه کاری کمک کند.
در نهایت، مدل Oberauer اشاره می‌کند که تحقیق در زمینه حافظه کاری عملی (که به آن “مجموعه کار” نیز گفته می‌شود) نه تنها به درک فرآیندهای پشت صحنه حافظه کمک می‌کند بلکه می‌تواند در مدیریت و تنظیم رفتارها و کنترل توجه در شرایط مختلف آزمایشی و روزمره نیز تأثیرگذار باشد.
This is certainly a very ambitious program, and as Oberauer points out, the evidence at present is rather sparse, but it could be an exciting development. However, the sheer complexity of the model may make it difficult to evaluate experimentally. But then, I am a theoretical mapmaker and temperamentally skeptical of complex theoretical architectures. Time will tell.
ترجمه:
این قطعاً یک برنامه بسیار بلندپروازانه است، و همانطور که Oberauer اشاره می‌کند، شواهد در حال حاضر نسبتاً اندک است، اما این می‌تواند یک توسعه هیجان‌انگیز باشد. با این حال، پیچیدگی ذاتاً زیاد مدل ممکن است آن را برای ارزیابی تجربی دشوار کند. اما من خودم نقشه‌کش نظریه هستم و به‌طور ذاتی نسبت به معماری‌های نظری پیچیده شکاک هستم. زمان مشخص خواهد کرد.
تبیین علمی و تحلیلی:
این عبارت از Oberauer و دیدگاه نویسنده به وضوح نشان‌دهنده چالش‌های نظری و تجربی است که در پیشرفت مدل‌های پیچیده حافظه کاری وجود دارد. هرچند Oberauer مدل خود را با دقت تبیین کرده است و شواهد علمی فعلی ممکن است محدود باشد، هنوز امکان پیشرفت‌های چشمگیر در این زمینه وجود دارد. اما پیچیدگی بالای چنین مدل‌هایی می‌تواند ارزیابی تجربی آنها را دشوار کند، زیرا لازم است که محققان با روش‌های نوین تجربی این مدل‌ها را مورد بررسی قرار دهند تا به ارزیابی دقیق‌تری از کارکردهای مختلف حافظه کاری و تعاملات آن با دیگر سیستم‌های شناختی برسند.
دیدگاه نویسنده که خود را نقشه‌کش نظریه می‌داند، شکاکیت ذاتی نسبت به مدل‌های نظری پیچیده را بیان می‌کند که از رویکردی احتیاطی و تحلیلی برای بررسی ساختارهای پیچیده برخوردار است. این رویکرد به نوعی به علاقه‌مندان علم یادآوری می‌کند که مدل‌های نظری نیاز به آزمایش و تایید عملی دارند تا مفهومی که از آنها به‌دست می‌آید قابل اعتماد باشد. زمان به‌طور حتم تعیین‌کننده این است که آیا این مدل‌های پیچیده می‌توانند در عمل به پاسخ‌های علمی دقیق و کاربردی منجر شوند یا خیر.
WHAT NEXT?
چه چیزی در آینده؟
A Speculative Model and Some Questions
یک مدل حدسی و چند سوال
I have described my attempts to turn a broad theoretical framework into a more detailed model by a process of speculation followed by empirical exploration. It is therefore perhaps appropriate to end on my own current speculations and some of the many questions they raise.
ترجمه:
من تلاش‌های خود را برای تبدیل یک چارچوب نظری وسیع به یک مدل دقیق‌تر از طریق فرایند حدس و گمان و سپس بررسی تجربی شرح داده‌ام. بنابراین، شاید مناسب باشد که این مطلب را با حدس و گمان‌های کنونی خود و برخی از پرسش‌هایی که این حدس و گمان‌ها مطرح می‌کنند، به پایان برسانم.
تبیین علمی و تحلیلی:
در این بخش، نویسنده به پروسه توسعه مدل نظری اشاره دارد که ابتدا به‌صورت حدس و گمان شروع شده و سپس از طریق بررسی‌های تجربی به یک مدل علمی تبدیل شده است. این روش حدس و گمان در پژوهش‌های علمی به‌ویژه در عرصه‌های پیچیده و نوظهور امری طبیعی است. اینکه نویسنده مدل خود را به‌طور مشخص حدسی معرفی می‌کند، به این معناست که مدل هنوز در مراحل اولیه است و نیاز به آزمایش‌های بیشتری دارد.
پرسش‌هایی که مطرح می‌شوند، طبیعی هستند چرا که بسیاری از مدل‌های نظری و مفاهیم جدید قبل از اثبات عملی با پرسش‌های مختلفی روبه‌رو هستند. این سوالات می‌توانند به محققان کمک کنند که به سمت پژوهش‌های آینده هدایت شوند و ابعاد جدیدی از مدل‌های پیشنهادی را بررسی کنند.
در نهایت، این دیدگاه به‌طور کلی نشان‌دهنده اهمیت داشتن رویکرد پویای علمی است که به دنبال بازنگری و ارزیابی تجربی باشد تا فرضیات و مدل‌های ابتدایی به مرور به نظریه‌های معتبر و اثبات‌شده تبدیل شوند.
As Figure 5 shows, my current views are not dramatically different from our original speculation, apart from the episodic buffer, and the attempt to provide considerably more speculative detail. In each case this suggests questions that will not be easily answered but that potentially offer a way forward. I consider the various components in turn.
ترجمه:
همانطور که در شکل ۵ نشان داده شده است، دیدگاه‌های کنونی من تفاوت‌های چشمگیری با حدس و گمان‌های اولیه ما ندارند، به جز در مورد بافر اپیزودیک و تلاش برای ارائه جزئیات بیشتر و حدس و گمان‌های بیشتر. در هر مورد، این دیدگاه‌ها سوالاتی را مطرح می‌کنند که به‌راحتی پاسخ داده نمی‌شوند، اما می‌توانند راهی برای پیشرفت در نظر گرفته شوند. من به ترتیب اجزای مختلف را بررسی می‌کنم.
تبیین علمی و تحلیلی:
در این بخش، نویسنده اشاره دارد که دیدگاه‌های جدید او نسبت به حدس و گمان‌های اولیه‌اش تغییرات اساسی نداشته، مگر در مورد یکی از اجزای مهم مدل، یعنی بافر اپیزودیک. این نشان‌دهنده پایداری و ثبات در فرضیات اولیه است که هنوز با جزئیات جدید و تخصصی‌تر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته‌اند.
سوالات مطرح‌شده در اینجا به‌طور خاص چالش‌های علمی موجود را مورد اشاره قرار می‌دهند. این سوالات به محققان این امکان را می‌دهند که به بررسی‌های عمیق‌تر و گام‌های بعدی در تحقیق علمی بپردازند. بنابراین، آنچه که در اینجا مهم است، این است که مدل‌های اولیه همیشه به‌عنوان نقطه آغازین برای بررسی‌های بیشتر و پاسخ به سوالات علمی محسوب می‌شوند.
Figure 5 A speculative view of the flow of information from perception to working memory. VSSP, visuo-spatial sketchpad.
ترجمه:
شکل ۵
یک دیدگاه حدس‌زنی از جریان اطلاعات از ادراک به حافظه کاری. VSSP، پدیده نمایشی-فضایی (Visuo-Spatial Sketchpad).
تبیین:
در این شکل، روند جریان اطلاعات از ادراک به حافظه کاری نشان داده شده است. حافظه کاری به‌عنوان سیستمی برای پردازش و ذخیره‌سازی موقت اطلاعات در نظر گرفته می‌شود. یکی از اجزای اصلی این سیستم، پدیده نمایشی-فضایی (VSSP) است که وظیفه پردازش و نگهداری اطلاعات مربوط به ویژگی‌های بصری و فضایی مانند موقعیت اشیاء و ویژگی‌های بصری آنها را بر عهده دارد.
این مدل حدس‌زنی به این نکته اشاره دارد که اطلاعات ابتدا از طریق سیستم‌های حسی (ادراکی) وارد حافظه کاری می‌شوند، و سپس پردازش‌هایی مانند ترکیب ویژگی‌ها و ذخیره‌سازی موقت در اجزای مختلف حافظه کاری (از جمله VSSP) انجام می‌شود. در این روند، اطلاعاتی که در سیستم‌های حسی جمع‌آوری می‌شوند، در VSSP به‌طور خاص برای نگهداری و پردازش اطلاعات مربوط به ویژگی‌های بصری و فضایی، مانند رنگ، شکل، و موقعیت اشیاء، تبدیل می‌شوند.
این مدل فرضی در واقع به ما کمک می‌کند تا بفهمیم چگونه اطلاعات از ادراک به حافظه کاری وارد می‌شود و چگونه اجزای مختلف حافظه کاری در این فرایند مشارکت دارند.
Central executive.
This is an attentional system; how does it differ from the limited-capacity component of Cowan’s (2005) model? I assume that it comprises a number of executive functions, but how many, and how are they organized and interrelated? Just how far can one take attempts to explain executive control in terms of a single factor such as that of inhibition? Do we need to worry about precisely what is being inhibited and whether this differs between individuals? Do we need a concept of cognitive energy?
ترجمه:
مدیر مرکزی (Central Executive)
این یک سیستم توجهی است؛ چگونه از بخش ظرفیت محدود مدل Cowan (2005) متمایز می‌شود؟ من فرض می‌کنم که این سیستم شامل تعدادی از عملکردهای اجرایی است، اما چند عملکرد و چگونه این‌ها سازمان‌دهی شده و با هم مرتبط هستند؟ تا کجا می‌توان تلاش‌ها برای توضیح کنترل اجرایی را با استفاده از یک عامل واحد مانند مهار (Inhibition) توضیح داد؟ آیا باید نگران باشیم که دقیقاً چه چیزی مهار می‌شود و آیا این تفاوت‌هایی بین افراد دارد؟ آیا به مفهومی به‌عنوان انرژی شناختی (Cognitive Energy) نیاز داریم؟
تبیین:
در این بخش، پرسش‌های مهمی مطرح شده است که به تفاوت‌ها و پیچیدگی‌های سیستم مدیر مرکزی (Central Executive) در حافظه کاری (WM) اشاره دارند. مدیر مرکزی یک سیستم توجهی است که وظیفه مدیریت و هدایت فرآیندهای شناختی مختلف مانند توجه، تصمیم‌گیری و اجرای وظایف را بر عهده دارد. سوالات طرح‌شده به این موضوع اشاره دارند که چگونه این سیستم از بخش‌های مختلف حافظه کاری و مدل‌های مشابه مانند مدل Cowan تمایز می‌یابد.
سوال اول مطرح‌شده این است که مدیر مرکزی چگونه با بخش ظرفیت محدود مدل Cowan (که در آن تمرکز بر توجه است) تفاوت دارد. در مدل Cowan، یک سیستم توجهی با ظرفیت محدود برای حفظ و پردازش اطلاعات فعال در حافظه وجود دارد، در حالی که مدیر مرکزی در این مدل‌ها علاوه بر توجه، شامل انواع مختلفی از عملکردهای اجرایی مانند تصمیم‌گیری و کنترل رفتاری است.
سوالات بعدی به این مسئله می‌پردازند که چند نوع عملکرد اجرایی وجود دارد و چگونه این عملکردها با هم در ارتباط هستند. آیا می‌توان تمامی رفتارهای اجرایی را فقط با مفهوم مهار (مانند مهار توجه به محرک‌های حواس‌پرت کن) توضیح داد؟ و آیا این مهار در افراد مختلف متفاوت است؟
در نهایت، بحث در مورد انرژی شناختی (Cognitive Energy) مطرح می‌شود که ممکن است به عنوان یک عامل مهم در توضیح تفاوت‌های فردی در استفاده از منابع توجهی و اجرایی در نظر گرفته شود. به عبارت دیگر، آیا برخی افراد به‌طور طبیعی منابع شناختی بیشتری دارند که به آنها کمک می‌کند تا وظایف پیچیده را بهتر انجام دهند؟
Episodic buffer.
How should we measure its capacity? To what extent is this limited by number of chunks and to what extent by similarity between chunks? If similarity is important, can other modalities such as smell and taste be added without impacting visual or verbal capacity? Are there separate subsystems for smell and taste? How is rehearsal maintained? My current speculation is that it operates according to the principle of attentionally based refreshing, as discussed by Johnson et al. (2002). What about emotion? Elsewhere (Baddeley 2007) I have suggested that it impacts WM via a hedonic detector system; where within the M-WM system is this located?
ترجمه:
بافر اپیزودیک (Episodic Buffer)
چگونه باید ظرفیت آن را اندازه‌گیری کرد؟ تا چه اندازه این ظرفیت توسط تعداد چانک‌ها محدود است و تا چه اندازه توسط شباهت بین چانک‌ها؟ اگر شباهت مهم است، آیا می‌توان دیگر مدالیته‌ها مانند بو و طعم را بدون تأثیرگذاری بر ظرفیت بصری یا کلامی اضافه کرد؟ آیا زیرسیستم‌های جداگانه‌ای برای بو و طعم وجود دارد؟ چگونه حفظ و مرور اطلاعات انجام می‌شود؟ حدس فعلی من این است که این بافر بر اساس اصل تازه‌سازی توجهی (attentional refreshing) که توسط Johnson et al. (2002) مورد بحث قرار گرفته است، عمل می‌کند. در مورد هیجان (emotion) چه نظری دارید؟ در جای دیگر (Baddeley 2007) پیشنهاد کرده‌ام که هیجان از طریق یک سیستم تشخیص هدیونیک (hedonic detector system) بر حافظه کاری تأثیر می‌گذارد؛ این کجا درون سیستم M-WM قرار دارد؟
تبیین:
در این بخش، سوالات کلیدی در مورد عملکرد و ظرفیت بافر اپیزودیک (Episodic Buffer) مطرح شده‌اند. بافر اپیزودیک یکی از اجزای سیستم حافظه کاری (WM) است که مسئول یکپارچه‌سازی و نگهداری اطلاعات از منابع مختلف (مانند تصاویر، کلمات، صداها و غیره) در قالب یک واحد اپیزودیک است. یکی از سوالات اصلی در اینجا این است که چگونه باید ظرفیت این بافر را اندازه‌گیری کرد و این ظرفیت چه عواملی را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
تعداد چانک‌ها و شباهت بین چانک‌ها دو عامل مهم در تعیین ظرفیت بافر اپیزودیک به‌شمار می‌آیند. به این معنا که تعداد چانک‌هایی که می‌توانیم در حافظه نگه داریم ممکن است محدود باشد، و شباهت میان آنها نیز می‌تواند تأثیر منفی بر این ظرفیت داشته باشد. سوال بعدی این است که آیا مدالیته‌های دیگر مانند بو و طعم می‌توانند بدون تأثیرگذاری بر حافظه بصری یا کلامی به سیستم حافظه کاری اضافه شوند یا خیر. همچنین به‌نظر می‌رسد که باید بررسی کنیم که آیا برای حس‌هایی مانند بو و طعم زیرسیستم‌های خاصی در سیستم حافظه کاری وجود دارد یا نه.
سوال دیگر در این بخش به حفظ و مرور اطلاعات در بافر اپیزودیک اشاره دارد. به نظر می‌رسد که بافر اپیزودیک از یک سیستم تازه‌سازی توجهی (attentional refreshing) بهره می‌برد که اطلاعات موجود را دوباره و به‌طور فعال به حافظه کاری وارد می‌کند، مشابه به فرایندی که توسط Johnson et al. (2002) توضیح داده شده است.
در نهایت، سوالی در مورد تأثیر هیجان بر حافظه کاری مطرح می‌شود. نویسنده در کارهای قبلی خود (Baddeley 2007) پیشنهاد کرده است که هیجان از طریق یک سیستم تشخیص هدیونیک بر حافظه کاری تأثیر می‌گذارد. این سوال که این تأثیر کجا در سیستم M-WM قرار دارد، یکی از مسائل چالش‌برانگیز در این زمینه است که نیاز به بررسی بیشتری دارد.
I assume that the buffer provides access to conscious awareness; does this mean that we are not directly aware of the other subsystems but only of their products when registered in the buffer?
ترجمه:
من فرض می‌کنم که بافر اپیزودیک دسترسی به آگاهی آگاهانه (conscious awareness) را فراهم می‌کند؛ آیا این به این معناست که ما مستقیماً از دیگر زیرسیستم‌ها آگاه نیستیم و تنها محصولات آنها را زمانی که در بافر ثبت می‌شوند، تجربه می‌کنیم؟
تبیین:
در این سوال، نویسنده به مسئله آگاهی آگاهانه در ارتباط با بافر اپیزودیک (Episodic Buffer) پرداخته است. او فرض می‌کند که بافر اپیزودیک به نوعی دسترسی به آگاهی آگاهانه را فراهم می‌آورد، اما سوال این است که آیا این بدان معناست که ما مستقیماً از زیرسیستم‌های حافظه کاری (مانند حلقه صوتی یا اسکچ‌پد بصری-فضایی) آگاه نیستیم و تنها زمانی که اطلاعات آنها در بافر اپیزودیک ثبت می‌شود، به آگاهی آگاهانه وارد می‌شوند؟
در واقع، مطابق با مدل‌های مختلف حافظه کاری، بسیاری از اطلاعات در زیرسیستم‌ها به صورت غیرآگاهانه و به طور موقت پردازش می‌شوند، اما تنها زمانی که این اطلاعات در بافر اپیزودیک ترکیب و یکپارچه می‌شوند، برای آگاهی آگاهانه در دسترس قرار می‌گیرند. به عبارت دیگر، ما به طور مستقیم از پردازش‌های جزئی در زیرسیستم‌ها مطلع نیستیم، مگر اینکه نتایج آن پردازش‌ها به شکلی که در بافر اپیزودیک قرار می‌گیرد، به آگاهی آگاهانه وارد شوند. این مدل به گونه‌ای است که بافر اپیزودیک به عنوان پل ارتباطی میان پردازش‌های حافظه‌ای و آگاهی آگاهانه عمل می‌کند.
Phonological loop.
Can we reach a conclusion on the ancient trace decay/interference controversy? Is subvocal rehearsal atypical of other types of rehearsal, as I suspect? To what extent is the loop used for remembering nonverbal material such as music or environmental sounds?
ترجمه:
حلقه صوتی (Phonological Loop).
آیا می‌توانیم به نتیجه‌ای در مورد مناقشه قدیمی بین زوال ردیابی (trace decay) و تداخل (interference) برسیم؟ آیا تمرین ذهنی (subvocal rehearsal) در مقایسه با دیگر انواع تمرین، غیرمعمول است، همانطور که من حدس می‌زنم؟ تا چه اندازه از حلقه صوتی برای به خاطر سپردن مواد غیرکلامی مانند موسیقی یا صداهای محیطی استفاده می‌شود؟
تبیین:
در این سوال، نویسنده به چند سوال پیچیده درباره‌ی حلقه صوتی (که یکی از اجزای اصلی مدل حافظه کاری است) اشاره می‌کند:
-
مناقشه زوال ردیابی/تداخل: سوال اول به بررسی یکی از مباحث دیرینه در نظریه حافظه می‌پردازد که آیا اطلاعات در حافظه به دلیل زوال تدریجی (یعنی ناپدید شدن اطلاعات با گذر زمان) از بین می‌روند یا به دلیل تداخل (یعنی ورود اطلاعات جدید که موجب اختلال در یادآوری اطلاعات قبلی می‌شود)؟ این سوال هنوز مورد بحث است و پژوهش‌ها در این زمینه برای یافتن پاسخ قطعی ادامه دارد.
-
تمرین ذهنی (Subvocal rehearsal): نویسنده حدس می‌زند که تمرین ذهنی (که شامل تکرار ذهنی کلمات یا اطلاعات در حافظه است) ممکن است غیرمعمول باشد و سوال مطرح می‌شود که آیا این نوع از تمرین با دیگر انواع تمرین‌های حافظه تفاوت دارد یا خیر؟ به طور کلی، تمرین ذهنی به حفظ اطلاعات در حلقه صوتی کمک می‌کند و معمولاً به طور خاص به یادآوری اطلاعات کلامی مربوط می‌شود، اما سوال این است که این شیوه با سایر انواع تمرین، مانند تمرین‌های بصری یا حرکتی، تفاوتی دارد یا نه.
-
حلقه صوتی و مواد غیرکلامی: سوال سوم به این می‌پردازد که آیا حلقه صوتی فقط برای ذخیره اطلاعات کلامی (مانند کلمات یا اعداد) استفاده می‌شود یا آیا این سیستم می‌تواند مواد غیرکلامی مانند موسیقی یا صداهای محیطی را نیز ذخیره کند. تحقیقات نشان می‌دهند که حلقه صوتی قادر است برخی از صداهای غیرکلامی را نیز پردازش کند، ولی غالباً عملکرد آن در زمینه مواد غیرکلامی به اندازه مواد کلامی کارآمد نیست.
در کل، این سوالات به پیچیدگی عملکرد حلقه صوتی اشاره دارند و پژوهش‌های بیشتری لازم است تا به تفصیل توضیح داده شود که چگونه این سیستم می‌تواند در زمینه‌های مختلف به کار گرفته شود.
Visuo-spatial sketchpad.
The visual and spatial aspects appear to be clearly separable but linked within the sketchpad; is this true of haptic, tactile, and kinesthetic memory? What is the mechanism of visuo-spatial rehearsal? Is it a spatial analogue to the phonological loop, as Logie (1995) suggests, or is it more like attentionally based refreshing? Finally, given that our attempt to link the loop with LTM through language acquisition proved very fruitful, would pursuing the link between the sketchpad and LTM prove equally useful?
ترجمه:
دفترچه دیداری-فضایی (Visuo-spatial sketchpad).
جنبه‌های دیداری (visual) و فضایی (spatial) به نظر می‌رسد که به‌وضوح قابل تفکیک هستند اما درون دفترچه دیداری-فضایی به یکدیگر مرتبط‌اند؛ آیا این موضوع در مورد حافظه‌های لامسه‌ای (tactile)، هپتیک (haptic) و حرکتی (kinesthetic) نیز صدق می‌کند؟ مکانیسم تمرین دیداری-فضایی (visuo-spatial rehearsal) چیست؟ آیا این مکانیسم یک آنالوگ فضایی حلقه صوتی است، همانطور که لاگی (Logie, 1995) پیشنهاد داده است، یا بیشتر شبیه یک تازسازی مبتنی بر توجه (attentionally based refreshing) است؟ در نهایت، با توجه به اینکه تلاش ما برای ارتباط دادن حلقه صوتی با حافظه بلندمدت از طریق یادگیری زبان بسیار سودمند بود، آیا پیگیری پیوند بین دفترچه دیداری-فضایی و حافظه بلندمدت (LTM) نیز به همان اندازه مفید خواهد بود؟
تبیین:
این بخش به بررسی پرسش‌هایی کلیدی درباره زیرسیستم دفترچه دیداری-فضایی در مدل حافظه کاری می‌پردازد:
-
تفکیک دیداری و فضایی و ارتباط آن با سایر حواس بدنی: این پرسش مطرح می‌کند که آیا مانند حافظه دیداری و فضایی، اطلاعات حسی دیگر مانند لامسه، هپتیک (ادراک از طریق تماس فعال با اشیاء) و حرکتی (kinesthetic) نیز به صورت مجزا و در عین حال مرتبط ذخیره می‌شوند؟ در تحقیقات اخیر، شواهدی مبنی بر پردازش جداگانه و در عین حال همبسته‌ی این حس‌ها وجود دارد، ولی ساختار دقیق آنها در حافظه کاری همچنان مورد بررسی است.
-
مکانیسم تمرین دیداری-فضایی: آیا سیستم تمرین در دفترچه دیداری-فضایی مشابه تمرین ذهنی در حلقه صوتی است (یعنی یک نوع «حلقه فضایی» برای بازتکرار اطلاعات فضایی و دیداری)، یا اینکه بیشتر مبتنی بر بازآفرینی توجهی (attentional refreshing) است؟ برخی مدل‌ها، مانند مدل لاگی، فرض می‌کنند که سیستم دیداری و فضایی نیز حلقه‌ای تکرارشونده برای حفظ اطلاعات دارد، در حالی که مدل‌های دیگر بر نقش تمرکز توجه در حفظ این اطلاعات تأکید دارند.
-
ارتباط با حافظه بلندمدت: سؤال پایانی به این نکته می‌پردازد که اگر حلقه صوتی از طریق یادگیری زبان به شکل مؤثری با حافظه بلندمدت (LTM) مرتبط شده است، آیا مشابه همین رویکرد برای دفترچه دیداری-فضایی نیز می‌تواند مفید باشد؟ به عنوان مثال، آیا آموزش مهارت‌های فضایی یا تصویری (مانند نقاشی، معماری یا ناوبری) می‌تواند راهی برای استحکام ارتباط این سیستم با حافظه بلندمدت باشد؟
به طور کلی، این پرسش‌ها نشان می‌دهند که ساختار و عملکرد دقیق دفترچه دیداری-فضایی هنوز به طور کامل درک نشده و پژوهش‌های آینده در زمینه چندحسی بودن حافظه کاری، تمرین فضایی، و پیوند با حافظه بلندمدت می‌توانند مسیرهای بسیار مهمی را در شناخت مغز و شناخت ارائه دهند.
Integration
Finally, how do these increasingly detailed accounts fit together to provide an interactive unitary system that mediates between perception, LTM, and action?
ترجمه:
یکپارچگی (Integration)
در نهایت، چگونه این نظریه‌های روز به روز دقیق‌تر می‌توانند با هم ترکیب شوند تا یک سیستم واحد و تعاملی را شکل دهند که بین ادراک (perception)، حافظه بلندمدت (LTM) و عمل (action) واسطه‌گری کند؟
تبیین:
این پرسش نهایی بر چالش اصلی در نظریه‌های حافظه کاری (Working Memory) تمرکز دارد: چگونه اجزای مختلف نظری و عملکردی، مانند حلقه صوتی، دفترچه دیداری-فضایی، بافر اپیزودیک و اجرایی مرکزی، در یک ساختار یکپارچه عمل می‌کنند؟
در سال‌های اخیر، مدل‌های حافظه کاری به سمت توصیف‌های دقیق‌تر و جزء‌نگرتر حرکت کرده‌اند. هر زیرسیستم نقش مشخصی دارد و مسیرهای پردازشی خود را دنبال می‌کند. اما چالش این است که:
-
چگونه این زیرسیستم‌ها با هم در تعامل قرار می‌گیرند؟
-
چگونه حافظه کاری به عنوان یک سیستم کل‌نگر، میانجی بین اطلاعات ادراکی، حافظه بلندمدت و رفتارهای عملی عمل می‌کند؟
-
چه مکانیسم‌هایی تعیین می‌کنند که اطلاعات از ادراک وارد کدام زیرسیستم شود، چگونه بازنمایی گردد، چگونه با اطلاعات بلندمدت ترکیب شود، و نهایتاً چگونه به عمل منتهی شود؟
برای مثال:
-
ادراک (perception) اطلاعات خام را فراهم می‌کند که باید به طور موقت نگهداری و پردازش شود.
-
حافظه کاری به عنوان محل نگهداری و پردازش موقت، این اطلاعات را سازمان‌دهی می‌کند و ممکن است آنها را با دانش پیشین در حافظه بلندمدت ترکیب کند.
-
خروجی این پردازش‌ها می‌تواند به رفتار عملی (action) منتهی شود—چه از نوع حرکتی، چه تصمیم‌گیری یا گفتاری.
ایده‌هایی مانند بافر اپیزودیک در مدل بَدلی تلاش می‌کنند تا این نقاط اتصال را بهتر درک و مدل‌سازی کنند. با این حال، ساختن یک مدل جامع که هم دقیق در سطح زیرسیستم و هم هماهنگ در سطح کلان سیستم شناختی باشد، همچنان یک چالش علمی بزرگ باقی مانده است.
بنابراین، این پرسش نهایی بر لزوم ترکیب‌پذیری نظریه‌ها و مدل‌های تفکیکی برای رسیدن به درکی یکپارچه از ذهن انسانی تأکید دارد.
In Praise of Negative Results
It is of course very easy to raise questions, but much more difficult to answer them. This can lead to a program that cautiously seeks easy confirmation of what we are pretty sure we already know, resulting in confirmation bias, and an avoidance of too much risk of negative results. Negative results are a pain for a number of reasons. First of all, they are hard to interpret. They could result from a poor design or sloppy experimentation. They also raise the question of whether the experiment has sufficient power and indeed whether the question is worth asking in the first place, with all these factors making negative results harder to publish. If we are to understand WM, however, it is important to know what it does not do, and this is likely to involve negative results, as has often proved to be the case in the various stages of developing the current M-WM model. Publication is justifiably more difficult, and there needs to be a good justification for the question. Negative results can, however, be very important and publishable, provided the problem of sensitivity is addressed through inclusion of other conditions showing positive effects together with clear evidence of replication. This was the case with our original 1974 studies, where the effect of concurrent tasks was much less than anticipated, and even more so in our recent exploration of the episodic buffer (Baddeley et al. 2009, ۲۰۱۱).
ترجمه:
در ستایش نتایج منفی (In Praise of Negative Results)
مسلماً طرح پرسش آسان‌تر از پاسخ دادن به آن است. این موضوع می‌تواند منجر به رویکردی پژوهشی شود که با احتیاط تنها در پی تأیید آن چیزی باشد که تقریباً از پیش به آن اطمینان داریم، که در نهایت به سوگیری تأیید (confirmation bias) و اجتناب از پذیرش خطر نتایج منفی منجر می‌شود.
نتایج منفی به دلایل مختلفی دردسرساز هستند. نخست آن‌که تفسیر آنها دشوار است—ممکن است ناشی از طراحی ضعیف یا آزمایش‌های سهل‌انگارانه باشند. این نتایج همچنین پرسش‌هایی درباره‌ی قدرت آزمون (statistical power) و حتی ارزشمند بودن پرسش تحقیق مطرح می‌کنند، که همگی باعث دشواری انتشار نتایج منفی می‌شوند.
با این حال، اگر قرار است درک درستی از حافظه کاری (WM) داشته باشیم، دانستن اینکه چه کارهایی را انجام نمی‌دهد نیز اهمیت دارد—و این معمولاً مستلزم مواجهه با نتایج منفی است، همانطور که در مراحل مختلف توسعه‌ی مدل چندمولفه‌ای حافظه کاری (M-WM) دیده شده است. انتشار چنین نتایجی به‌حق دشوارتر است و نیاز به توجیه قوی برای پرسش تحقیق دارد.
با این حال، نتایج منفی می‌توانند مهم و قابل انتشار باشند، مشروط به آن‌که مشکل حساسیت مطالعه از طریق گنجاندن شرایطی با نتایج مثبت و شواهد روشن از تکرارپذیری برطرف شود. این وضعیت در مطالعات نخستین ما در سال ۱۹۷۴ وجود داشت، جایی که تأثیر وظایف همزمان (concurrent tasks) بسیار کمتر از انتظار بود—و حتی بیشتر در پژوهش‌های اخیر ما درباره‌ی بافر اپیزودیک (Baddeley et al. 2009, 2011) مشهود بود.
تبیین:
این بخش به یک اصل مهم اما کمتر مورد توجه در پژوهش‌های شناختی و به‌ویژه حافظه کاری می‌پردازد: نقش ارزشمند نتایج منفی در پیشبرد علم. برخلاف گرایش طبیعی پژوهشگران به یافتن نتایج مثبت و قابل انتشار، نویسنده هشدار می‌دهد که پرهیز از ریسک نتایج منفی می‌تواند مانعی برای پیشرفت علمی باشد.
به‌ویژه در حوزه پیچیده‌ای مانند حافظه کاری، دانستن اینکه یک سازوکار فرضی کار نمی‌کند، به اندازه دانستن کارکردهای آن ارزشمند است. اما به‌شرطی که این نتایج منفی:
-
با طراحی قوی و کنترل شده به‌دست آمده باشند.
-
با شرایط مقایسه‌ای مثبت همراه باشند.
-
و قابل تکرار (replicable) باشند.
نویسنده با اشاره به تجربه خود در توسعه مدل چندمولفه‌ای حافظه کاری، نشان می‌دهد که چگونه نتایج منفی می‌توانند مسیر مدل‌سازی نظری را روشن کنند—مشروط بر اینکه با دقت علمی تحلیل و گزارش شوند.
So what does WM not do? My own conclusion after surveying the experimental literature and its implications for clinical and social psychology (Baddeley 2007) is that we have evolved an overall cognitive system that attempts to minimize the demands made on WM while allowing it to intervene where necessary. A very basic example is that of breathing, far too important to be left to working memory. However, as any diver or singer will know, we clearly do have considerable, though limited, control. Suicide by breath holding is not an option.
ترجمه:
پس حافظه کاری (Working Memory) چه کارهایی را انجام نمی‌دهد؟ نتیجه‌گیری شخصی من پس از مرور ادبیات تجربی و بررسی پیامدهای آن برای روان‌شناسی بالینی و اجتماعی (Baddeley 2007) این است که: ما یک سامانه شناختی کلی تکامل‌یافته داریم که تلاش می‌کند تقاضاها از حافظه کاری را به حداقل برساند، در حالی که همچنان امکان مداخله WM در مواقع ضروری را فراهم می‌سازد.
یک مثال بسیار ابتدایی در این زمینه، تنفس است—کاری آن‌قدر حیاتی که نمی‌توان آن را به حافظه کاری واگذار کرد. اما همانطور که غواصان یا خوانندگان می‌دانند، ما قطعاً کنترلی قابل‌توجه اما محدود بر آن داریم. با این حال، خودکشی از طریق نگه‌داشتن نفس ممکن نیست.
تبیین:
این بخش یک دیدگاه کلیدی درک‌شناسی (cognitive science) را مطرح می‌کند: حافظه کاری، بر خلاف تصور رایج، مسئول اجرای مستقیم تمام فعالیت‌های ذهنی ما نیست. بلکه برعکس، سیستم شناختی ما طوری طراحی شده که فشار روی WM را کاهش دهد—مثلاً با خودکار شدن (automatization) بسیاری از فرایندهای پیچیده از جمله زبان، رانندگی یا حتی تعاملات اجتماعی.
نمونه‌ی تنفس نشان می‌دهد که حتی در فرایندهای کاملاً خودکار و حیاتی نیز، میزانی از کنترل شناختی قابل اعمال است، اما این کنترل محدود و وابسته به زمینه است.
از این منظر، حافظه کاری بیشتر نقشی ناظر و مداخله‌گر دارد تا عاملی مستقیم در هدایت همه امور. این دیدگاه پیامدهایی مهم برای حوزه‌هایی چون روان‌شناسی بالینی (مثلاً در درمان اختلالات اجرایی)، علوم اعصاب، و طراحی رابط انسان-ماشین دارد.
Applications
A central requirement of our original framework was that it should be applicable outside the laboratory. Although I have not discussed this aspect of M-WM, it does appear to have had success in achieving this, at two levels. First, through direct application of the M-WM framework to specific practical problems, Gathercole’s extensive development of a WM measure applied to school-aged children has been successful in identifying children at risk and providing methods of helping teachers identify and help children with WM problems (Gathercole & Alloway 2008). Another instance is the development and validation of a dual-task performance measure for the early detection of Alzheimer’s disease (Kaschel et al. 2009, Logie et al. 2004).
ترجمه:
کاربردها
یکی از الزامات اصلی چارچوب اولیه ما این بود که باید در خارج از آزمایشگاه نیز قابل اجرا باشد. اگرچه در اینجا به‌طور مفصل به این جنبه از مدل چند مؤلفه‌ای حافظه کاری (M-WM) نپرداختم، اما به نظر می‌رسد که این مدل در دستیابی به این هدف، آن هم در دو سطح، موفق عمل کرده است.
نخست، از طریق کاربرد مستقیم چارچوب M-WM برای حل مسائل عملی خاص؛ برای نمونه، توسعه گسترده ابزار اندازه‌گیری حافظه کاری برای کودکان دبستانی توسط Gathercole منجر به شناسایی کودکان در معرض خطر شده است و همچنین به معلمان کمک می‌کند تا کودکان دارای مشکلات حافظه کاری را شناسایی و حمایت کنند (Gathercole & Alloway, 2008).
نمونه‌ی دیگر، توسعه و اعتبارسنجی یک آزمون عملکرد دو‌گانه (dual-task) است که هدف آن شناسایی زودهنگام بیماری آلزایمر است (Kaschel et al. 2009; Logie et al. 2004).
تبیین:
در این بخش، نویسنده نشان می‌دهد که مدل چند مؤلفه‌ای حافظه کاری (M-WM) نه‌تنها یک چارچوب نظری بلکه ابزاری کاربردی در حوزه‌هایی چون آموزش و سلامت است.
در حوزه آموزش، با اندازه‌گیری دقیق ظرفیت حافظه کاری در کودکان، می‌توان نارسایی‌های شناختی را زود تشخیص داد و مداخلات آموزشی مناسب طراحی کرد. این موضوع به‌ویژه برای کودکانی که دچار اختلالات یادگیری یا تمرکز هستند حیاتی است.
در حوزه بالینی، استفاده از آزمون‌های دوگانه‌ای که همزمان دو وظیفه را می‌سنجند، امکان شناسایی زودهنگام بیماری‌هایی مانند آلزایمر را فراهم می‌کند. چون حافظه کاری یکی از اولین حوزه‌هایی است که در زوال شناختی آسیب می‌بیند، آزمون‌های مبتنی بر M-WM در این زمینه بسیار مؤثر هستند.
A second aspect of theoretical application is the use of the M-WM theory as a tool for investigating and understanding other research areas. Here the applications are very extensive, ranging from human factors to psychiatry, neuropharmacology to language therapy, and even to paleoanthropology, where the development of working memory is proposed as an explanation of the differences between Neanderthal man and homo sapiens, suggested by a study of surviving artifacts (Wynn & Coolidge 2010).
ترجمه:
جنبه دوم از کاربردهای نظری، استفاده از نظریه حافظه کاری چند مؤلفه‌ای (M-WM) به‌عنوان ابزاری برای بررسی و درک سایر حوزه‌های پژوهشی است. در اینجا کاربردها بسیار گسترده‌اند؛ از ارگونومی (human factors) گرفته تا روان‌پزشکی (psychiatry)، نوروفارماکولوژی (neuropharmacology)، درمان‌های زبانی (language therapy)، و حتی انسان‌شناسی دیرینه (paleoanthropology)، جایی که تکامل حافظه کاری به‌عنوان توضیحی برای تفاوت‌های میان انسان نئاندرتال و انسان خردمند (Homo sapiens) مطرح شده است؛ تفاوت‌هایی که بر اساس بررسی مصنوعات باقی‌مانده از این دو گونه پیشنهاد شده‌اند (Wynn & Coolidge, 2010).
تبیین:
در این بخش، نویسنده به کاربردهای بین‌رشته‌ای مدل M-WM اشاره می‌کند. این مدل نه‌تنها در حوزه‌های شناختی و آموزشی بلکه به‌عنوان یک چارچوب مفهومی قدرتمند برای تحلیل رفتار، زبان، داروشناسی عصبی، و حتی تکامل انسان به کار رفته است.
به‌ویژه در حوزه‌ی انسان‌شناسی دیرینه، حافظه کاری به‌عنوان یک توانایی شناختی پیشرفته مطرح شده است که ممکن است به برتری بقای انسان خردمند نسبت به نئاندرتال‌ها کمک کرده باشد. به‌عبارت دیگر، توانایی بهتر برای ذخیره و دستکاری اطلاعات در ذهن ممکن است نقشی کلیدی در ساخت ابزارهای پیچیده‌تر، زبان نمادین، یا تعامل اجتماعی پیچیده‌تر ایفا کرده باشد.
My own view is that this breadth of application has reflected the simplicity of the theoretical framework together with the availability of a few basic methodologies, such as the use of similarity effects as an indication of coding dimension and of dual-task performance as a way of controlling processing. Such techniques are easily learned, and while not guaranteeing fruitful answers, do at least provide conceptual and practical tools for investigating a wide range of problems. From a theoretical viewpoint, such practical applications can be extremely valuable both in helping explore the boundaries of the laboratory-based effects and in highlighting theoretical anomalies that have the potential to become future growing points.
ترجمه:
از دیدگاه من، این گستردگی کاربرد نظریه‌ی حافظه کاری، بازتابی از سادگی چارچوب نظری آن و همچنین دسترس‌پذیری چند روش بنیادی بوده است؛ برای مثال، استفاده از «تأثیرات شباهت» به‌عنوان شاخصی برای بُعد کدگذاری، و «عملکرد دو-وظیفه‌ای (dual-task)» به‌عنوان روشی برای کنترل پردازش. این تکنیک‌ها به‌راحتی آموخته می‌شوند، و گرچه تضمینی برای رسیدن به پاسخ‌های ثمربخش ندارند، اما دست‌کم ابزارهایی مفهومی و عملی در اختیار محقق قرار می‌دهند تا دامنه‌ی گسترده‌ای از مسائل را مورد بررسی قرار دهد.
از دیدگاه نظری، چنین کاربردهای عملی می‌توانند بسیار ارزشمند باشند؛ زیرا هم به کشف مرزهای تأثیرات آزمایشگاهی کمک می‌کنند و هم ابهامات نظری را برجسته می‌سازند؛ ابهاماتی که ممکن است به نقاط شروع رشد نظری آینده بدل شوند.
تبیین:
بدلی در این بخش بر نقش مهم کاربردپذیری ساده و روش‌شناسی روشن نظریه‌ی حافظه کاری تأکید می‌کند. او می‌گوید سادگی چارچوب نظری (یعنی مدل چندجزئی یا M-WM) به همراه روش‌هایی مانند تحلیل شباهت و آزمون‌های دو-وظیفه‌ای، به محققان اجازه داده تا از این نظریه در زمینه‌های متعددی استفاده کنند، از آموزش گرفته تا شناخت بالینی.
از دید او، کاربرد عملی فقط جنبه‌ی اجرایی ندارد، بلکه می‌تواند بازخوردی نظری تولید کند: مرزهای اثرات آزمایشگاهی را نشان دهد یا جایی که مدل به خوبی کار نمی‌کند را مشخص کند—و همین‌ها تبدیل به بذرهای نظریه‌های جدید یا اصلاح‌شده می‌شوند.
CONCLUSION
So where does this leave our early question of what makes a good theory? Clearly, my own preference has been for Toulmin’s view of theories as maps, coupled with the Lakatos criterion of judging success by productiveness rather than predictive accuracy. However, as we begin to fill in the empty spaces on the theoretical map, it hopefully will be increasingly possible to develop interlinked and more detailed models of the components of WM and their mode of interaction.
ترجمه:
نتیجه‌گیری
حال این ما را به پرسش ابتدایی‌مان بازمی‌گرداند: یک نظریه‌ی خوب چه ویژگی‌ای دارد؟ به‌وضوح، ترجیح شخصی من دیدگاه تولمین (Toulmin) درباره‌ی نظریه‌ها به‌عنوان «نقشه»هایی است که با معیار لاکاتوش (Lakatos) در مورد «سنجش موفقیت براساس باروری نظریه» و نه صرفاً دقت پیش‌بینی، همراه می‌شود. با این حال، به‌تدریج که فضاهای خالی در این نقشه‌ی نظری پر می‌شوند، امیدوارم هرچه بیشتر بتوان مدل‌هایی دقیق‌تر و درهم‌تنیده‌تر از اجزای حافظه کاری (Working Memory) و شیوه‌ی تعامل آنها توسعه داد.
تبیین:
در این نتیجه‌گیری فلسفی و روش‌شناختی، بدلی سعی می‌کند بر این نکته تأکید کند که نظریه‌ی علمی موفق لزوماً نظریه‌ای نیست که فقط پیش‌بینی‌های دقیقی ارائه دهد، بلکه نظریه‌ای است که بارور باشد؛ یعنی به پرسش‌های تازه منجر شود، تحقیقات را پیش ببرد، و نقاط ابهام را روشن‌تر کند.
او با الهام از تولمین، نظریه‌ها را مانند «نقشه‌هایی» می‌بیند که در آغاز دارای نواحی ناشناخته هستند، ولی با پیشرفت تحقیق، این نواحی پر و دقیق‌تر می‌شوند. به این ترتیب، نظریه‌ی حافظه کاری نیز مانند یک نقشه است که هنوز بخش‌هایی از آن ناشناخته مانده، اما می‌توان انتظار داشت که به تدریج این بخش‌ها با پژوهش‌های بیشتر روشن شوند.
ACKNOWLEDGMENTS
acknowledgments
I am grateful to Graham Hitch, Richard Allen, Robert Logie, Susan Gathercole, and Christopher Jarrold for many stimulating discussions and for commenting on an earlier draft.
ترجمه:
سپاسگزاری
من از گراهام هیچ (Graham Hitch)، ریچارد آلن (Richard Allen)، رابرت لاگی (Robert Logie)، سوزان گدرکول (Susan Gathercole)، و کریستوفر جارولد (Christopher Jarrold) برای گفت‌وگوهای پربار و ارائه نظراتشان بر نسخه‌ی اولیه‌ی این مقاله سپاسگزارم.
تبیین:
در این بخش، نویسنده مطابق رسم رایج علمی، از همکارانی که در شکل‌گیری ایده‌ها یا بهبود نسخه‌های اولیه مقاله نقش داشته‌اند قدردانی می‌کند. اسامی ذکرشده همگی از پژوهشگران برجسته در حوزه‌ی حافظه کاری (working memory) هستند که با آلن بدلی همکاری نزدیکی داشته‌اند یا در توسعه‌ی نظریه‌های مرتبط نقش داشته‌اند.
به‌ویژه، گراهام هیچ (Hitch) همکار اصلی بدلی در ارائه‌ی مدل M-WM در سال ۱۹۷۴ بود، و دیگر افراد نیز در جنبه‌های نظری، تجربی، یا کاربردی این مدل مشارکت فعال داشته‌اند.
»» بخش قبل مقاله
»» بخش اول مقاله
