مغز و اعصابنوروفیزیولوژی

حافظه کاری: نظریه ها، مدل ها و چالش ها؛ حافظه کاری چندجزئی؛ آلن بادلی و گراهام هیشل

WM and Binding

حافظه کاری (WM) و پیونددهی (Binding)

Like Baars (1988), we assume that a central role of the buffer is to provide a multidimensional medium that allows features from different sources to be bound into chunks or episodes, not only perceptually but also creatively, allowing us to imagine something new, for example, an ice-hockey-playing elephant. We could then reflect on this new concept and decide, for example, whether our elephant would be better doing a mean defensive body check or keeping goal. This all seemed likely to be an attention-demanding process, so we speculated that the buffer would depend heavily on the CE. In the initial (Baddeley 2000) model (see  ), I intentionally required all access to go through the executive, arguing that we could then investigate empirically whether other links were needed.

ترجمه:

حافظه کاری (WM) و پیونددهی (Binding)

مشابه با دیدگاه بارز (Baars, 1988)، ما نیز فرض می‌کنیم که یکی از نقش‌های مرکزی بافر اپیزودیک، فراهم کردن یک بستر چندبعدی است که به ما اجازه می‌دهد ویژگی‌هایی از منابع مختلف را به صورت یکپارچه در قالب تکه‌هایی (chunks) یا رویدادهایی (episodes) ترکیب کنیم—نه تنها در سطح ادراک (perceptual)، بلکه در سطح خلاقیت (creativity) نیز. برای نمونه، می‌توانیم فیلِ بازی‌کنِ هاکی روی یخ را تصور کنیم. سپس می‌توانیم درباره‌ی این مفهوم جدید تأمل کنیم و تصمیم بگیریم که آیا این فیل بهتر است نقش یک مدافع سخت‌گیر را ایفا کند یا دروازه‌بان باشد!

به‌نظر می‌رسد که این فرایندها نیازمند صرف توجه قابل‌توجهی (attention-demanding) باشند؛ بنابراین، ما فرض کردیم که عملکرد بافر اپیزودیک به‌شدت وابسته به «اجرای مرکزی» (CE) است.

در مدل اولیه‌ی من (Baddeley, 2000)، به‌طور عمدی دسترسی به بافر فقط از طریق CE تعریف شد، با این هدف که از طریق پژوهش‌های تجربی بررسی کنیم که آیا وجود ارتباط‌های مستقیم دیگر نیز لازم است یا خیر.


تبیین:

در این بخش، بادلی نقش مهم بافر اپیزودیک را در فرایند “پیونددهی” اطلاعات (feature binding) از منابع مختلف توضیح می‌دهد. این عمل نه‌تنها برای ادراک (مثل ترکیب صدا و تصویر یک چهره)، بلکه برای تفکر خلاقانه نیز حیاتی است.

نکات کلیدی:

  1. بافر اپیزودیک به‌عنوان یک فضای ترکیبی (integration space):

    • توانایی ترکیب ویژگی‌های چندحسی (مثلاً رنگ، شکل، مکان، معنا) به یک تجربه‌ی واحد.

    • این ترکیب می‌تواند واقع‌گرایانه یا خیالی باشد، که آن را برای تصور و تخیل خلاقانه نیز مؤثر می‌سازد.

  2. مثال از خلاقیت:

    • تصور «فیلِ هاکی‌باز» نمونه‌ای از ایجاد یک رویداد جدید در ذهن است که نیازمند ترکیب ویژگی‌های غیرمرتبط از حافظه بلندمدت است.

  3. نقش CE:

    • چون این فرایند نیازمند انتخاب، سازماندهی و نگهداری همزمان چند عنصر است، نیاز به توجه شناختی بالا و هدایت اجرایی دارد.

    • بنابراین، در مدل اولیه، دسترسی به بافر اپیزودیک فقط از طریق CE امکان‌پذیر بود.

  4. دلیل طراحی چنین مدلی:

    • محدود کردن مسیرهای دسترسی، یک تصمیم منطقی-پژوهشی بود، تا بعداً از طریق شواهد تجربی بررسی شود که آیا مسیرهای مستقیم دیگری (مثلاً از حلقه واجی یا لوح بصری-فضایی به بافر) نیز ضروری هستند یا نه.

The model following the introduction of a fourth component, the episodic buffer, a system for integrating information from a range of sources into a multidimensional code (Baddeley 2000).

توضیح شکل ۳:

Figure 3 نمایی از مدل به‌روزشده‌ی حافظه کاری (Working Memory) را نشان می‌دهد که پس از اضافه شدن مولفه چهارم، یعنی بافر اپیزودیک (Episodic Buffer)، معرفی شده است (Baddeley, 2000). در این مدل، حافظه کاری شامل چهار بخش اصلی است:

  1. اجرای مرکزی (Central Executive)

    • مرکز اصلی کنترل توجه و هماهنگی اطلاعات.

    • فاقد ظرفیت ذخیره‌سازی مستقیم، اما وظیفه هدایت جریان اطلاعات را دارد.

    • مسئول نظارت بر عملکرد سه سیستم زیرمجموعه است.

  2. حلقه واجی (Phonological Loop)

    • مسئول ذخیره و پردازش موقت اطلاعات گفتاری و شنیداری.

    • شامل دو جزء است: ذخیره واجی و مکانیسم بازگویی درونی.

  3. لوح بصری-فضایی (Visuo-Spatial Sketchpad)

    • پردازش اطلاعات بصری و فضایی (مثل تصاویر ذهنی یا موقعیت‌ها).

    • شامل کدهای دیداری (visual) و مکانی (spatial) مجزا.

  4. بافر اپیزودیک (Episodic Buffer)مولفه‌ی جدید

    • دارای ظرفیت محدود (حدود ۴ تکه یا episode).

    • قادر به ادغام اطلاعات چندوجهی (multidimensional integration) از منابع مختلف.

    • به‌عنوان رابط بین حافظه کاری، ادراک، و حافظه بلندمدت (LTM) عمل می‌کند.

    • دسترسی به آن در مدل اولیه فقط از طریق اجرای مرکزی ممکن است.


در یک نگاه ساده:

مدل جدید تلاش می‌کند تا:

  • تعامل میان اطلاعات واجی، دیداری-فضایی و معنایی را توضیح دهد.

  • نشان دهد چگونه حافظه کاری می‌تواند اطلاعات متنوع را ترکیب کرده و درک معناداری از آن‌ها ارائه دهد.

  • شکاف میان پردازش‌های پایین‌دست (کدهای حسی) و سازوکارهای بالادستی (مثل توجه و تصمیم‌گیری) را پر کند.

We studied the role in binding played by each of the three initial components of WM, using our well-tried concurrent task strategy to disrupt each in turn. If, as our initial hypothesis proposed, the CE controls access to and from the buffer, then an attentionally demanding concurrent task should have a very substantial effect on the capacity to bind information, in contrast to minor effects from disrupting the other subsystems. We decided to examine binding in two very different modalities, namely the binding of visual features into perceived objects on one hand, and the binding of words into sentences on the other.

ترجمه:

ما نقش هر یک از سه مؤلفه‌ی اولیه حافظه کاری (Working Memory) را در فرایند پیوستگی (binding) مورد بررسی قرار دادیم، با استفاده از راهبرد آزمون همزمان (concurrent task) که بارها امتحان خود را پس داده است. در این روش، هر مؤلفه به‌نوبت مختل می‌شود تا مشخص شود کدام‌یک بیشترین نقش را در پیوستگی ایفا می‌کند.
اگر فرض اولیه‌ی ما درست باشد و اجرای مرکزی (Central Executive) مسئول کنترل ورود و خروج اطلاعات به/از بافر اپیزودیک (Episodic Buffer) باشد، در این صورت انجام یک تکلیف همزمان که نیاز زیادی به توجه دارد، باید اثری قابل‌توجه بر ظرفیت پیوستگی اطلاعات داشته باشد. در مقابل، اختلال در دو زیرسیستم دیگر (حلقه واجی و لوح دیداری-فضایی) تنها باید اثرات جزئی ایجاد کند.

برای بررسی این موضوع، تصمیم گرفتیم پیوستگی را در دو حیطه‌ی حسی بسیار متفاوت بررسی کنیم:

  1. پیوستگی ویژگی‌های دیداری (visual features) برای شکل‌گیری اشیای درک‌شده

  2. پیوستگی واژه‌ها برای شکل‌گیری جمله‌های معنادار


تبیین علمی و مفهومی:

پیوستگی یا binding یکی از نقش‌های کلیدی در عملکرد حافظه کاری است که امکان می‌دهد اجزای اطلاعاتی پراکنده (مانند رنگ و شکل در بینایی، یا کلمات منفرد در زبان) به‌صورت یک کل منسجم درک و ذخیره شوند. این توانایی برای:

  • ادراک اشیای پیچیده،

  • فهم جملات،

  • و حتی تخیل خلاقانه (مثل تصور یک فیل هاکی‌باز)،

ضروری است.

در این مطالعه، پژوهشگران با بارگذاری توجهی (attentional load) بر سیستم اجرایی، بررسی کردند که آیا واقعاً اجرای مرکزی نقش اصلی در این فرایند دارد یا نه. اگر انجام همزمان یک فعالیت پیچیده (مثلاً شمارش معکوس یا حل مساله) باعث شود فرد در درک اشیاء دیداری یا ساخت جمله دچار مشکل شود، این نشان می‌دهد که فرایند پیوستگی شدیداً به اجرای مرکزی وابسته است.
در مقابل، اگر اختلال در سیستم واجی یا دیداری-فضایی چنین اثری نداشته باشد، اهمیت ویژه‌ی سیستم اجرایی تأیید می‌شود.

Visual Binding and WM

پیوستگی دیداری و حافظه کاری

Our work on visual binding was strongly influenced by some new developments that were beginning to extend the methods applied to the study of visual attention to the subsequent short-term storage of perceived items. A central question of this approach concerned the factors that determine the conditions under which features such as color and shape are integrated and bound into perceived and remembered objects. The basic experimental paradigm was developed by Luck & Vogel (1997Vogel et al. 2001). As in the work of Phillips (1974), it involved presenting an array of visual stimuli, followed (after a brief delay) by a probe stimulus, with participants deciding whether or not the probe had been in the array. A number of important results emerged, notably including the observation that capacity was limited to about four objects and was approximately the same, regardless of whether participants were remembering only a single feature, for example, color or shape, or were required to bind the two features and remember not only that a red stimulus had been presented, or a square, but also that the two had been bound together as a red square (Vogel et al. 2001). A subsequent study by Wheeler & Treisman (2002) obtained the same result when testing involved a single probe item. However, they found a binding impairment when the memory test required searching through an array of stimuli in order to find a target match, a result they interpreted as suggesting that maintaining the binding of features was attentionally demanding.

ترجمه:

پیوستگی دیداری و حافظه کاری

کار ما در زمینه پیوستگی دیداری به شدت تحت تأثیر برخی تحولات جدید قرار گرفت که در حال گسترش روش‌های به‌کار رفته در مطالعه توجه دیداری به ذخیره‌سازی کوتاه‌مدت اشیاء ادراکی بودند. یکی از سوالات مرکزی این رویکرد، عواملی بود که شرایطی را که ویژگی‌هایی مانند رنگ و شکل با هم ترکیب و به اشیاء ادراکی و به یاد سپرده‌شده پیوسته می‌شوند، تعیین می‌کند. الگوی تجربی اصلی توسط لاک و فوگل (1997) و فوگل و همکاران (2001) توسعه یافت. همانند کار فیلیپس (1974)، این رویکرد شامل نمایش مجموعه‌ای از محرک‌های دیداری، و پس از آن یک محرک پرسشی (پروب) بود که از شرکت‌کنندگان خواسته می‌شد تا تشخیص دهند که آیا این محرک در مجموعه اولیه وجود داشته است یا خیر.

چندین نتیجه مهم از این تحقیقات به دست آمد، از جمله مشاهداتی که نشان می‌داد ظرفیت حافظه دیداری محدود به حدود چهار شیء است و این مقدار تقریباً ثابت می‌ماند، صرف‌نظر از اینکه شرکت‌کنندگان تنها یک ویژگی، مثلاً رنگ یا شکل را به یاد می‌آوردند، یا اینکه موظف بودند دو ویژگی را به هم پیوسته و یادآوری کنند که نه تنها یک محرک قرمز یا یک مربع ارائه شده، بلکه این دو ویژگی به‌عنوان یک مربع قرمز به هم پیوسته شده‌اند (فوگل و همکاران 2001). مطالعه بعدی توسط ویلر و تریزمان (2002) همان نتیجه را زمانی که آزمون شامل یک محرک پروب واحد بود، به‌دست آوردند. با این حال، آنها یک اختلال در پیوستگی را مشاهده کردند زمانی که آزمون حافظه نیاز به جستجو در میان مجموعه‌ای از محرک‌ها داشت تا تطابق هدف پیدا شود. نتیجه‌ای که آنها آن را به این صورت تفسیر کردند که نگهداری پیوستگی ویژگی‌ها فرایندی نیازمند توجه است.


تبیین علمی و مفهومی:

پیوستگی دیداری یک فرایند مهم در پردازش حافظه کاری است که به ما امکان می‌دهد ویژگی‌های مختلف اشیاء را به‌صورت یک کل منسجم در ذهن ذخیره کنیم، به‌ویژه زمانی که ویژگی‌های مختلفی مانند رنگ و شکل باید به هم پیوسته شوند.
در این تحقیقات، پژوهشگران توانستند ظرفیت حافظه دیداری را محدود به حدود چهار شیء نشان دهند که این نتیجه به‌ویژه جالب است زیرا با وجود پیچیدگی وظایف، ظرفیت حافظه تغییری نمی‌کند. این یافته به‌ویژه در مورد پیوستگی ویژگی‌ها – یعنی ترکیب رنگ و شکل به یک شیء یکپارچه – مهم است.

چالش در جستجوی حافظه که در مطالعه ویلر و تریزمان (2002) مشاهده شد، نشان‌دهنده نیاز به توجه بیشتر در زمانی است که فرد باید ویژگی‌های ترکیب‌شده را از میان گزینه‌های مختلف جستجو کند. این به این معناست که پیوستگی ویژگی‌ها به‌عنوان یک فرایند توجهی، نیاز به منابع خاصی از حافظه کاری دارد که باید به‌طور مؤثر مدیریت شوند.

We ourselves tested the attentional hypothesis using our concurrent task procedure. Presentation of the stimulus array was accompanied by a demanding task such as counting backward by threes. If the CE is heavily involved in binding, then the concurrent task should prove more detrimental to the binding condition (e.g., remembering a red square) than to either of the single-feature probe tasks (e.g., red or square). We compared the backward counting condition to one involving articulatory suppression. As expected, we found an overall impairment in performance when accompanied by backward counting. However, this was just as great for the single features as for the binding condition.

ترجمه:

ما خودمان فرضیه توجهی را با استفاده از روش آزمون هم‌زمان آزمایش کردیم. نمایش مجموعه محرک‌ها همراه با یک وظیفه چالش‌برانگیز مانند شمارش معکوس به سه انجام شد. اگر سیستم اجرایی مرکزی (CE) به شدت در پیوستگی ویژگی‌ها دخیل باشد، در این صورت وظیفه هم‌زمان باید تاثیر منفی بیشتری بر شرایط پیوستگی (مثلاً به یاد آوردن یک مربع قرمز) نسبت به هر یک از وظایف مربوط به ویژگی‌های منفرد (مثلاً قرمز یا مربع) داشته باشد. ما شرایط شمارش معکوس را با شرایط سرکوب گفتاری مقایسه کردیم. همان‌طور که پیش‌بینی می‌شد، ما کاهش عملکرد کلی را زمانی که همراه با شمارش معکوس بود، مشاهده کردیم. با این حال، این کاهش عملکرد به همان اندازه برای ویژگی‌های منفرد و شرایط پیوستگی مشاهده شد.


تبیین علمی و مفهومی:

این آزمایش به‌طور خاص برای بررسی نقش توجه در فرایند پیوستگی ویژگی‌ها طراحی شده بود. انتظار می‌رفت که چون پیوستگی ویژگی‌ها فرایندی پیچیده و توجهی است، باید به‌طور خاص نسبت به اختلالات ناشی از یک وظیفه نیازمند توجه (شمارش معکوس) حساس باشد. اما نتایج نشان دادند که اختلال ناشی از شمارش معکوس تأثیر مشابهی بر وظایف تک ویژگی و وظایف پیوستگی ویژگی‌ها دارد.

این یافته به این معنی است که در این شرایط خاص، سیستم اجرایی مرکزی به‌طور واضح‌تر درگیر نگهداری و پردازش ویژگی‌های منفرد بوده و احتمالاً تعامل پیچیده‌تری در پیوستگی ویژگی‌ها وجود دارد که در این آزمایش مشخص نمی‌شود. در واقع، این مطالعه نشان می‌دهد که توجه به ویژگی‌های منفرد و ترکیب آن‌ها در یک شیء یا تصویر، در شرایط خاص، به‌طور مشابه تحت تاثیر قرار می‌گیرد.

A series of further studies explored this finding, using other concurrent tasks and more demanding binding conditions. In one case, for example, shapes and the color patches to which each shape should be bound were presented in separate locations. In another study, the features to be bound were separated in time, while a third experiment presented one feature visually (e.g., a patch of red) and the associated shape verbally. Although some of these activities led to a lower overall level of performance, in no case did we obtain a differential disruption of binding (see Baddeley et al. 2011 for a review).

ترجمه:

سری دیگری از مطالعات این یافته را بررسی کردند، با استفاده از وظایف هم‌زمان دیگر و شرایط پیوستگی پیچیده‌تر. در یکی از موارد، به‌عنوان مثال، اشکال و لکه‌های رنگی که هر شکل باید با آن‌ها پیوستگی پیدا کند، در مکان‌های جداگانه نمایش داده شدند. در مطالعه دیگری، ویژگی‌های مورد نظر برای پیوستگی در زمان‌های مختلف ارائه شدند، در حالی که یک آزمایش سوم یک ویژگی را به‌صورت بصری (مثلاً لکه‌ای از رنگ قرمز) و ویژگی مرتبط را به‌صورت کلامی نمایش داد. اگرچه برخی از این فعالیت‌ها منجر به کاهش سطح کلی عملکرد شدند، اما در هیچ یک از موارد، اختلال متفاوتی در پیوستگی مشاهده نکردیم (برای مرور این موضوع به Baddeley et al. 2011 مراجعه کنید).


تبیین علمی و مفهومی:

این سری از آزمایش‌ها برای بررسی دقیق‌تر این فرضیه طراحی شدند که اختلالات ناشی از وظایف هم‌زمان، باید اثرات متفاوتی بر شرایط پیوستگی ویژگی‌ها نسبت به ویژگی‌های منفرد داشته باشند. اگرچه برخی از شرایط آزمایشی منجر به کاهش عملکرد کلی شدند، اما نتایج نشان دادند که هیچ‌کدام از این اختلالات تاثیری متفاوت بر پیوستگی ویژگی‌ها نداشتند.

این امر ممکن است به این معنی باشد که پیوستگی ویژگی‌ها در سیستم اجرایی به‌طور خودکار و بدون نیاز به تمایز زیاد در شرایط مختلف انجام می‌شود. همچنین، این نشان می‌دهد که فرایندهای وابسته به توجه که در پیوستگی ویژگی‌ها دخالت دارند، به اندازه‌ای انعطاف‌پذیر هستند که تحت شرایط مختلف به‌طور مشابه تحت تاثیر قرار می‌گیرند.

The final experiment of the Allen et al. (2006) paper did, however, obtain a differential effect. In this study, colored shapes were presented sequentially, followed by a probe. When the final item was probed, the results were as before: no additional binding deficit. However, earlier items did show poorer retention of bound stimuli. We interpreted this as suggesting that binding did not demand extra attention but that maintaining it against distraction did. We explored this disruption effect further, again using simultaneous presentation, but this time inserting a single additional item that participants were instructed to ignore between presentation and test. Binding was differentially impaired even though participants were told to ignore the suffix, which suggests that although visual binding per se is not attention demanding, maintaining bindings against distraction is (see Baddeley et al. 2011 for an overview).

ترجمه:

با این حال، آزمایش نهایی مقاله Allen et al. (2006) اثر متفاوتی را مشاهده کرد. در این مطالعه، اشکال رنگی به‌صورت متوالی ارائه شدند و سپس یک آزمون انجام شد. وقتی آخرین مورد آزمایش شد، نتایج مشابه قبل بودند: هیچ اختلال اضافی در پیوستگی مشاهده نشد. با این حال، موارد اولیه نشان دادند که حافظه ضعیف‌تری از اشیاء پیوسته دارند. ما این را به‌عنوان نشانه‌ای از این تفسیر کردیم که پیوستگی به خودی خود به توجه اضافی نیاز ندارد، اما حفظ آن در برابر حواس‌پرتی نیازمند توجه است. این اثر اختلال را بیشتر بررسی کردیم، دوباره با استفاده از ارائه هم‌زمان، اما این بار یک مورد اضافی به‌طور تصادفی وارد شد که از شرکت‌کنندگان خواسته شد تا آن را نادیده بگیرند، بین ارائه و آزمون. حتی با وجود اینکه از شرکت‌کنندگان خواسته شد تا پسوند را نادیده بگیرند، پیوستگی به‌طور متفاوتی تحت تأثیر قرار گرفت، که نشان می‌دهد اگرچه پیوستگی بصری به خودی خود به توجه نیاز ندارد، حفظ پیوستگی‌ها در برابر حواس‌پرتی نیازمند توجه است (برای مروری کلی به Baddeley et al. 2011 مراجعه کنید).


تبیین علمی و مفهومی:

این مطالعه نشان داد که توجه تنها زمانی که باید پیوستگی‌ها در برابر حواس‌پرتی حفظ شوند، تاثیر می‌گذارد. این یافته نشان می‌دهد که فرایند پیوستگی ویژگی‌ها (مثل ترکیب رنگ و شکل) خود به خود به میزان زیادی به توجه وابسته نیست، اما پس از پیوستگی، چالش واقعی حفظ این پیوستگی‌ها در برابر عوامل مزاحم و حواس‌پرتی است. اختلال در پیوستگی‌های یادآوری شده زمانی بیشتر رخ می‌دهد که حواس‌پرتی اضافی به‌طور عمدی به حافظه تزریق شود، حتی اگر از فرد خواسته شود که این حواس‌پرتی را نادیده بگیرد.

Binding in Verbal WM

پیوستگی در حافظه کاری کلامی

Although it appears that attention may be useful for maintaining visual bindings, our data indicate that the simple binding of color and shape is not itself attention demanding. It could, of course, be argued that perceptual binding is atypical in not requiring central resources. Fortunately, however, as part of our converging operations approach to theory, we had pursued a parallel series of experiments investigating the role of executive processes in the binding of words into chunks during retention of spoken sentences.

ترجمه:

پیوستگی در حافظه کاری کلامی (Verbal WM)

اگرچه به‌نظر می‌رسد که توجه ممکن است برای حفظ پیوستگی‌های بصری مفید باشد، داده‌های ما نشان می‌دهند که پیوستگی ساده‌ی رنگ و شکل، به‌خودی‌خود نیازمند توجه نیست. البته می‌توان این‌گونه استدلال کرد که پیوستگی ادراکی (perceptual binding) حالت خاصی است که به منابع مرکزی نیاز ندارد. خوشبختانه، در چارچوب رویکرد «عملیات همگرا» (converging operations) برای توسعه نظریه، ما مجموعه‌ای از آزمایش‌های موازی را دنبال کردیم که نقش فرایندهای اجرایی (executive processes) را در پیوستگی واژه‌ها به قالب‌های یکپارچه (chunks) در هنگام نگهداری جملات شنیداری بررسی می‌کردند.


تبیین علمی و مفهومی:

این بخش به مقایسه میان پیوستگی در حوزه‌ی بصری و حوزه‌ی زبانی در حافظه کاری (working memory) می‌پردازد. یافته‌ها حاکی از آن‌اند که پیوستگی ساده ویژگی‌های بصری (مانند رنگ و شکل) نیاز چندانی به توجه ندارد، اما این الزاماً به معنای عمومی بودن این ویژگی نیست. از آنجا که پیوستگی ادراکی ممکن است به شکل خودکار انجام شود، این سؤال مطرح می‌شود که آیا در سایر حوزه‌ها، به‌ویژه در پردازش زبان، پیوستگی نیازمند منابع اجرایی و توجهی است یا نه؟

برای پاسخ به این پرسش، محققان آزمایش‌های مشابهی را در حوزه‌ی زبانی انجام دادند و نقش عملکرد اجرایی در پیوستگی واژه‌ها به‌عنوان واحدهای معنایی بزرگ‌تر (chunks) هنگام نگهداری جملات شنیداری را بررسی کردند. این آزمایش‌ها بخشی از رویکرد «عملیات همگرا» هستند که هدف آن آزمایش فرضیه‌ها از مسیرهای تجربی متفاوت اما مکمل است تا استحکام نظری افزایش یابد. این مسیر موازی به آن‌ها اجازه می‌دهد تا تعیین کنند آیا پیوستگی زبانی نیز به‌مانند پیوستگی بصری، مستقل از منابع توجهی است یا نه.

We carried out a series of experiments, the results of which can be summarized quite simply (Baddeley et al. 2009). Concurrent tasks involving the visuo-spatial sketchpad had a small but significant effect on recall that increased when they also had a visually based executive component. Simple articulatory suppression had a greater effect that was further amplified when both suppression and attentional load were required. Most importantly, however, none of these tasks differentially disrupted the binding of words into chunks as reflected in magnitude of the advantage in recalling sentences over unrelated word sequences. Hence, just as with visual binding, although concurrent tasks impair overall performance, they do not appear to interfere with the binding process itself, which in the case of sentences, we assume operates relatively automatically in LTM.

ترجمه:

ما مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را انجام دادیم که نتایج آن‌ها را می‌توان به‌سادگی خلاصه کرد (Baddeley و همکاران، 2009). وظایف همزمان که مربوط به «طرح‌واره‌ی دیداری-فضایی» (visuo-spatial sketchpad) بودند، اثری کوچک اما معنادار بر یادآوری داشتند؛ اثری که در صورت اضافه شدن مؤلفه‌ی اجرایی دیداری، افزایش می‌یافت. «سرکوب گفتاری ساده» (simple articulatory suppression) اثر بزرگ‌تری داشت و زمانی که با بار توجهی نیز همراه می‌شد، این اثر بیشتر تقویت می‌شد. اما مهم‌ترین نکته این بود که هیچ‌کدام از این وظایف، فرایند پیوستگی واژه‌ها به قالب‌های یکپارچه (chunks) را به‌طور خاص مختل نکردند؛ این امر از طریق اندازه‌ی مزیت یادآوری جملات نسبت به توالی واژگان نامرتبط، بازتاب یافت. بنابراین، همان‌طور که در مورد پیوستگی بصری نیز دیده شد، وظایف همزمان گرچه عملکرد کلی را کاهش می‌دهند، اما به‌نظر نمی‌رسد که مستقیماً در روند پیوستگی واژگان مداخله کنند. در مورد جملات، ما فرض می‌کنیم که این فرایند به‌شکلی نسبتاً خودکار در حافظه بلندمدت (LTM) رخ می‌دهد.


تبیین علمی و مفهومی:

این بخش یافته‌های تجربی را در خصوص پیوستگی زبانی در حافظه کاری تبیین می‌کند. در این پژوهش، با استفاده از وظایف همزمان (concurrent tasks)، پژوهشگران تلاش کردند تا تأثیر بار شناختی بر فرایند «پیوستگی واژه‌ها به ساختارهای معنادار» را بررسی کنند. آن‌ها از وظایفی استفاده کردند که زیرسامانه‌های مختلف حافظه کاری را هدف قرار می‌دهند: از جمله طرح‌واره‌ی دیداری-فضایی (visuo-spatial sketchpad) و سرکوب گفتاری (articulatory suppression).

نتایج نشان دادند که گرچه بارهای شناختی مختلف بر عملکرد کلی یادآوری تأثیر منفی دارند، اما هیچ‌کدام از آن‌ها فرایند پیوستگی واژگان به جملات معنادار را به‌طور خاص مختل نمی‌کنند. این موضوع مشابه یافته‌های مربوط به پیوستگی در حافظه بصری است و از این فرضیه حمایت می‌کند که پیوستگی اطلاعات در سطح معنایی (semantic binding) به‌شکلی خودکار و مبتنی بر حافظه بلندمدت انجام می‌شود.

به‌عبارت دیگر، ذهن انسان توانایی دارد که بدون نیاز به منابع اجرایی زیاد، واژه‌ها را در قالب ساختارهای معنایی مانند جملات ترکیب کرده و ذخیره کند. این امر نشان می‌دهد که پیوستگی زبانی، برخلاف تصور اولیه، الزاماً توجه‌طلب نیست و ممکن است توسط حافظه معنایی طولانی‌مدت هدایت شود.

The evidence from both visual and verbal binding is thus inconsistent with the original proposal that the process of binding involves the active manipulation of information within the episodic buffer, which we now regard as being an important but essentially passive structure on which bindings achieved elsewhere can be displayed. It remains important in that it allows executive processes to carry out further manipulation. This may in turn lead to further bindings involving, for example, the binding of phrases into integrated sentences or objects into complex scenes.

ترجمه:

شواهد به‌دست‌آمده از هر دو حوزه‌ی پیوستگی دیداری و زبانی، با پیشنهاد اولیه که فرایند پیوستگی را وابسته به دست‌کاری فعال اطلاعات در بافر اپیزودیک (episodic buffer) می‌دانست، هم‌خوانی ندارد. در حال حاضر، ما این بافر را ساختاری مهم اما اساساً غیرفعال تلقی می‌کنیم که پیوستگی‌هایی که در جای دیگری شکل گرفته‌اند، می‌توانند بر روی آن نمایش داده شوند. این ساختار همچنان از اهمیت برخوردار است، چرا که امکان دست‌کاری‌های بیشتر توسط فرایندهای اجرایی (executive processes) را فراهم می‌سازد. این دست‌کاری‌ها ممکن است خود به پیوستگی‌های پیچیده‌تری منجر شوند، مانند پیوستگی عباراتی به جمله‌های کامل یا ترکیب اشیاء در صحنه‌های پیچیده.


تبیین علمی و مفهومی:

این بخش نتیجه‌گیری مهمی را درباره‌ی نقش بافر اپیزودیک در مدل حافظه کاری ارائه می‌دهد. بر اساس شواهد تجربی از مطالعات در زمینه‌ی پیوستگی بصری و پیوستگی کلامی، فرضیه‌ی اولیه‌ی Baddeley که بافر اپیزودیک را محل «دست‌کاری فعال» در پیوستگی می‌دانست، رد می‌شود. در عوض، بافر اپیزودیک اکنون به‌عنوان محیطی نمایش‌گر (passive display space) در نظر گرفته می‌شود که پیوستگی‌هایی که در سیستم‌های دیگر (مانند حافظه معنایی یا سیستم‌های حسی) شکل گرفته‌اند، در آن بازنمایی می‌شوند.

نقش کلیدی این بافر در این است که شرایط لازم برای ورود فرایندهای اجرایی برای ایجاد ترکیب‌های سطح بالاتر را فراهم می‌کند. برای مثال، پس از نمایش پیوستگی‌های اولیه، فرایندهای اجرایی می‌توانند وارد عمل شده و عبارات جداگانه را در قالب جمله‌ای معنادار یا عناصر دیداری را در قالب یک صحنه‌ی پیچیده ترکیب کنند. بنابراین، بافر اپیزودیک همچنان بخش مهمی از حافظه کاری است، اما نقش آن بیشتر در تسهیل تعامل بین حافظه‌های حسی، بلندمدت و فرایندهای اجرایی است تا اینکه خود، مکانی برای دست‌کاری فعال باشد.

In conclusion, although binding is sometimes discussed as if it were a unitary function, we suggest that it differs depending on the specific type of binding involved. For example, binding may be perceptual or linguistic, and it may be temporary, as required to perform WM tasks, or durable, as in the binding of new information to its context in LTM, a capacity that is disrupted in amnesic patients, who may nonetheless show normal binding in WM (Baddeley et al. 2010). All of these types of binding may, however, result in bound representations accessible through the episodic buffer.

ترجمه:

در نتیجه، اگرچه پیوستگی (binding) گاهی به‌گونه‌ای مطرح می‌شود که گویی یک عملکرد واحد است، ما پیشنهاد می‌کنیم که بسته به نوع خاص پیوستگی، این فرایند متفاوت است. برای مثال، پیوستگی می‌تواند ادراکی (perceptual) یا زبانی (linguistic) باشد، و همچنین ممکن است موقتی باشد، مانند پیوستگی موردنیاز برای انجام وظایف حافظه کاری (WM)، یا پایدار، مانند پیوستگی اطلاعات جدید به زمینه‌اش در حافظه بلندمدت (LTM)—ظرفیتی که در بیماران آمنزی (amnesic) مختل می‌شود، هرچند ممکن است آن‌ها در حافظه کاری، پیوستگی طبیعی داشته باشند (Baddeley et al. 2010). با این حال، همه‌ی این انواع پیوستگی ممکن است منجر به شکل‌گیری بازنمایی‌های پیوسته‌ای شوند که از طریق بافر اپیزودیک (episodic buffer) در دسترس هستند.


تبیین علمی و تحلیلی:

در این بخش پایانی، نویسندگان تأکید می‌کنند که پیوستگی یک فرایند یکپارچه و همگن نیست، بلکه بسته به نوع آن، مکانیسم‌ها و مسیرهای متفاوتی دارد. برای نمونه، پیوستگی ادراکی بیشتر در سطح حس و درک شکل می‌گیرد (مانند ترکیب رنگ و شکل)، در حالی که پیوستگی زبانی ممکن است بر پایه‌ی ساختار نحوی و معنایی عمل کند. همچنین، پایداری زمانی پیوستگی‌ها نیز متغیر است: برخی از آن‌ها تنها برای اجرای لحظه‌ای وظایف حافظه کاری به‌کار می‌روند، در حالی که برخی دیگر به‌شکلی دائمی در حافظه بلندمدت ذخیره می‌شوند.

نکته‌ی کلیدی دیگر این است که حتی در بیمارانی که در شکل‌گیری حافظه بلندمدت دچار اختلال هستند (مانند افراد آمنزیک)، ممکن است پیوستگی در حافظه کاری حفظ شده باشد. این مشاهده حاکی از آن است که پیوستگی در WM و LTM به سیستم‌های عصبی متفاوتی وابسته‌اند.

در نهایت، تمام این شکل‌های پیوستگی—چه ادراکی و چه زبانی، چه موقتی و چه پایدار—می‌توانند در بافر اپیزودیک بازنمایی شوند، که نقش مهمی در یکپارچه‌سازی اطلاعات و دسترسی به آن‌ها برای آگاهی و تصمیم‌گیری شناختی دارد.

LINKING LONG-TERM AND WORKING MEMORY

پیوند حافظه بلندمدت و حافظه کاری

Is WM Just Activated LTM?

آیا حافظه کاری فقط همان حافظه بلندمدتِ فعال‌شده است

A number of approaches describe WM as activated LTM (e.g., Cowan 2005Ruchkin et al. 2003). My view on this issue is that working memory involves the activation of many areas of the brain that involve LTM. This is also true of language, for which activated LTM is not taken as an explanation. I assume that in the case of Cowan’s (2005) model, it is a way of referring to those aspects of WM that are not his current principal concern and not a denial of a need for further explanation. He and I would, I think, agree that the phonological loop, the simplest component of WM, is likely to depend on phonological and lexical representations within LTM as well as procedurally based language habits for rehearsal.

ترجمه:

پیوند حافظه بلندمدت و حافظه کاری

آیا حافظه کاری فقط همان حافظه بلندمدتِ فعال‌شده است؟

برخی رویکردها، حافظه کاری (WM) را به‌عنوان حافظه بلندمدت (LTM) فعال‌شده توصیف می‌کنند (برای مثال، Cowan 2005؛ Ruchkin et al. 2003). دیدگاه من در این زمینه این است که حافظه کاری شامل فعال‌سازی بسیاری از نواحی مغز است که به حافظه بلندمدت مربوط‌اند. این امر در مورد زبان نیز صدق می‌کند، اما در آنجا، «حافظه بلندمدت فعال‌شده» به‌تنهایی به‌عنوان تبیین کافی تلقی نمی‌شود.

من فرض می‌کنم که در مدل Cowan (2005)، این عبارت در واقع راهی است برای اشاره به آن بخش‌هایی از حافظه کاری که در حال حاضر محور اصلی توجه او نیستند، نه این‌که او نیاز به توضیح بیشتر را انکار کند. فکر می‌کنم که من و او توافق داریم که حلقه واجی (phonological loop)—ساده‌ترین مؤلفه حافظه کاری—احتمالاً به بازنمایی‌های واجی و واژگانی در حافظه بلندمدت و همچنین به عادت‌های زبانی مبتنی بر فرایند (procedural) برای تکرار ذهنی، متکی است.


تبیین علمی و تحلیلی:

در این بخش، نویسنده به یکی از بحث‌برانگیزترین دیدگاه‌ها درباره ماهیت حافظه کاری می‌پردازد: این‌که آیا حافظه کاری صرفاً همان حافظه بلندمدت فعال‌شده است؟ برخی نظریه‌پردازان مانند Cowan (2005) و Ruchkin چنین دیدگاهی دارند. اما Baddeley با این تفسیر محتاطانه برخورد می‌کند. به‌نظر او، اگرچه حافظه کاری واقعاً از منابع موجود در حافظه بلندمدت بهره می‌برد—برای مثال در زبان، بازنمایی‌های واژگانی و قواعد آوایی—اما صرفِ فعال‌سازی LTM به‌تنهایی نمی‌تواند تمام کارکردهای پیچیده حافظه کاری را تبیین کند.

او اشاره می‌کند که فعال‌سازی LTM یک ویژگی مشترک بسیاری از عملکردهای شناختی است (مانند زبان)، اما برای درک دقیق این کارکردها، نیاز به نظریه‌پردازی درباره ساختارها و سازوکارهای WM داریم. به‌ویژه، ترکیب ساختارهای ذخیره‌ای و فرآیندهای اجرایی مثل تکرار ذهنی، نیازمند مدل‌های مستقل و پیچیده‌تری از صرف فعال‌سازی LTM است.

Long-Term WM

حافظه کاری بلندمدت

Ericsson & Kintsch (1995) proposed this concept in explaining the superior performance of expert mnemonists, going on to extend it to the use of semantic and linguistic knowledge to boost memory performance. They argue that these and other situations utilize previously developed structures in LTM as a means of boosting WM performance. I agree, but I cannot see any advantage in treating this as a different kind of WM rather than a particularly clear example of the way in which WM and LTM interact.

ترجمه:

Ericsson و Kintsch (1995) این مفهوم را برای تبیین عملکرد برتر حافظه در افراد خبره (expert mnemonists) پیشنهاد کردند، و سپس آن را به استفاده از دانش معنایی و زبانی برای بهبود عملکرد حافظه گسترش دادند. آن‌ها استدلال کردند که این موقعیت‌ها از ساختارهای از پیش ایجادشده در حافظه بلندمدت (LTM) بهره می‌گیرند تا عملکرد حافظه کاری (WM) را تقویت کنند.

من با این دیدگاه موافقم، اما دلیلی نمی‌بینم که آن را به‌عنوان نوعی حافظه کاری متفاوت در نظر بگیریم. بلکه بهتر است آن را مثالی روشن از تعامل حافظه کاری و حافظه بلندمدت بدانیم.


تبیین علمی و تحلیلی:

در این بخش، Baddeley به مفهوم “حافظه کاری بلندمدت” (Long-Term Working Memory) که توسط Ericsson و Kintsch معرفی شده، می‌پردازد. این نظریه برای توضیح توانایی خارق‌العاده حافظه در افراد خبره، مانند شطرنج‌بازان یا حافظان عدد، ارائه شده است. بر اساس آن، افراد خبره با استفاده از ساختارهای شناختیِ از پیش تثبیت‌شده در حافظه بلندمدت (مثلاً الگوهای معنایی، ساختارهای نحوی، یا موقعیت‌های آشنا)، اطلاعات جدید را به‌سرعت در این چارچوب‌ها رمزگذاری می‌کنند و از این طریق عملکرد حافظه کاری خود را بسیار کارآمدتر از افراد عادی می‌سازند.

Baddeley این پدیده را تأیید می‌کند اما تأکید دارد که نیازی نیست آن را به‌عنوان نوعی جدید از حافظه کاری طبقه‌بندی کنیم. او آن را تجلی روشنی از همکاری و تعامل فعال بین WM و LTM می‌داند؛ یعنی حافظه کاری به‌تنهایی عمل نمی‌کند، بلکه در شرایطی می‌تواند از منابع ساختاریافته‌ی حافظه بلندمدت برای افزایش ظرفیت و کارایی خود بهره‌برداری کند.

این نگاه، با حفظ چارچوب نظری «حافظه کاری چندجزئی»، جایگاه مهمی برای حافظه بلندمدت قائل می‌شود بدون آنکه نیاز به بازتعریف اساسی WM داشته باشد.

LTM and the Multicomponent Model

حافظه بلندمدت (LTM) و مدل چندجزئی حافظه کاری

It seems likely that some of the misunderstandings confronting M-WM stem from the rather limited links with LTM shown in Figures 2 and 3 . This was also reflected in a disagreement between myself and Robert Logie, who insisted that all information entered the sketchpad via LTM. It was only when I tried to represent my views in the simple model shown in Figure 4 that we found we agreed. Incoming information is processed by systems that themselves are influenced by LTM. I see WM as a complex interactive system that is able to provide an interface between cognition and action, an interface that is capable of handling information in a range of modalities and stages of processing. 

ترجمه:

حافظه بلندمدت (LTM) و مدل چندجزئی حافظه کاری (Multicomponent Working Memory)

به نظر می‌رسد که برخی از سوءتفاهم‌هایی که مدل چندجزئی حافظه کاری (M-WM) را تحت‌تأثیر قرار داده‌اند، ناشی از پیوندهای نسبتاً محدود آن با حافظه بلندمدت (LTM) در نمودارهای شکل ۲ و ۳ هستند. این موضوع همچنین در یک اختلاف‌نظر میان من و رابرت لاگی (Robert Logie) نیز نمود پیدا کرد. او اصرار داشت که تمام اطلاعات از طریق LTM وارد اسکچ‌پد (sketchpad) می‌شوند. اما زمانی که تلاش کردم دیدگاه خود را در قالب مدل ساده‌ای که در شکل ۴ نمایش داده شده، ترسیم کنم، دریافتیم که در اصل نظرمان یکسان است.

اطلاعات ورودی توسط نظام‌هایی پردازش می‌شوند که خودشان تحت تأثیر حافظه بلندمدت قرار دارند. من حافظه کاری را به‌صورت یک سامانه تعاملی پیچیده می‌بینم که نقش یک واسط بین شناخت (cognition) و عمل (action) را ایفا می‌کند؛ واسطی که توانایی پردازش اطلاعات در طیف وسیعی از قالب‌ها (modalities) و مراحل پردازش را دارد.


تبیین علمی و تحلیلی:

در این بخش، Baddeley به موضوع پیوند حافظه کاری (WM) و حافظه بلندمدت (LTM) در مدل چندجزئی خود می‌پردازد و اذعان می‌کند که نمایش تصویری اولیه (در اشکال ۲ و ۳) ممکن است ارتباط میان این دو سامانه را به‌درستی نشان نداده باشد. این مسئله حتی موجب اختلاف‌نظر ظاهری با Robert Logie شده است.

Logie معتقد بود که ورود اطلاعات به سیستم‌های فرعی حافظه کاری (مانند اسکچ‌پد بصری-فضایی)، فقط از طریق حافظه بلندمدت ممکن است. Baddeley در پاسخ تأکید می‌کند که نظام‌های پردازش اولیه (مانند سیستم ادراکی بصری یا شنیداری) ممکن است مستقیماً اطلاعات جدید را دریافت کنند، اما عملکرد آن‌ها عمیقاً تحت تأثیر ساختارهای ذخیره‌شده در LTM است.

به‌عبارت‌دیگر، آنچه ما در حافظه کاری پردازش می‌کنیم، همیشه بر زمینه‌ای از دانش قبلی استوار است؛ حتی ادراک ساده از یک شیء بصری نیز وابسته به الگوهای قبلی در حافظه بلندمدت است.

در نتیجه، Baddeley حافظه کاری را یک سیستم پویا و تعاملی می‌داند که به‌جای آنکه تنها یک مخزن موقتی باشد، نقشی فعال در واسط‌سازی بین تفکر و کنش ایفا می‌کند، و این نقش را از طریق تعامل مداوم با LTM انجام می‌دهد.

My current view of the complex and multiple links between working memory (WM) and long-term memory (LTM).

ترجمه:

شکل ۴: دیدگاه کنونی من دربارهٔ ارتباطات پیچیده و چندگانه بین حافظه کاری (WM) و حافظه بلندمدت (LTM)


تبیین علمی و تحلیلی:

شکل ۴ در ادامه‌ی بحث‌های پیشین Baddeley، نمایانگر رویکرد به‌روز و پیچیده‌تری نسبت به تعامل بین حافظه کاری و حافظه بلندمدت است. برخلاف مدل‌های ابتدایی که LTM را تنها منبعی بیرونی در نظر می‌گرفتند، این مدل جدید بر چندلایه بودن تعاملات بین WM و LTM تأکید دارد.

در این چارچوب، اطلاعات ورودی ممکن است از منابع مختلف (شنیداری، دیداری، زبانی و غیره) وارد سیستم WM شوند، اما شیوه پردازش، تفسیر، و نگهداری آن‌ها وابسته به ساختارهای تثبیت‌شده در LTM است. به‌عبارت‌دیگر:

  • LTM نه‌تنها محتوای معنایی و ساختاری برای تفسیر اطلاعات جدید فراهم می‌کند،

  • بلکه فرآیندهای اجرایی و راهبردهای کنترل توجه نیز ممکن است در LTM جای گرفته باشند و به WM خدمت دهند.

به‌این‌ترتیب، شکل ۴ یک مدل دوطرفه و تعاملی را ترسیم می‌کند که در آن:

  • WM به‌عنوان یک فضای کاری موقت و چندوجهی عمل می‌کند؛

  • و LTM هم‌زمان منبع معنا، ساختار، و راهبردهای رفتاری است.

NEUROBIOLOGICAL APPROACHES TO WORKING MEMORY

رویکردهای نوروبیولوژیک به حافظه کاری

The development of my own views on WM has been strongly influenced by the study of patients with neuropsychological deficits, and particularly by patients with specific impairment in the absence of general cognitive deficits. Brain damage can be seen scientifically as producing a series of unfortunate experiments of nature. Nature is not usually a good experimenter: Patients typically have a range of different deficits, but just occasionally “pure” deficits occur that potentially, given careful and thorough investigation, allow clear theoretical conclusions to be drawn. These can then be extended to help diagnose and treat patients with related but more complex disabilities.

ترجمه:

رویکردهای نوروبیولوژیک به حافظه کاری

توسعه نظرات من در مورد حافظه کاری به شدت تحت تأثیر مطالعه بیماران با نقص‌های نوروسایکولوژیک قرار گرفته است، و به‌ویژه بیمارانی که نقص خاصی دارند در حالی که نقص‌های شناختی عمومی ندارند. آسیب‌های مغزی را می‌توان به‌عنوان مجموعه‌ای از آزمایشات ناخوشایند طبیعت مشاهده کرد. طبیعت معمولاً آزمایشگر خوبی نیست: بیماران معمولاً مجموعه‌ای از نقایص مختلف دارند، اما گاهی اوقات نقص‌های “خالص” به وقوع می‌پیوندند که به‌طور بالقوه، با بررسی دقیق و جامع، می‌توانند به نتایج نظری واضحی منجر شوند. این نتایج سپس می‌توانند برای کمک به تشخیص و درمان بیماران با ناتوانی‌های مرتبط اما پیچیده‌تر گسترش یابند.


تبیین علمی و تحلیلی:

رویکرد نوروبیولوژیک به حافظه کاری (WM) از دیدگاه Baddeley به‌ویژه بر مطالعه بیماران با نقص‌های خاص مغزی تأکید دارد. این رویکرد، بر اساس آزمایشات طبیعت از بیماران با آسیب‌های مغزی، به این نتیجه می‌رسد که نقص‌های مغزی می‌توانند آزمایش‌های طبیعی و تصادفی باشند که از آن‌ها می‌توان برای رسیدن به نتایج علمی معتبر استفاده کرد.

ویژگی مهم این دیدگاه این است که گاهی اوقات نقص‌های “خالص” بدون همراهی با نقص‌های شناختی عمومی وجود دارند. این نقص‌ها به محققان اجازه می‌دهند که با بررسی دقیق، نظریه‌های روشن‌تری در مورد حافظه کاری و ساختارهای مغزی مرتبط با آن ایجاد کنند. این یافته‌ها می‌توانند برای تشخیص و درمان بیماران با ناتوانی‌های پیچیده‌تر که ممکن است ترکیبی از نقایص مختلف داشته باشند، مفید واقع شوند.

این رویکرد، اساس علمی و نظری در زمینه فهم حافظه کاری و نقشی که آسیب‌های مغزی می‌توانند در پیشبرد این دانش ایفا کنند، به شمار می‌رود.

There are two aspects of such research: the behavioral, linking the performance of the patient to cognitive psychology, and the neurobiological, linking it to its anatomical and neurophysiological basis. Both are important and will ultimately be combined. However, my own expertise and current concern is for the behavioral and the extent to which neurobiological research has so far contributed to the cognitive understanding of M-WM.

ترجمه:

دو جنبه از چنین پژوهش‌هایی وجود دارد: جنبه رفتاری که عملکرد بیمار را به روانشناسی شناختی پیوند می‌دهد، و جنبه نوروبیولوژیک که آن را به پایه‌های آناتومیک و نوروفیزیولوژیک پیوند می‌دهد. هر دو جنبه مهم هستند و در نهایت ترکیب خواهند شد. با این حال، تخصص و نگرانی فعلی من بیشتر معطوف به جنبه رفتاری است و میزان کمک پژوهش‌های نوروبیولوژیک تا کنون به درک شناختی حافظه کاری (M-WM) می‌باشد.


تبیین علمی و تحلیلی:

این بخش از متن Baddeley به دو جنبه کلیدی در پژوهش حافظه کاری (WM) اشاره دارد:

  1. جنبه رفتاری: در اینجا، پژوهش‌ها عملکرد بیماران را با استفاده از رویکردهای روانشناسی شناختی تحلیل می‌کنند تا نحوه انجام وظایف مختلف و عملکرد شناختی آن‌ها را درک کنند.

  2. جنبه نوروبیولوژیک: این جنبه بیشتر به بررسی بنیان‌های آناتومیک و نوروفیزیولوژیک حافظه کاری می‌پردازد و می‌کوشد ارتباطات مغزی و فیزیولوژیکی که در این فرایندها دخیل هستند را مشخص کند.

این دو جنبه باید در نهایت با یکدیگر ترکیب شوند تا تصویر کاملی از حافظه کاری به دست آید. با این حال، Baddeley تأکید می‌کند که تخصص و تمرکز فعلی او بیشتر بر تحلیل‌های رفتاری است تا بررسی‌های نوروبیولوژیک، به‌ویژه در رابطه با کمک‌هایی که پژوهش‌های نوروبیولوژیک به درک شناختی حافظه کاری تا کنون ارائه کرده‌اند.

There is no doubt that the popularity of the concept of WM owes a great deal to neurobiological studies that appear to suggest that WM may depend on one or more specific anatomical locations. Single-unit recording of the brains of awake monkeys performing a visual STM task found that continued activation of cells in the frontal cortex was associated with successful recall, and disrupted activation was associated with failure (Goldman-Rakic 1988). This led some to conclude that it reflected a specific frontal location of WM. My own view was that it probably formed part of a complex circuit underpinning the visuo-spatial sketchpad. Subsequent discovery of similar cells elsewhere in the brain is consistent with this view.

ترجمه:

شک هیچ‌گونه وجود ندارد که محبوبیت مفهوم حافظه کاری (WM) مدیون مطالعات نوروبیولوژیکی است که به نظر می‌رسد نشان می‌دهند حافظه کاری ممکن است وابسته به یک یا چند مکان آناتومیکی خاص باشد. ثبت تک‌واحدی از مغز میمون‌های بیدار که در حال انجام یک کار حافظه کوتاه‌مدت بصری بودند نشان داد که فعال‌سازی مداوم سلول‌ها در قشر پیشانی با یادآوری موفقیت‌آمیز مرتبط بود و اختلال در فعال‌سازی با عدم موفقیت در یادآوری مرتبط بود (Goldman-Rakic 1988). این امر باعث شد برخی نتیجه‌گیری کنند که حافظه کاری ممکن است به مکان خاصی در قشر پیشانی وابسته باشد. دیدگاه من این بود که احتمالاً حافظه کاری بخشی از یک مدار پیچیده است که سیستم اسکچ‌پد بصو-فضایی (visuo-spatial sketchpad) را پشتیبانی می‌کند. کشف سلول‌های مشابه در نقاط دیگر مغز با این دیدگاه همخوانی دارد.


تبیین علمی و تحلیلی:

این بخش اشاره به ارتباطی دارد که میان مطالعات نوروبیولوژیک و حافظه کاری (WM) در ادبیات علمی برقرار شده است. در اینجا، پژوهش‌ها نشان داده‌اند که عملکرد موفقیت‌آمیز در کارهای حافظه کوتاه‌مدت بصری با فعال‌سازی سلول‌های مغزی در ناحیه قشر پیشانی ارتباط دارد. این یافته‌ها به طور اولیه به این نتیجه منتهی شد که حافظه کاری ممکن است به یک مکان خاص در قشر پیشانی وابسته باشد. با این حال، Baddeley دیدگاه خود را مطرح می‌کند که حافظه کاری به احتمال زیاد بخشی از یک مدار پیچیده عصبی است که شامل سیستم‌هایی مانند اسکچ‌پد بصو-فضایی می‌شود و این مدار ممکن است در نقاط مختلف مغز پراکنده باشد. این نگرش نشان می‌دهد که حافظه کاری به جای وابستگی صرف به یک منطقه خاص مغزی، ممکن است نتیجه تعاملات پیچیده بین نواحی مختلف مغز باشد.

A second source of apparent support for the concept of WM came from neuroimaging when the various subsystems of M-WM appeared to be relatively closely localizable (for reviews, see Henson 2001, Smith & Jonides 1997). This led to a large number of further neuroimaging investigations from many different laboratories, producing a range of different results, which when fed into a meta-analysis often failed to show a consistent pattern (see Baddeley 2007, chapter 7). My own view is that this simply reflects the unreliability of such results and the complexity of WM, as well as the need to modify paradigms to fit the constraints of neuroimaging, for example, avoiding overt speech.

ترجمه:

یک منبع دوم از حمایت ظاهری برای مفهوم حافظه کاری از تصویربرداری عصبی (نورورادیولوژی) به دست آمد، زمانی که زیرسیستم‌های مختلف حافظه کاری به طور نسبتاً دقیق قابل شناسایی به نظر می‌رسیدند (برای مرور، به Henson 2001 و Smith & Jonides 1997 مراجعه کنید). این امر منجر به تعدادی زیادی تحقیقات تصویربرداری عصبی از آزمایشگاه‌های مختلف شد که نتایج متفاوتی تولید کردند، که وقتی وارد یک تحلیل فراتحلیلی شدند، اغلب نتوانستند الگوی ثابتی را نشان دهند (به Baddeley 2007، فصل 7 مراجعه کنید). دیدگاه من این است که این صرفاً بازتابی از عدم قابلیت اطمینان این نتایج و پیچیدگی حافظه کاری است، همچنین نیاز به اصلاح پارادایم‌ها برای انطباق با محدودیت‌های تصویربرداری عصبی، به‌طور مثال، جلوگیری از گفتار آشکار.


تبیین علمی و تحلیلی:

در اینجا، Baddeley به چالش‌هایی که در تصویربرداری عصبی (نورورادیولوژی) در زمینه حافظه کاری وجود دارد، اشاره می‌کند. در ابتدا، مطالعات تصویربرداری نشان دادند که زیرسیستم‌های مختلف حافظه کاری (M-WM) ممکن است در نواحی خاص مغز قابل شناسایی باشند، که این باعث تقویت مفهوم حافظه کاری به عنوان یک فرایند محلی‌شده در مغز شد. با این حال، تحقیقات بیشتر نشان دادند که نتایج این تحقیقات نه‌تنها متفاوت بودند، بلکه در تحلیل‌های فراتحلیلی، الگوی واحد و ثابتی را نشان نمی‌دهند. این امر به این معنی است که پارادایم‌های آزمایشی باید به‌طور خاص با محدودیت‌های ابزارهایی مانند تصویربرداری عصبی سازگار شوند، که به‌عنوان مثال می‌تواند شامل جلوگیری از گفتار آشکار باشد، زیرا صحبت کردن می‌تواند تصویربرداری را تحت تأثیر قرار دهد. از دیدگاه Baddeley، این یافته‌ها نشان‌دهنده پیچیدگی حافظه کاری و دشواری‌های عملی در استفاده از تصویربرداری عصبی برای شبیه‌سازی آن است.

A different interpretation is offered by Jonides et al. (2008), who comment on the “near-revolutionary changes in psychological theories about STM, with similarly great advances in the neurosciences” that have occurred in the past decade. Their very ambitious interpretation of the “mind and brain of STM” is discussed below. More generally, although I think it is very important to understand the neurobiological basis of WM, I am not yet convinced that it has made a major contribution to psychological theories of WM. This does not reflect a general rejection of neuroimaging, which offers an essential and potentially powerful tool for understanding cognition and its neural basis. There are some important areas, such as those investigating conscious awareness, in which neuroimaging provides a crucial component in testing and potentially validating distinctions such as that between “remembering” and “knowing” (Düzel et al. 2001). In the case of WM, however, I have two major sources of doubt. The first concerns the lack of apparent replicability in the field. The second more basic concern is the validity of the assumption that anatomical localization will provide a firm theoretical basis for a system as complex as WM in the absence of a much better understanding of the temporal structure of activation than is typically available at present.

ترجمه:

یک تفسیر متفاوت توسط Jonides و همکاران (2008) ارائه شده است، که در آن به “تغییرات تقریباً انقلابی در نظریه‌های روان‌شناختی در مورد حافظه کوتاه‌مدت (STM) و پیشرفت‌های مشابه در علوم اعصاب” در دهه گذشته اشاره می‌کنند. تفسیر بسیار بلندپروازانه آنها از “ذهن و مغز حافظه کوتاه‌مدت” در زیر مورد بحث قرار گرفته است. به‌طور کلی، هرچند من معتقدم که درک پایه‌های نوروبیولوژیکی حافظه کاری (WM) بسیار مهم است، هنوز متقاعد نشده‌ام که این پیشرفت‌ها کمک بزرگی به نظریه‌های روان‌شناختی حافظه کاری کرده‌اند. این امر بازتابی از رد کلی تصویربرداری عصبی نیست، که ابزاری ضروری و پتانسیل قوی برای درک شناخت و پایه‌های عصبی آن ارائه می‌دهد. برخی از زمینه‌های مهم، مانند آنهایی که آگاهی آگاهانه را بررسی می‌کنند، جایی که تصویربرداری عصبی یک مؤلفه حیاتی در آزمایش و احتمالا تأیید تمایزاتی مانند “یادآوری” و “دانستن” فراهم می‌آورد (Düzel et al. 2001). با این حال، در مورد حافظه کاری، من دو منبع اصلی تردید دارم. اولین نگرانی به عدم قابلیت تکرار واضح در این حوزه مربوط می‌شود. نگرانی اساسی‌تر دوم، اعتبار فرضیه‌ای است که مبنی بر آن، محل‌یابی آناتومیک مغز می‌تواند پایه‌ای نظری برای سیستمی به پیچیدگی حافظه کاری فراهم کند، بدون آنکه درک بسیار بهتری از ساختار زمانی فعال‌سازی، که در حال حاضر معمولاً در دسترس است، داشته باشیم.


تبیین علمی و تحلیلی:

در این بخش، Baddeley به ارزیابی انتقادی نظرات Jonides و همکارانش در مورد ارتباط میان علوم اعصاب و نظریه‌های روان‌شناختی حافظه کوتاه‌مدت (STM) می‌پردازد. وی اشاره می‌کند که علیرغم اهمیت درک زیربنای نوروبیولوژیکی حافظه کاری، هنوز معتقد نیست که پیشرفت‌های عصبی به طور چشمگیری بر نظریه‌های روان‌شناختی حافظه کاری تأثیر گذاشته‌اند. بدبینی Baddeley در این زمینه ناشی از دو نگرانی اصلی است:

  1. عدم تکرارپذیری: نتایج مطالعات در این زمینه ممکن است به راحتی تکرار نشوند، که به نوبه خود باعث می‌شود که تفسیرها و نتایج معتبر نباشند.

  2. محدودیت در درک ساختار زمانی فعال‌سازی: درک ناکافی از چگونگی تغییرات زمانی فعال‌سازی در مغز و ارتباط آن با حافظه کاری، موجب می‌شود که نتایج تصویربرداری عصبی نتوانند به صورت قوی به پایه‌های نظری حافظه کاری کمک کنند.

این دیدگاه به طور خاص به مشکلات موجود در تصویربرداری عصبی و پیچیدگی‌های موجود در فهم فرآیندهای شناختی اشاره دارد که به راحتی با تکنیک‌های موجود قابل شبیه‌سازی یا تحلیل نیستند.


»  حافظه کاری: نظریه‌ها، مدل‌ها و چالش‌ها
»» بخش قبل مقاله


»  حافظه کاری: نظریه‌ها، مدل‌ها و چالش‌ها
»» بخش بعد مقاله

امتیاز نوشته:

میانگین امتیازها: 5 / 5. تعداد آراء: 1

اولین نفری باشید که به این پست امتیاز می‌دهید.

داریوش طاهری

نه اولین، اما در تلاش برای بهترین بودن؛ نه پیشرو در آغاز، اما ممتاز در پایان. ---- ما شاید آغازگر راه نباشیم، اما با ایمان به شایستگی و تعالی، قدم برمی‌داریم تا در قله‌ی ممتاز بودن بایستیم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا