32. Hukommelse – strukturer og processer med udgangspunkt i arbejdshukommelse

Eysenck, W. M. & Keane, T. M. (2005): Cognitive Psychology: A Student’s Hand-book (5. udg.) Kap 6+12+Part V. Hove (UK): Psychology Press.

Gazzaniga, S. M, et. al. (2002). Cognitive Neuro-science. The Biology of the Mind (2. udg.). Kap 8. New York: Norton.

Generelt om hukommelse:

Opdeling i arkitekturen af hukommelsessystemet, samt hukommelsesprocesserne der arbejder inden for arkitekturen. 

Indlæring og hukommelse involvere tre trin: indkodning, opbevaring og genkaldelse. 

Hukommelsesmodeller:

  • multi-store – modellen; sansemodaliteterne specifikke meget begrænsede opbevaring (inkl. iconik, echonic store), STM; den kapasitetsbegrænsede mellemlange opbevaring og LTM; den kapasitetsubegrænsede lange opbevaring.
  • Stadie/modalitetsmodellen
  • Standartmodellen vedr. STM
  • Arbejdshukommelsen erstatter STM

Baddely erstattede begrebet om ’korttidshukommelsen’ med begrebet om ’arbejdshukommelsen’; arbejdshukommelsen modtager både sanseindput og indput fra LTM. 

Jf. Baddely har arbejdshukommelsen følgende fire komponenter:

1. Et centralt styresystem (CE eller SAS) der ligner opmærksomhed og er modalitetsfrit (ikke særligt knyttet til en specifik sansemodalitet.) Begrænset kapasitet og relativt uafhængig af de øvrige komponenter. Det centrale styresystem er arbejdshukommelsens kernekomponent, der håndterer/behandler enhver kognitivt krævende opgave og handlingskontrol, vha. styring af det fonologiske loop, den visuel-spatielle skitseblok og LTM.  

2. Et fonologisk loop, der opbevarer information i en fonologisk form (sprogform). Begrænset kapasitet og relativt uafhængig af de øvrige komponenter. (en slags højtlæsning i hovedet, der gør at vi kan huske noget, fra vi perciperer det til vi skal gengive det.) 

3. En visuel-spatiel skitseblok, der er specialiseret til spatiel (rumlig) og visuel kodning. Begrænset kapasitet og relativt uafhængig af de øvrige komponenter. 

4. En episodisk buffer (stødpude), i hvilken et midlertidigt lagringssystem kan opbevarer og integrere information fra det fonologisk loop, den spatiel-visuelle skitseblok og langtidshukommelsen. Den sammenholdende episodiske buffer er styret af det centrale styresystem.  

Antagelser:

1. Hvis to opgaver benytter de sammen komponenter, kan de ikke udførers succesfuldt sammen.

2. Hvis to opgaver benytter forskellige komponenter, burde det være muligt at udfører dem såvel sammen, som hver for sig.  

Dual-task studie:

Et eksempel på duel task studie der underbygger antagelserne er Robbins et al. (1996) der lod forsøgspersoner fortage nogle handlinger imens de spillede skak. Disse handlinger bestod i tapping, generering af tilfældige numre (involvere det centrale styresystem), at trykke på knapper i urets retning (involverer visuel-spatiel skitseblok) og hurtig gentagelse af ordet ’see-saw’ (involverer det fonologiske loop). De opgaver der involverede systemer der også bruges i skak (det centrale styresystem og visuel-spatiel skitseblok) forringede forsøgspersonernes evner til at foretage gode skak-træk markant! Dette stemmer overens med forudsætningerne. 

Det fonologiske loop – evidens:

Det mest overbevisende evidens for at vi benytter et fonologisk loop, er den fonologiske lighedseffekt, der henviser til det fænomen at ved gengivelse af en kort liste af visuelt repræsenterede ord er dårligere når ordene fonologisk ligner hinanden, frem når de adskiller sig fonologisk fra hinanden. Fordi denne effekt formentlig henviser til at man benytter sprogligt baseret gentagelsesprocesser i det fonologiske loop.

Ordlængdeeffekten, henviser til at reproduktionen af ord sekvenser har vist sig bedre ved korte ord, frem for lange ord. Forsøgspersoner kunne genkalde så mange ord, som de kunne læse på 2 sek, hvilket henviser til at det fonologiske loops kapasitet, bestemmes af den tidsmæssige varighed og at hukommelsesspændeviden bestemmes af gentagelseshastigheden. Ordlængdeeffekten forekom på grund af den langsommere indlæring af lange ord ved præsentationen, hvilket forårsagede en svækkelse i informationen. En anden mulighed er, at det tager forøget tid at producere længere ord under senere genkaldelse, og at denne forsinkelse leder til svækkelse af ordgenkaldelse. 

Artikulations undertrykkelse; Når forsøgspersoner gives en genkaldelsesopgave samtidig med at de skal sige nogle tal højt, forhindres deres evne til at gengive, hvilket underbygger hypotesen og at det fonologiske loop benyttes ved genkaldelse. 

Jf. Baddely består det fonologiske loop af to elementer:

1. En passiv fonologisk lagring der er direkte forbundet med sprog perception.

2. En artikulationsproces der er forbundet til taleproduktion, som giver adgang til det fonologisk lager.  

Dette skel betyder at ord der perciperes henholdsvis audiotivt og visuelt processeres forskelligt. Visuel perciperede ord har kun indirekte adgang til det fonologiske lager, hvorimod audiotivt perciperede ord har direkte adgang. Evidens der undebygger dette er at; artikulations undertrykkelse eliminere ordlængdeeffektern, ved visuel repræentation fordi at adgangen til lageret forhindres, mens det ikke påvirker ordlængdeeffekten ved audiotiv repræsentation fordi information om ordene har direkte adgang til lagret.  

Evidens fra hjerneskade patienter:

JB og PV har skadede fonologiske lagre, men intakt artikulationskontrol proces. Hvilket bevirker at de har en meget dårlig STM audiotivt-verbal materiale, men normal taleproduktion.  

JB og LA har begge læsioner i venstre temporal-paritial cortex inklusiv supramaginal og angular gyri.  

TO har modsat et intakt fonologisk lager, men en skadet artikulationskontrolsproces. TO har læsioner i premotorisk, rolandisk, frontal paraventriculær og anterior insulære områder af venstre hemisfære.  

Undersøgelser af ikke-skadede individer haft ligeledes vist at lagring og gentagelse, findes forskellige steder i hjernen, hhv. Venstre inferior paritiale områder og venstre prefrontale områder. (afasi og skader i auditorisk-verbal arbejdshukommelse hænger ikke sammen!)

Evaluering:

God evidens og argumentation for fonologisk lagring og artikulationskrontrolproces, men det har vist sig at mennesker med meget svækket fonologisk loop, ikke er særligt hæmmet af det, hvilket henviser til at det har meget lille praktisk relevans.  

Baddely et al.  foreslår at det fonologiske loops funktion er at indlærer nye ord, frem for at huske bekendte. Patienten SC understøtter dette, men studier af børns indlæring modviser det.  

Visuo-spatial skitseblok – evidens:

Dette element benyttes som en midlertidig opbevaring og manipulation af spatial (rumlig) og visuel information.  

I et dual-task studie, hørte FP placeringen af tal i en matrix (både svære og lette at visualiserer) og skulle gengive dette. Når denne opgave blev kombineret med en opgave der blev kaldt forfølgelseshjulet (at følge en cirkulært bevægelse af lys), viste det sig, at genkaldelsen af den let visualiserbare matrix blev forringet, mens mens der ikke var nogle forringelse på den matrix der var svær at visualisere.  Den åbenlyse fortolkning af dette resultat er at forfølgelseshjulet involvere visuel perception og derfor interferere opgaven med den visualiserbare information. Videre undersøgelser fik Baddely et al. Til at slutte at genkaldelse af visualiserbare opgaver, bliver intereferede med spatiel snarere end visuelle opgaver, hvilket henviser til at processeringen af sådanne informationer hovedsagligt afhænger af spatiel kodning.  

Logie (1995) argumenterede for at visuo-spatiel arbejdshukommelse kan opdeles i følgende to komponenter:

1. Det visuelle gemmested; som opbevarer information om visuel form og farve.

2. Den indre skribent; der håndterer spatiel og bevægelsesinformation. Den genøver informationen i det visuelle gemmested, og overfører informationen fra det visuelle gemmested til det centrale styresystem og er involveret i planlægningen og styringen af kroppen og lemmernes bevægelse. (henvisning til motorisk kontrol) 

Evidens for denne opdeling er fremsat af Quinn og McConnell (1996):

FP indlærte ordlister på to forskellige måder:

1. Loci- metoden: hvor hvert ord associeres til forskellige kendte steder.

2. Pegword teknikken; hvor hvert ord associeres med let memoriserede genstande (pegs) baseret på rytmen ’ one is a bun, two is a shoe…’. dette blev gjort ud fra den antagelse at loci-metoden hovedsagligt kræver visuel processering og pegwordmetoden både kræver visuel og spatiel processering. Dette viste sig også at være tilfældet, hvilket betyder at indlæringen i loci-metoden afhænger af det visuelle gemmested, snarer end den indre skribent. Mens at indlæring ved pegword-teknikken, afhænger af både den indre skribent og det visuelle gemmested 

Evidens fra hjerneskadede patienter:

NL: lider af unilateral neglekt, og kan derfor ikke beskrive venstre side at en ’scene’, men han kan godt perciperer den. Beschin et al. Mener at dette især skyldes skader på det visuelle gemmested i visuo-spatial skitseblok. 

LH: udførte opgaver der involverede rummelige processer langt bedre end opgaver der involverede visuelle billedeaspekter. Hvilket henviser til at skaden påvirker det visuelle gemmested frem for den indre skribent 

Andre studier indikerer at forskellige hjerneområder er aktiveret under visuel og rummelig arbejdshukommelsesopgaver. Det ventrale præfrontale cortex er generelt aktiveret mere under visuel arbejdshukommelse end rummelig arbejdshukommelse. Modsat er større dele af dorsal præfrontale cortex aktive under rummelig arbejdshukommelsesopgaver end visuel arbejdshukommelsesopgaver.  

I Gazz. Står der at skader i parito-occipital områder i begge hemisfærer, forårsager forringelser i den visuelle skitseblok. Højre skader påvirker især den visuelle-rumlige hukommelse og venstre skader især visuelt præsenteret lingvistisk materiale.

I følge Baddeley er det rummelige system vigtigt for geografisk orientering, og for planlægning af rummelige opgaver, fx hos ingeniører og arkitekter. 

Evaluering:

Ideen om at den visuo-spatial skitseblok eksisterer i form af separate visuelle gemmesteder og rummelig komponenter (indre skribent) er underbygget af mange undersøgelser. Her er tre argumenter:  

1. Når visuelle opgaver og rummelige opgaver udøves sammen, er der ofte en lille interferens mellem dem. 

2. Nogle hjerneskadede patienter synes at have skader på de visuelle komponenter men ikke på de rummelige komponenter.  

3. Hjerne-imaging data foreslår at de to komponenter af den visuo-spatial skitseblok er lokaliseret i forskellige hjerne regioner.  

Det centrale styresystem (herefter CE):

Dette er den vigtigste og mest alsidige komponent i arbejdshukommelsen. Det ligner et opmærksomhedssystem. Baddeley (1996) argumentere for at skader på frontallapperne kan forårsage skader på det centrale styresystem. Dette syndrom betegner han dysexecutive syndrome 

Forslag til CE s større funktioner er som følger:

1. Skift i mellem planer for genkaldelse.

2. Tidsdeling i dual-task studier.

3. Selektiv opmærksomhed på særlige stimuli mens andre ignoreres.

4. Midlertidig aktivering af langtidshukommelsen. 

Smith & Jonides (1999)

1. skift i opmærksom på forskellige opgaver

2. planlægning af underopgaver for at nå mål.

3. selektiv opmærksomhed og hæmning.

4. opdatering og opmærksomhed på indholdet i arbejdshukommelsen.

5. at kode repræsentationer i arbejdshukommelsen for tilsynekomstens tid og sted. 

Evidens

Baddeley har benyttet tilfældig generering af tal eller bogstaver. Ideen med øvelsen af at det er nødvendigt at være særligt opmærksom, for at man undgår stereotype sekvenser (1, 2, 3…). Baddeley fik den hypotese bekræftet at jo flere tal der var nævnt, desto svære var det at nævne tilfældige tal, hvilket henviser til evnen til at skifte imellem genkaldelsesplaner. Det blev vist at hvis man samtidig med at trykke på forskellige tilfældige taster, skulle tælle i rækkefølger, blev tilfældigheden reduceret. Dette fænomen henviser til at det konstant så skulle skiftes imellem strategier, hvilket kræver CE.  

Baddeley studerede det centrale styresystems vigtighed for distribueret/delt opmærksomhed og tidsdeling i forsøg med Alzheimers patienter (pga. deres nedsatte CE-evner ). Disse forsøg viste at patienterne har svært ved at dele deres opmærksomhed mellem forskellige opgaver. Flere forskere argumentere for at det centrale styresystem er lokaliseret i frontale cortex, D’Esposito konkludere at; dorsolateral prefrontale cortex er involveret i fordelingen og koordinationen af opmærksomhed – en unik proces der følges/styres af det CE der fornys ved dual-task opgaveløsninger.  

CE opmærksomhedsfunktioner og hæmning er involveret i Stroop effekten – når skiftfarven og semantikken er modstridende. PET scanninger viser aktivitet i den anterior tredjedel af cingulate cortex (tæt på dorsolaterrl prefrontalt cortex). Visse studier af hjerneskade patienter viser at det frontale cortex ikke er afgørende for CE, idet at frontalskadede viste gode resultater ved Stroop testen. 

Så kan man tale om et CE eller flere mekanismer? Evidens henviser hyppigst til at der er flere CE! Forsøg henviser til at der er forskellige CE funktioner der adskiller sig fra hinanden idet at de varetages af forskellige uafhængige processer. Dog har ligheder, i det alle handler om opmærksomhedskontrol. Processerne aktiverer fælles hjerneområder, men det variere fra opgave til opgave.  

Shah & Miyake foreslå og viste at arbejdshukommmelsen har et rumligt og et sprogligt, system der er relativt adskilte.

Episodisk buffer:

Baddeley tilføjer dette element til arbejdshukommelsen 25 år senere, og siger at EB er et system med begrænset kapasitet der er i stand til at integrere information fra forskellige kilder til et komplekst struktur eller episode, der kan virker mellem det fonologiske loop og visuo-spatiel skitseblok. Det er altså et lager der er i stand til at opbevarer forskellig artet information. fMRI studier viser at EB er placeret i frontalappen.  

Fordele ved arbejdshukommelsen vs. STM:

1. arb. Huk er involveret i alle typer kognitive opgaver, fordi der både indgår aktive processer og opbevaring sted.

2. arb. Huk forklarer STM’s mangler der blev observeret i hjerneskade patienter.

3. verbal gentagelse i det fonologisk loop virker mere realistisk end verbal gentagelse i multi-store modellen.  

Ulember ved arbejdshukommelsen vs. STM:

1. CE’s rolle er uklar og det er svært at måle kapasiteten. Man kender ikke dens modalitetsbegrænsninger. De oprindelige hypoteser om et unitært CE der er placeret i frontallappen er tilbagevist, og det formodes i stedet at bestå af flere forskellige processer og hjerneområder.

2. EB og dens relation til de øvrige kombonenter må undersøges yderligere.  – hvordan integreres information? 

Perspektiver:

Gazz. S. 504-510 +  514-515

Det er i det prefrontalcortex at interaktionen mellem aktuelt aktivt materiale og lagret materiale opstår. Denne viden er fundet i forsinket-respons studier af aber (kontrol og prefrontalskadede.) forsinket-respons opgaven minder om Piagets opgave (børn under 1 år kan ikke, formenlig fordi frontallappen ikke er udviklet) frontalskadede patienter viser også denne adfærd, som kan testes i Wiscontin Card sorting task. De to opgaver har det tilfælles at genkendelse af stimuli, i sig selv er utilstrækkeligt for at guide Fp til det korrekte svar, der må også være information om hvordan denne information var relevant i de forudgående forsøg – working memory!

De øvrige hukommelsesmodeller, især STM og dennes problemer.

Styrefunktioner generelt.

          wisconting card sorting, Stoop effekt og stop signal

          prefrontal-, frontal- og orbitofrontalskadede patienter.

 

Skriv et svar

Udfyld dine oplysninger nedenfor eller klik på et ikon for at logge ind:

WordPress.com Logo

Du kommenterer med din WordPress.com konto. Log Out / Skift )

Twitter picture

Du kommenterer med din Twitter konto. Log Out / Skift )

Facebook photo

Du kommenterer med din Facebook konto. Log Out / Skift )

Google+ photo

Du kommenterer med din Google+ konto. Log Out / Skift )

Connecting to %s