Почему с возрастом улучшается зрительная рабочая память: больше объектов, больше деталей или и то, и другое? Зарегистрированный отчет, часть 1

Абстрактный

Мы исследовали, как зрительная рабочая память (ВМ) развивается с возрастом в период начальной школы (6–7 лет), раннего подросткового возраста (11–13 лет) и раннего взросления (18–25 лет). Работа сосредоточена на изменениях в двух параметры: количество объектов, сохраненных хотя бы частично, и количество деталей, запоминаемых для таких объектов. Некоторые данные свидетельствуют о том, что, хотя младенцы, как и взрослые, могут запомнить до трех объектов, маленькие дети запоминают только около двух объектов. Эту любопытную, немонотонную траекторию можно объяснить различиями в уровне детализации функций, необходимых для успешного выполнения парадигм памяти младенца и ребенка/взрослого.

Подростковый возраст — критический период в жизни, который влияет не только на физическое развитие, но и оказывает глубокое влияние на память. Ранний подростковый возраст находится на пике развития мозга. Обучение, тренировки и упражнения в этот период играют важную роль в развитии и улучшении памяти.

В раннем подростковом возрасте мозг начинает созревать, и количество нейронов и синапсов постепенно увеличивается. В то же время в этот период улучшятся способности людей к обучению, что облегчит молодым людям достижение успеха в освоении новых знаний и навыков. Кроме того, посредством соответствующих тренировок и упражнений можно дополнительно изучить и стимулировать потенциал мозга, а также повысить эффективность памяти и обучения.

Поэтому в раннем подростковом возрасте особое внимание необходимо уделять развитию и тренировке памяти. Вы можете улучшить свой уровень памяти и способности, если будете больше читать, делать больше заметок и выполнять больше упражнений. В то же время вы также должны обеспечить достаточный сон и отдых, которые очень важны для развития мозга и улучшения памяти.

Короче говоря, ранний подростковый возраст — это период, способствующий развитию мозга и улучшению памяти. Мы должны активно использовать характеристики и преимущества этого периода, чтобы улучшить нашу память и способности к обучению посредством соответствующих тренировок и упражнений и заложить прочную основу для будущего обучения и роста. Видно, что нам нужно улучшить память, а цистанхе пустынный может значительно улучшить память, потому что цистанхе пустынный — это традиционное китайское лекарственное средство, обладающее множеством уникальных эффектов, одним из которых является улучшение памяти. Эффективность мясного фарша обусловлена ​​различными содержащимися в нем активными ингредиентами, в том числе кислотами, полисахаридами, флавоноидами и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга различными способами.

Нажмите «Узнай 10 способов улучшить память»

Здесь мы исследовали, могут ли изменения одного из двух параметров (количества объектов и количества деталей, сохраняемых для каждого объекта) или обоих вместе объяснить развитие зрительных способностей WM по мере взросления детей. Чтобы протестировать это, мы варьировали количество участников с деталями функций, которые необходимо было сохранить. В базовом состоянии участники видели массив объектов и просто должны были указать, присутствует ли объект в исследуемом месте или нет. Это начинается с процедуры титрования, позволяющей корректировать размер массива каждого отдельного человека, чтобы получить точность около 80%. В других условиях мы проверяли запоминание не только местоположения, но и дополнительных характеристик объектов (цвета, а иногда и ориентации). Наши результаты показывают, что рост пропускной способности выражается как улучшением локационной памяти (находился ли объект в локации), так и функциональной полнотой представлений объектов.

Рабочая память (WM) — это система, которая хранит ментальные представления, доступные для обработки и использования в когнитивной деятельности более высокого уровня (например, Logie & Cowan, 2015). Возможности WM считаются решающим фактором, определяющим когнитивное развитие в детстве (Bayliss, Jarrold, Gunn & Baddeley, 2003; Holmes, Gathercole & Dunning, 2010) и индивидуальные различия в интеллектуальных способностях (Conway, Kane & Engle, 2003; Jarrold & Таус, 2006). Как правило, производительность WM улучшается по мере взросления детей (например, Brockmole & Logie, 2013; Cowan, Fristoe, Elliott, Brunner & Saults, 2006; Cowan, Morey, AuBuchon, Zwilling & Gilchrist, 2010; Cowan, Naveh-Benjamin, 2010; Cowan, Naveh-Benjamin, Kilb, & Saults, 2006; Gathercole, Pickering, Ambridge, & Wearing, 2004; Isbell, Fukuda, Neville, & Vogel, 2015; Riggs, McTaggart, Simpson & Freeman, 2006; Riggs, Simpson & Potts, 2011). и понимание этого развития имеет важные последствия для образовательных учреждений.

Например, способность детей следовать инструкциям может быть ограничена возможностями WM (Jaroslawska, Gathercole, Logie & Holmes, 2016). Однако, несмотря на общее мнение, что способности WM улучшаются по мере того, как мы достигаем взрослой жизни, неясно, какой аспект WM способствует этому улучшению. Было предложено, протестировано и отвергнуто множество процессов-кандидатов. Например, развитие WM, похоже, не обусловлено улучшением способности эффективно распределять внимание (Cowan et al., 2010; Morey et al., 2010), улучшением знаний об объектах (Cowan, Ricker, Clark, Hinrichs, & Glass, 2015) или уменьшены ограничения кодирования памяти (Cowan, AuBuchon, Gilchrist, Ricker & Saults, 2011).

Здесь мы сосредоточимся на двух факторах, которые могут объяснить визуальное улучшение WM по мере взросления детей от начальной школы до взрослой жизни. Первый фактор, на котором мы фокусируемся, — это увеличение количества объектов, которые можно сохранить в WM, а второй — количество деталей функций, сохраняемых для каждого объекта. Представьте себе ситуацию, когда кто-то просит ребенка вспомнить трех животных: птицу, рыбу и жирафа. Чтобы отличить птицу от рыбы, нужно опираться на некоторые признаки этих предметов (есть ли у них крылья, есть ли клюв?). Животные также могут различаться по размеру, окраске и другим признакам. Возможно, запоминать три отдельных предмета (или животных) — это слишком много, и дети забудут одно из животных. Или же они сохранят что-то о каждом животном, но не все его особенности. Например, они могут помнить, что одно животное было желтым, но забывать другие его особенности и вспоминать, что другое животное было птицей, забывая при этом его цвет.

Многие исследования показывают, что взрослые обычно могут запомнить три-четыре предмета, когда нет возможности объединить представленные предметы в меньшее количество более крупных фрагментов (Cowan, 2001; Luck & Vogel, 1997). Однако когда сложность предмета возрастает, детализация функций становится неполной (Cowan, Blume, & Saults, 2013; Hardman & Cowan, 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013, хотя см. Luck & Vogel, 1997). Коуэн и др. (2013) представили массивы цветных фигур и требовали запоминания только цветов, только форм или того и другого. После непродолжительного периода хранения участники оценивали, отличался ли визуальный массив от представленного объекта сравнения («изменение») или не отличался от него («нет изменений»).

Молодые взрослые участники помнили в среднем около трех предметов во всех условиях, но, отвечая за оба признака, они часто забывали либо форму, либо цвет. Аналогичные результаты были получены для многофункциональных объектов с 4–6 признаками (Hardman & Cowan, 2015; Оберауер и Эйхенбергер, 2013). Хотя это выходит за рамки настоящей работы, возложение на взрослых участников ответственности за две функции вместо одной может также снизить точность памяти, например, ее точное расположение на круге, представляющем возможные ориентации или цвета (Fougnie, Asplund & Marois, 2010). .

Мы предположили, что количество объектов и детали этих объектов могут следовать разным траекториям развития, основываясь на интригующем парадоксе, описанном в литературе о способностях к памяти у младенцев, детей и молодых людей.

В то время как взрослые обычно допускают ошибки, если количество предметов, которые нужно держать в уме, превышает три-четыре (Cowan, 2001; Luck & Vogel, 1998), дошкольники и дети, которые только пошли в школу, похоже, способны запомнить только около 2–2,5 предметов (например, Cowan et al., 2005; Cowan, Nugent, Elliott, Ponomarev, & Saults, 1999; Riggs et al., 2006; Simmering, 2012). Однако, как ни удивительно, есть данные, свидетельствующие о том, что 18-месячные младенцы могут запоминать около трех объектов (например, Ross-Sheehy, Oakes & Luck, 2003; Zosh & Feigenson, 2015). Это привело бы к тревожному выводу, что объем памяти у маленьких детей уменьшается с возрастом. Однако этот вывод был бы необоснованным, поскольку в исследованиях используются другие парадигмы, чем в исследованиях WM у детей старшего возраста. Например, Фейгенсон и Кэри (2003; 2005) обнаружили, что 14-месячные младенцы искали правильное количество предметов, когда было спрятано до трех предметов. В таком исследовании младенцев участники приписали объем памяти, равный трем, просто запомнив, что там были три предмета.

Напротив, парадигмы, используемые с детьми старшего возраста, обычно включают обнаружение изменений (или воспроизведение) предметов на основе таких характеристик, как цвет, форма или ориентация (например, Burnett Heyes, Zokaei, van der Staaij, Bays & Husain, 2012; Cowan et al. , 2006; Heyes, Zokaei, & Husain, 2016; Riggs, Simpson, & Potts, 2011; Sarigiannidis, Crickmore, & Astle, 2016), требуя от участников запомнить то, что они видели, а не просто указывать, что они что-то видели.

Действительно, при исследовании памяти младенцев на предмет особенностей предметов оценки объема памяти оказываются ниже. Зош и Фейгенсон (2012) проверяли, запоминают ли младенцы особенности предметов, заменяя скрытые объекты, которые видел младенец, скрытыми предметами, которые не были замечены. Если младенцы помнят детали характеристик, они должны замечать, когда один объект заменяется другим, и искать недостающий предмет. Если, напротив, младенцы помнят только то, что они видели какой-то объект, но не то, что это было (т. е. никаких особенностей-деталей), они не заметят переключение и, следовательно, не будут искать исходный объект. Используя этот подход, Зошанд Фейгенсон обнаружил, что 18-месячные дети запоминают достаточно деталей функций, чтобы различать объекты (т. е. замечать смену идентичности), когда им было поручено запомнить один или два объекта.

Младенцам разрешалось извлекать предметы из контейнера, и они продолжали искать запомненные объекты, когда в контейнере обнаруживались новые объекты, вместо этого, по-видимому, думая, что старые предметы все еще должны быть там. Однако когда три объекта были спрятаны, младенцы, похоже, больше не замечали таких переключателей, поскольку они перестали искать три объекта. Таким образом, несмотря на запоминание присутствия трех объектов, они, похоже, помнили массивы из трех объектов с меньшей детализацией, чем массивы из двух объектов. Интересно, что когда изменение личности было более выраженным (исследователи заменяли объект нетвердым веществом), младенцы, похоже, это замечали, даже в наборе третьего размера. Это указывает на то, что, хотя некоторые детали признаков были сохранены, представление может быть слишком слабым, чтобы различать два твердых объекта, но достаточным, чтобы различать более отчетливо разные представления (т. е. твердый и нетвердый объект). Аналогичные результаты были получены у младенцев в возрасте шести месяцев, которые, казалось, помнили категориальную идентичность (шар или голова куклы) скрытого объекта, но не могли вспомнить его перцептивную идентичность (например, его цвет; Kibbe & Leslie, 2019).

Таким образом, заметное увеличение способностей к WM наблюдается от детского возраста до подросткового возраста (например, Cowanet al., 2006; Cowan et al., 2010; Cowan, Naveh-Benjamin, Kilb, & Saults, 2006; Riggs et al., 2006; Riggs et al., 2006; Riggs et al., 2006; Riggs et al., 2006; al., 2011) может быть обусловлено не способностью сохранять больше элементов, а вместо этого увеличением детализации функций, сохраняемых для запоминаемых элементов. Различия в том, что представляет собой «запоминание объекта» в типичных парадигмах младенцев – по сравнению с парадигмами, используемыми с детьми и взрослыми – могут объяснить эту противоречивую U-образную функцию объема памяти с возрастом. Если, подобно младенцам в некоторых процедурах, детям просто нужно знать, было ли там что-то (не запоминая детали особенностей), их предполагаемая емкость памяти (k) должна составлять около трех элементов, аналогично оценкам, полученным для младенцев в вышеупомянутых процедурах и молодых взрослых при тестировании. процедуры, подобные нашей. Если это так, то это предполагает, что количество объектов, которые можно удерживать в уме, остается постоянным на протяжении всей человеческой жизни, но количество деталей на каждый объект может объяснить улучшение памяти, связанное с развитием. В соответствии с этой возможностью дети, которые способны запомнить только один или два предмета в визуальном WM, по-прежнему обычно считают, что они имеют в виду около трех предметов, когда их спрашивают о наборе цветов перед объективным тестом (Blume, 2018). В этих случаях дети могут вспомнить определенные объекты, но они не осознают, что они больше не сохраняют критический признак, подлежащий проверке (в методике Блюма — цвет).

Как показывают эти примеры, измерение акта «запоминания объекта» не обязательно является простым. Действительно, взаимосвязь между признаками и объектами, а также пространство, которое они занимают в рабочей памяти, является спорным вопросом. Некоторые исследования показали, что определенное количество элементов может храниться в памяти независимо от количества функций каждого элемента (Luck & Vogel, 1997; Luria & Vogel, 2011; Vogel, Woodman & Luck, 2001). Однако другие обнаружили, что запоминание дополнительных функций ухудшает память (Cowan et al., 2013; Cowan & Hardman, 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013). Коуэн и Хардман (2015) использовали парадигму, аналогичную нашей, и обнаружили, что как увеличение количества объектов, так и функциональная нагрузка ухудшают память у взрослых участников. Модель, подходящая для всех трех из этих более поздних наборов данных, — это модель, в которой существует ограничение примерно на 3 объекта, а также ограничение на количество признаков на объект для кратко представленных массивов. При постоянном уровне производительности в разных возрастных группах мы планируем проверить, создает ли добавление особенностей, которые необходимо запомнить, к каждому объекту больше трудностей для детей младшего возраста, чем для детей старшего возраста или взрослых.

Мы подошли к измерению запоминающихся объектов двумя способами. Во-первых, мы измеряли память объекта как запоминание того, что что-то присутствовало в определенном месте. Эта реализация типа «что-то-следовательно» тесно связана с концепцией «объектного файла» (Kahneman & Treisman, 1984). С этой точки зрения визуальные события уподобляются отчетам в полицейский участок, где для каждого нового события открывается новое дело в зависимости от его времени и места. Затем можно добавить дополнительные характеристики (например, подробности преступления или, для визуального объекта в нашем исследовании, его цвет и ориентацию). Наш вопрос «что-то там было» может быть похож на вопрос, был ли создан объектный файл, учитывая, что объекты не перемещаются внутри массива.

Затем иногда проверялись дополнительные детали, которые могли быть добавлены в объектный файл (цвет и ориентация). Такой порядок тестирования соответствует идее, что местоположение используется для доступа к определенным визуальным функциям (Nissen, 1985) и имеет особый статус при связывании визуальных функций (например, Kahneman, Treisman & Gibbs, 1992; Treisman & Zhang, 2006; Wheeler и Трейсман, 2002). Тем не менее, даже если восприятие создается с помощью такого объектного файла, специфичного для местоположения, теоретически возможно, что для некоторых объектов местоположение впоследствии будет забыто, а цвет или ориентация объекта будут сохранены. Действительно, другие исследования показывают, что информация о местоположении и характеристиках не обязательно интегрирована.

Хотя местоположение кажется решающим для первоначального перцептивного связывания, особый статус местоположения может быть утерян, когда представления формируются в WM, который работает в соответствии с принципами, отличными от визуального внимания и восприятия (например, Hedayati & Wyble; Logie, Brockmole & Jaswal, 2020). Мы допустили возможность того, что точное местоположение может быть запомнено неправильно, в то время как другие характеристики будут запомнены при втором измерении объектов в памяти, а именно количество объектов, для которых был запомнен хотя бы один признак (помимо использования первого количественного определения, местоположение объекта было запомнено правильно).

Этот теоретический вопрос, который мы задали, может быть ортогонален некоторым другим вопросам, которые можно задать о разработке WM. Например, возможно, что развивается скорость обновления представлений объектов в рабочей памяти (например, Gaillard, Barrouillet, Jarrold & Camos, 2011). Даже если это так, все равно можно задаться вопросом, позволяет ли скорость разработки сохранять больше элементов, больше функций каждого элемента или и то, и другое. Точно так же может иметь место увеличение знаний и стратегий в процессе развития (например, Cowan, 2016), но их развитие не решит вопрос о том, влияют ли происходящие достижения на количество представлений WM или их детализацию, причем последняя определяет, достаточны ли представления для ответа на экспериментальные вопросы. тестовые вопросы.

Мы проверили, вызваны ли изменения в развитии от детства к взрослой жизни запоминанием большего количества объектов и/или запоминанием объектов с более подробной детализацией, попросив участников запомнить объекты на разных уровнях сложности функций. Ниже мы описываем, как мы концептуализировали полноту представлений объектов, определяем термины, которые будем использовать, и представляем ключевые вопросы, которые мы рассмотрели.

Экспериментальные цели и гипотезы

В практическом применении знаний о рабочей памяти, например, в образовании, одним из потенциальных способов обойти ограничения WM и облегчить обучение является корректировка представления материалов за счет сокращения количества частей, которые необходимо держать в уме независимо (см. Cowan, 2014; Gathercole & Alloway). , 2007). Для этого полезно знать, имеет ли тенденцию к перегрузке WM маленьких детей количество блоков или количество деталей функций (или и то, и другое). Возвращаясь к приведенному выше примеру с животными, нам было бы интересно узнать, вызваны ли ограничения WM маленьких детей по количеству объектов (животных) или количеству функций (сложности функций этих животных). Используя более простые трехкомпонентные объекты, мы стремились ответить на два вопроса. Во-первых, запоминают ли дети меньше предметов? Во-вторых, влияет ли увеличение сложности задачи на запоминание (т. е. требование участникам запомнить больше характеристик каждого объекта) на производительность в равной степени на протяжении всего процесса разработки?

Мы проверили гипотезу о том, что с развитием улучшается полнота представлений объектов, а не количество объектов в WM как таковом. Согласно этой гипотезе, причина того, что маленькие дети хуже, чем взрослые, запоминают массивы, скажем, цветных квадратов (например, Cowan et al., 2005), заключается в том, что цветные квадраты представляют собой двухкомпонентные объекты, отличительными чертами которых являются местоположение и цвет. и дети могут помнить расположение такого же количества объектов, как и взрослые, запоминая при этом меньшее количество цветов, или могут помнить хотя бы одну особенность (расположение или цвет) такого же количества объектов, что и взрослые, запоминая при этом меньшее количество особенностей в целом.

Эта гипотеза об изменении развития с обогащением признаков приводит к двум предсказаниям: (1) Независимо от возраста количество объектов в WM, по крайней мере частично, должно быть около трех, но (2) для таких объектов дети младшего возраста должны быть менее способны запоминать особенности. (т. е. их производительность будет ухудшаться, когда их попросят запомнить дополнительные детали об этих объектах). Мы исследовали изменения в развитии обоих этих параметров (количество объектов и количество признаков внутри объектов), используя версию методов, ранее использовавшихся у взрослых с многофункциональными объектами (Cowan et al., 2013; Cowan & Hardman, 2015), адаптированную здесь для изучение развития ребенка.

Важно отметить, что мы включили базовое условие «что-то было», сделав нашу парадигму концептуально связанной с некоторыми используемыми исследованиями на младенцах, чтобы достичь некоторой общей сопоставимости с методами оценки способностей в таких исследованиях. Мы использовали задачу, в которой вид визуального отображения всегда один и тот же, но информация, необходимая для идеального выполнения задачи, различается. Иногда участники отвечали только за то, чтобы запомнить, присутствовал ли объект в определенном месте на экране компьютера (базовый уровень); в других случаях — для запоминания местоположения и цвета объекта (одна дополнительная функция); и еще раз для запоминания местоположения, цвета и ориентации объекта (две дополнительные функции).

Преимущество этой схемы заключается в том, что перцептивная сложность элементов памяти одинакова во всех условиях, что важно, поскольку более сложные элементы труднее запомнить, поскольку их труднее воспринимать в ограниченный период времени (Энг, Чен и Цзян, 2005). , фактор, выходящий за рамки нашего исследования. Однако участники могут игнорировать инструкции по выполнению задачи или предпочитать сосредоточить внимание на определенной функции независимо от инструкций по выполнению задачи. Такое предпочтительное кодирование должно быть особенно заметно в «любом пробном блоке с одним признаком» (в котором можно исследовать любой из трех признаков). Мы также включили контрольный анализ для обнаружения выборочного исключения второго признака (см. «Дополнительные материалы», раздел 2).

Конкретные гипотезы и способы их проверки

Гипотезы сведены в таблицу 1. Там мы формулируем только гипотезы, в которых условия различаются, но для любой из них можно продемонстрировать и противоположную, нулевую гипотезу, используя наши байесовские методы вывода.

Во-первых, согласно гипотезе роста способностей, связанной с ростом развития, мы могли бы обнаружить, что участники старшего возраста сохраняют больше объектов в состоянии «Локация» (гипотеза H1A) и что это преимущество должно распространяться на тесты «Локация» в каждом состоянии (гипотеза H1B), без претензий на изменения в развитии. в деталях объекта для запомненных объектов. Это согласуется с предположениями о том, что улучшение WM в детстве происходит за счет дискретного увеличения визуальной емкости WM, т. е. что максимальное количество объектов, которые можно увидеть в визуальном WM, увеличивается (например, Cowan, 2016), в то время как уровень детализации функций каждого из них успешно увеличивается. закодированный объект остается постоянным с возрастом. Например, Риггс и коллеги (2011) сравнили производительность памяти для одно- и многофункциональных объектов в трех возрастных группах: 7-летние, 10-летние и взрослые.

Хотя взрослые запоминали больше объектов, чем маленькие дети, множественные признаки не вызывали дополнительных нарушений производительности ни в одной возрастной группе по сравнению с исследованиями, в которых мог измениться только один признак. Это говорит о том, что количество интегрированных представлений многофункциональных объектов в WM менялось с возрастом. Однако в однокомпонентном состоянии Риггса и др. (2011) могла измениться только ориентация, тогда как в многофункциональном состоянии - либо цвет, либо ориентация. может измениться. Память на цвет обычно лучше, чем на ориентацию (см. Cowan & Hardman, 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013; Peich, Husain & Bays, 2013). Действительно, взрослые Риггса и др. также показали себя одинаково хорошо в одно- и многокомпонентных условиях, в отличие от Коуэна и Хардмана (2015; см. также Oberauer & Eichenberger, 2013).

Возможно, общее улучшение цветовой памяти маскировало вредный эффект запоминания двух особенностей. Поэтому, чтобы исключить такую ​​возможность, в данном исследовании мы систематически исследовали память на некоторые функции, варьируя при этом потребность в запоминании других функций. Например, мы исследовали память на местоположение объекта в трех условиях: когда необходимо запомнить только его, когда необходимо запомнить местоположение и цвет и когда необходимо запомнить местоположение, цвет и ориентацию.

Второй потенциальный результат согласуется с гипотезой обогащения черт развития. Согласно этой гипотезе, все участники могли сохранить одинаковое количество объектов, но участники старшего возраста сохранят больше деталей функций для каждого объекта. ), но согласно гипотезе обогащения функций, это снижение будет более резким для более молодых участников (гипотеза H2B). Точно так же цветовая память должна снижаться, когда требуется также память на ориентацию (гипотеза H2C), и согласно гипотезе обогащения признаков, это снижение должно быть более резким у более молодых участников (гипотеза H2D).

Улучшение памяти, обусловленное все более подробным представлением запоминаемых объектов, а не увеличением количества объектов, согласуется с литературными данными, предполагающими, что младенцы могут запоминать около трех объектов одновременно (Oakes & Luck, 2013; Zosh & Feigenson, 2015), но с ограниченными возможностями. подробно (см. Zosh & Feigenson, 2012). Это объяснение может также соответствовать описаниям дефицита привязки признаков у маленьких детей по сравнению с состояниями, когда требуется только один признак (см. Cowan et al., 2006; Lorsbach & Reimer, 2005). Если гипотеза обогащения признаков полностью объясняет развитие рабочей памяти, предполагается, что предыдущие результаты увеличения емкости с возрастом были получены потому, что дети младшего возраста чаще забывали тестируемый признак (например, цвет), сохраняя при этом знание о том, где находились около трех объектов.

Эти противоположные результаты (увеличение емкости или расширение функций) можно проверить другим способом, который не зависит от особого статуса какой-либо одной функции или общей загрузки функций. В частности, в нашем последнем блоке тестирования каждое испытание включало только один зонд, местоположение, цвет или ориентация которого могли быть неизвестны участнику до тех пор, пока зонд не будет предъявлен. На основе этого блока испытаний, как будет объяснено позже, мы могли бы использовать недавнюю модель WM для оценки количества испытаний, для которых известен хотя бы один признак, тип k, который может увеличиваться по мере развития (гипотеза H1C), и, альтернативно, мы могли бы также оценить, увеличивается ли общее количество особенностей, известных хотя бы частично известных объектов, с развитием (гипотеза H2D) (см. Cowan et al., 2013; Hardman & Cowan. 2015; Oberauer & Eichenberger, 2013).

Третий потенциальный результат заключается в том, что участники постарше сохранят больше объектов и больше деталей этих объектов; Гипотезы как об увеличении емкости, так и об обогащении функций могут быть верными. По мере развития детей оба параметра могут увеличиваться и способствовать улучшению способностей WM. В литературе имеются схожие, хотя и не идентичные, выводы. В частности, недавняя работа показала, что как емкость (количество объектов в WM), так и точность запоминания таких объектов у взрослых были выше, чем у детей при заданном размере двух объектов (Sarigiannidis, Crickmore & Astle, 2016). Увеличение как количества сохраняемых элементов, так и точности с возрастом было также обнаружено для памяти на серии тонов (Clark et al., 2018). Точно так же точность детской памяти при воспроизведении ориентации одной или трех полосок улучшалась с возрастом при использовании как поперечных (Burnett Heyes et al., 2012), так и продольных данных (Heyes, Zokaei & Husain, 2016). Это возрастное преимущество было значительно больше в случае с тремя полосками, чем в случае с одной полоской, что может отражать то, что количество высокоточных слотов увеличивалось с возрастом. Мы не исследовали точность и не знаем, играет ли точность какого-либо признака в развитии сопоставимую роль с тем, что мы исследуем, — количеством признаков на объект.

Наконец, дети и молодые люди теоретически могут сохранять одинаковые объекты и уровни детализации функций. Эта общая нулевая гипотеза маловероятна, учитывая прошлые исследования, поскольку молодые люди обычно превосходят детей и подростков при выполнении визуальных задач WM (например, Brockmole & Logie, 2013; Cowan et al., 2005, 2006; Gathercole et al., 2004; Isbell et al., 2015; Риггс и др., 2006).

Метод

Предлагаемые характеристики образца

Мы планировали набрать 40 детей (6–7 лет), 40 подростков (11–13 лет) и 40 взрослых студентов студенческого возраста (18–25 лет). Этот размер выборки был выбран после моделирования дизайна байесовского фактора и моделирования байесовских апостериорных данных (подробности см. ниже). Более того, если бы доказательства возрастных различий в k между возрастными группами (гипотеза H1A, анализ 1) были неубедительными (определяемыми как фактор Байеса от 0,33 до 3), мы бы набрали еще 10 участников в каждой возрастной группе и провели повторный анализ максимум два раза ( см. Schönbrodt & Wagenmakers, 2018). Подходящие участники сообщили, что у них нормальное или скорректированное до нормального зрение и нормальное цветовое зрение, а также они свободно говорят по-английски. Исследование было одобрено местным комитетом по этике исследований (Institutional ReviewBoard) Университета Миссури. Все участники (или, в случае детей-участников, их законные опекуны) перед участием предоставили информированное согласие. Мы подробно описываем критерии исключения (и замены) в дополнительных материалах (см. Раздел 1), основанные на практических показателях (ниже 0,55 правильная пропорция), близких к потолку (выше 0,97), производительности ниже 90% в задаче перцептивного сопоставления. , а также невыполнение задания.

Демографическая информация, которую необходимо собрать

Участники и их родители или опекуны сообщили о своем возрасте (измеренном в месяцах) и поле (женский, мужской, другой/предпочитаем не указывать), а мы сообщим средний возраст и гендерное соотношение по возрастным группам. Дополнительная демографическая информация о расе и этнической группе участников была собрана для целей мониторинга участия в исследовании и требований федерального финансирования, но не сообщалась и не анализировалась в этом исследовании.

Экспериментальная процедура

Обзор. — Наш первоначальный план состоял в том, чтобы собирать данные лично. Однако из-за пандемии COVID-19 данные были собраны онлайн посредством видеозвонка с экспериментатором. Поэтому участники не получили книги и наклейки, как планировалось изначально. Проходя процедуры письменного и устного согласия, участники узнали о оплате наличными. Фазы эксперимента по порядку включали инструкции и вовлечение участников, задание на сопоставление восприятия, титрование размеров наборов для корректировки сложности с учетом индивидуальных различий в уровне способностей и сам эксперимент. Процедура титрования была основана на множестве кошек с разными признаками, после чего определялось местоположение зонда, в котором была или не была помещена кошка, с проверкой распознавания этого места. Собственно эксперимент включал испытания с размерами наборов, равными результату титрования и на один превышающий его, разделенными на пробные блоки, причем каждое испытание включало один зонд (место тестирования), два зонда (место тестирования и цвет) и три зонда (место тестирования, цвет и ориентацию). ) в этом порядке или в обратном порядке. Наконец, каждый участник заполняет блок, в котором в каждом испытании исследуется какой-либо один признак (местоположение, цвет или ориентация). По нашим оценкам, общее время тестирования продлится от 45 до 55 минут, включая все процедуры.

Инструкции и участие участников. Перед началом эксперимента экспериментатор будет использовать легенду, чтобы улучшить понимание задачи и вовлеченность. Они скажут участникам, что нам нужна помощь в выяснении, какие коты веселились на вечеринке по случаю дня рождения (например, был ли на вечеринке кот в шляпе такого цвета?). Когда зонд совпадает с элементом в массиве памяти («коты на вечеринке»), участники должны нажать «ДА», если он отличается от всех подобных элементов, они должны нажать «НЕТ».

Перед началом эксперимента все участники увидят инструкции по выполнению заданий на экране, а экспериментатор зачитает их вслух. На экране также будут появляться письменные инструкции перед каждым новым блоком испытаний (подробную информацию об инструкциях для участников см. в разделе «Дополнительные материалы», раздел 8). Участники получат обратную связь после каждого испытания; зеленая галочка (✓) указывает на правильные ответы, а светлый красный крестик (✗) – на неправильные. Кроме того, в конце каждого блока участники увидят на экране многочисленные зеленые отметки, обозначающие все испытания, на которые были даны правильные ответы, а также движущийся индикатор выполнения, показывающий, какую часть исследования они завершили. Младшие участники получат наклейки в качестве дополнительного поощрения. Экспериментатор был доступен онлайн через программное обеспечение для виртуальной связи, чтобы задавать вопросы и подбадривать.

For more information:1950477648nn@gamil.com