バデレーのワーキングメモリモデル

バデレーのワーキングメモリの最初のモデル(エピソードバッファなし)

中央執行部編集

認知プロセスの制御と調整を担う柔軟なシステムが中央執行部である。 集中力を高め、情報の的を絞り、作業記憶と長期記憶を連動させる。 認知プロセスを制御し、短期記憶が活発に働いていることを確認し、逸脱したときには介入し、注意散漫を防ぐ監督システムであると考えることができる。

次のような機能がある。

  • 入ってくる情報の更新とコード化、古い情報の置き換え
  • 多くのソースからの情報を首尾一貫したエピソードに結合
  • 奴隷システムの調整
  • タスクまたは検索戦略間の移行
  • 抑制。 支配的または自動的な反応の抑制
  • 選択的注意

中央執行部は主に2つのシステムを備えている。 視覚情報を扱う視覚・空間スケッチパッドと、言語情報を扱う音韻ループである。

デュアルタスクパラダイムを用いて、バデリー氏とエルズ氏は、例えばアルツハイマー型認知症の患者は、個々のタスクの難易度を能力に合わせた場合でも、複数のタスクを同時に実行すると障害が生じることを発見した。 2つのタスクには、記憶タスクと追跡タスクがあります。 個々の動作はうまく完了するのですが、アルツハイマー型認知症が顕著になるにつれて、2つ以上の動作を行うことが難しくなってくるのです。 この研究により、アルツハイマー病患者における中枢実行機能の劣化が示された。

実行機能に関する最近の研究では、「中枢」実行機能はバデリー&ヒッチモデルで考えられているほど中枢ではないことが示唆されている。

音韻ループ編集

Baddeleyの音韻ループのモデル

全体として音韻ループ(または「調音ループ」)は音または音声情報を扱います。

聴覚的な言語情報はすべて自動的に音韻貯蔵部に入るものと考えられています。 視覚的に提示された言語は、無言の調音によって音韻コードに変換され、それによって音韻記憶装置に符号化されることができる。 この変換は調音制御過程によって促進される。 音韻記憶装置は「内耳」として働き、音声を時間順に記憶します。一方、調音制御過程は「内なる声」として働き、一連の単語(または他の音声要素)をループ状に繰り返し、音の減衰を防ぎます。 音韻ループは、特に幼児期における語彙の獲得に重要な役割を果たすと思われます。

音韻ループの証拠となる5つの主な発見:

  1. 音韻の類似性の効果:
    似た音の単語のリストは、異なる音の単語よりも覚えにくい。 意味的な類似性(意味の類似性)の効果は比較的小さく、言語情報は作業記憶の中で音韻的に主にコード化されるという仮定を裏付けている。
  2. 調音抑制の効果:
    人は無関係なことを声に出して言うように言われると、言語資料の記憶が損なわれる。 これは、調音リハーサルが阻害され、音韻ループの記憶痕跡が減衰するためと考えられる。
  3. コード間の情報伝達:
    視覚的に提示されたものに対して、成人は通常名前を付け、副音声でリハーサルするので、情報は視覚から聴覚のエンコーディングに伝達されます。 このとき、視覚的に提示されたものについては、音韻の類似性による効果が消失します。
  4. 神経心理学的証拠:
    音韻記憶の欠陥は、音韻短期記憶における特定の欠損を持つ患者の行動を説明するものである。 発達性言語機能障害を持つ失語症患者は、調音リハーサル過程の欠陥により、調音に必要な音声運動コードを設定することができない。
  5. 一方、言語障害が二次的なものである構音障害患者は、リハーサルの能力が正常であることが示されている。 このことから、重要なのは声帯下リハーサルであることが示唆される。

音韻短期記憶説を支持する根拠 編集

数十年にわたる文献の蓄積が、音韻短期記憶説を強く支持することになった。 1971年にStephen Madiganが行った研究では、視覚的ではなく聴覚的にリストを提示すると、順方向の連続想起においてより大きな再帰性効果が見られることが示されました。 (この研究では、聴覚提示によって、最近学習した項目がより多く想起されることが示された。 キャサリン・ペニーはこの発見を発展させ、自由想起課題の場合にもモダリティ効果が見られることを観察した。 1965年、Dallettは、提示されたリストに「サフィックス」項目(このサフィックスは想起されるべきでない注意散漫項目)を追加すると、このモダリティ効果が大きく減少することを発見している。 ロバート・グリーンは1987年にこの観察結果を利用し、このサフィックス効果は視覚的ではなく聴覚的に学習したリストにより大きな影響を与えることを発見した。 これらの知見を総合すると、最近学習した項目を音韻的に記憶する短期記憶装置が存在するという説を強く支持する結果となった。 さらに、BloomとWatkinsは、接尾辞が言語音として解釈されない場合、接尾辞効果が大幅に減少することを発見した。これは、非言語的なディストラクターの影響をほとんど受けないことから、音韻的短期記憶説と一致する。 視覚空間スケッチパッドは、操作のための視覚情報を保持するストアである。 視覚-空間スケッチパッドは、音韻ループの短期的な処理を妨げないという点で、それ自体がワーキングメモリのストレージであると考えられている。 研究の結果、視覚-空間スケッチパッドは音韻ループと同時に働き、聴覚刺激と視覚刺激の両方を処理することができ、どちらかのプロセスがもう一方のプロセスに影響を与えることはないことが分かっています。 バデリーはこの現象を説明するために、短期記憶をワーキングメモリとして再定義した。 本来の短期記憶の理論では、人は、非常に短い時間、時には数秒のうちに、合計7項目プラスマイナス2項目しか記憶できない即時情報処理の店を1つしか持っていないと理解されているのである。 デジタル・スパン・テストは、古典的に定義された短期記憶の測定の好例である。 基本的に、情報を長期記憶に転送するための既存の関連付けを見つけることによって、数分以内に7項目プラスまたはマイナス2項目を符号化できない場合、その情報は失われ、符号化されない。

しかしながら、視覚-空間短期記憶は、短時間に視覚および/または空間情報を保持することができる。 この記憶が使用されているとき、個人は空間的方向付けの複雑または困難な作業で操作可能な心的イメージを瞬間的に作成し、再訪することができる。 このようなことができる脳の部位に、さまざまなタイプの脳障害による差異がある人もいる。 また、視覚的な感覚記憶のような一過性の記憶の違いについても、誤解がある場合があります。 一過性の記憶とは、単に一瞬の感覚的な記憶のことです。 ですから、視覚性感覚記憶も感覚記憶の一種であり、情報の記憶はあるのですが、その記憶は1秒程度しか続きません。 視覚的な感覚記憶がもたらす一般的な影響としては、実際にはそこにないものを見たことを覚えていたり、視界にあった特定のものを覚えていなかったりすることがあります。

脳には、視覚-空間スケッチパッドと総称されるものの異なる機能を制御する、2つの異なる経路がある。 スケッチパッドは、空間短期記憶と物体記憶からなる。 空間的短期記憶は、他の物体との比較表現において、自分が「どこにいるのか」を学習し、記憶することができる方法である。 視覚-空間スケッチパッドの物体記憶は、物体が「何」であるかを学習し、記憶するために不可欠である。 この2つの異なる視覚能力の違いは、脳内でそれぞれの能力の経路が異なることが大きな原因である。 脳の中で、環境に対する、あるいは環境の中での人の空間表現を検出する視覚経路は背側流である。 物体の形、大きさ、色などの決定的な特徴を判断する視覚経路は、腹側流と呼ばれます。 この2つの視覚経路はそれぞれ独立しており、視覚系はどちらか一方だけを処理することも(例えば脳損傷の場合など)、両方を同時に処理することも可能です。 2つの視覚流は互いに依存しないので、一方が操作的に機能していても、他方は情報を送ることができる。

Logie’s elaboration of the visu-spatial sketchpadEdit

Logie は、視覚空間スケッチパッドがさらに2つの要素に細分化できることを提案した:

  1. 形と色に関する情報を格納する視覚キャッシュ
  2. 空間と運動の情報を扱う内部スクライバ
  3. 視覚空間キャッシュは、視覚空間と運動に関する情報、および視覚空間キャッシュを含む。 また、ビジュアルキャッシュの情報をリハーサルし、中央執行部に情報を伝達する。

3つの主な発見は、視空間スケッチパッドの視覚部分と空間部分の区別の証拠を提供する:

  1. 二つの視覚タスク間または二つの空間タスク間よりも視覚タスクと空間タスク間の干渉が少ないこと。
  2. 脳の損傷は、他の構成要素に影響を与えることなく、そのうちの1つに影響を与えることができる。
  3. 脳イメージングの結果から、視覚的なものを扱うワーキングメモリ・タスクは主に左半球の領域を活性化するのに対し、空間情報を扱うタスクは右半球の領域をより多く活性化することがわかった。

Episodic bufferEdit

2000年にBaddeleyはモデルに第4の要素、エピソード・バッファを追加した。 この構成要素は容量が限られた受動的なシステムであり、領域を越えて情報を結びつけ、時間的順序付け(またはエピソード的時系列順序付け)を伴う視覚、空間、言語情報の統合単位を形成することに特化したもので、例えば物語や映画のシーンの記憶のようなものである。 また、エピソードバッファは、長期記憶や意味づけとの関連も想定されています。

「ワーキングメモリの構成要素の間だけでなく、ワーキングメモリを知覚や長期記憶と結びつけるバッファストアとして機能する」。 バデリー氏は「バッファからの取り出しは意識的な認識を通じて行われる」と仮定している。 エピソード・バッファは、個人がすでに持っている情報の統合単位を使って、新しい概念を想像することを可能にします。 このバッファは「注意を必要とするプロセスであり…バッファは中枢実行系に大きく依存している」と考えられる。 「エピソードバッファは、結合した特徴を記憶し、意識的に利用できるようにすることはできるが、それ自体は結合のプロセスに関与していないと考えられる」

「音韻ループやスケッチパッドへの意識的アクセスはバッファを介して行われると考えられる」(同前)。 これは、視覚-空間スケッチパッドと音韻ループの両方が、その感覚領域内の情報を結合するマイナーバッファとして機能するという仮定に基づいている。 また、エピソードバッファは嗅覚や味覚とも相互作用する可能性がある

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