Pamięć Operacyjna Według Alana Baddeleya

Pamięć od wielu lat budzi zainteresowania psychologów. Scharakteryzowanie jej wszystkich struktur wydaje się wręcz niemożliwe. Dzieje się tak nie tylko z ogromu materiału, jaki ją cechuje, ile z dość niewielkiej liczby danych empirycznych. Niniejsza praca będzie zatem wskazywać tylko na jeden aspekt pamięci operacyjnej, której odpowiada złożoność funkcji oraz rodzaje przetwarzanych informacji. W toku rozważań będą brane pod uwagę badania oraz wnioski pochodzące z modelu Alana Baddeleya i Grahama Hitcha (1974) dotyczące charakterystyki pamięci krótkotrwałej.

Baddeley i Hitch przeciwstawili się modelowi magazynowemu, w którym pamięć krótkotrwała najpierw przedostawała się do „przedsionka” pamięci długotrwałej, by na drodze powtórzeń przekazywać informacje do magazynu długotrwałego. Poza tym pamięć krótkotrwała podtrzymywała informacje przez stosunkowo krótki odstęp czasu w celu bieżącego ich wykorzystania. Baddeley zmienił zakres semantyczny pamięci z krótkotrwałej na roboczą („working memory”, WM), służącą bieżącej aktywności poznawczej. Psycholog porównał pamięć operacyjną do wieży kontrolnej na dużym lotnisku – „dzięki niej mogą w bezkolizyjny sposób starować i lądować samoloty, a te, dla których w danym momencie nie ma miejsca, mogą przez pewien czas krążyć wokół. Jednocześnie wieża kontrolna ma dokładny obraz ruchu samolotów w najbliższej okolicy lotniska”. *1

Pamięć operacyjna odwołuje się do szeregu funkcji. Aby zrozumieć jej funkcjonowanie należy mieć świadomość, iż zadania poznawcze tworzą ciągi operacji umysłowych, by wydobyć informacje, musimy wydobywać ich części składowe. Poza tym, aby wykonać daną czynność musimy utrzymać w pamięci te informacje, które stają się podłożem tych działań. Informacje te pochodzą z wejścia sensorycznego, z zasobów pamięci długotrwałej oraz z wcześniejszych operacji poznawczych. Innymi słowy, pamięć operacyjna spaja kilka autonomicznych funkcji : nadzorowanie, przyswajanie, przetwarzanie oraz wydobywanie informacji.

Według psychologów pamięć operacyjna składa się z kilku złożonych struktur, nie jest więc pojedynczym magazynem o ograniczonej pojemności. Nie są zgodni zatem z paradygmatem Millera, który uważał, że pamięć krótkotrwała ma pojemność 7 elementów + – 2(tzw. „magiczna siódemka Millera”), lub paradygmatem Cowena, który tę pojemność zmniejszył o trzy elementy. Pamięć operacyjna składa się bowiem z centralnego systemu wykonawczego oraz dwóch podporządkowanych mu systemów niewolniczych : pętli fonologicznej oraz notesu wizualno- przestrzennego.

Centralny system wykonawczy pełni funkcję nadrzędną w stosunku do pozostałych układów : kontroluje podrzędne struktury, kieruje uwagą i zasobami poznawczymi, nadzoruje pracę pętli artykulacyjnej i notesu wizualno – przestrzennego, wykonuje operacje umysłowe na małej liczbie jednostek (Jagodzińska, 2000). Centralny system wykonawczy jest zatem najistotniejszym składnikiem pamięci operacyjnej, który współdziała nie tylko z pamięcią długotrwałą, ale również odpowiada za wydobywanie i selekcję przechowywanych informacji. Centralny system wykonawczy jest poniekąd „jądrem” naszych myśli i czynności poznawczych. System ten może być również elementem tworzącym określone myśli (Maruszewski, 2001). Należy tu wymienić wszelkiego rodzaju intruzje myślowe, nieprzyjemne w odbiorze, powtarzające się niczym błędne koło. Badania Tuesdale’a (1993) wykazały, iż wprowadzenie „warunków silnie angażujących centralny system wykonawczy może spowodować spadek częstości myśli intruzywnych”. *2 Tego typu zależności wydają się przydatne w leczeniu i zniwelowaniu wielu negatywnych stanów, z którymi pacjenci walczą od lat (natręctwa, stany depresyjne).

Baddeley początkowo uważał, że system ten posiada nieograniczoną pojemność. W wyniku replikacji badań okazało się, że pamięć operacyjna ma pewne granice (1992) oraz wyodrębniono w ramach jej struktury bufor epizodyczny, ponieważ skoncentrowano się na procesach integrowania informacji (Baddeley, 2000 b). Bufor epizodyczny w zasadzie skupia się wokół temporalności, gdyż jako dodatkowy składnik pamięci operacyjnej magazynuje na jakiś czas zintegrowane informacje pochodzące z różnych źródeł : z pętli fonologicznej, z notesu wizualno – przestrzennego oraz z pamięci długotrwałej. Nie jest strukturą autonomiczną, ponieważ wydobycie informacji odbywa się świadomie, przy użyciu centralnego systemu wykonawczego. System ten spaja informacje w sensowną i logiczną całość. Baddeley wyróżnił struktury, które mogą zmieniać się pod wpływem uczenia się (pamięć epizodyczna, język oraz semantykę wizualną) oraz te, które nie mogą zmienić swego statusu pod wpływem uczenia się (centralny system wykonawczy, notes wizualno – przestrzenny, bufor epizodyczny oraz pętla fonologiczna). Można również zauważyć, iż centralny system wykonawczy zatrzymuje na chwilę bieżącą informację po to, by móc radzić sobie z nowymi zadaniami. Przeładowanie materiałem uniemożliwiłoby sprawne funkcjonowanie systemu.

Pozostały system służebny, do którego można zaliczyć pętlę fonologiczną składa się według Baddeleya z dwóch podsystemów : centralnego systemu artykulacyjnego i magazynu fonologicznego. Pierwszy z nich przechowuje informacje oparte na mowie werbalnej, drugi – opiera się na mowie subwokalnej, niewymagającej głośnego artykułowania. Centralny system artykulacyjny zwany jest również „wewnętrznym głosem”, natomiast magazyn fonologiczny „wewnętrznym uchem” (Baddeley, Lewis, 1981). Jak wskazuje nazwa, „wewnętrzny głos” przechowuje informacje na zasadzie powtórzeń. Jeśli ta czynność zostanie pominięta, informacja ulegnie zapomnieniu. Obrazowo można to przedstawić w sytuacji, podczas której chcemy wziąć kluczyki do samochodu. Jeśli na naszej drodze pojawi się jakiś dystraktor, np. dźwięk pochodzący z aparatu telefonicznego, a w konsekwencji rozmowa telefoniczna, możemy dojść do auta, przekonani, że kluczyki są ręku. W rzeczywistości rozproszenie i brak powtórzenia w myślach o powinności wzięcia kluczy, skutecznie to uniemożliwią. Innymi słowy, jesteśmy wręcz przekonani, że te klucze wzięliśmy. Dystraktory w skuteczny sposób udaremnią sprawną pracę systemu artykulacyjnego.

Magazyn fonologiczny przechowuje informacje przez okres 1,5 – 2 sekund (Maruszewski, 2001). Okres ten może zostać wydłużony przez wprowadzenie informacji do kontrolnego systemu informacyjnego, w którym następuje powtarzanie wewnętrzne, po czym informacja ponownie wraca do magazynu fonologicznego. Wynika więc z tego, że informacje z centralnego systemu artykulacyjnego są źródłem informacji, które znajdują się w magazynie. Poza tym docierają tam także z pamięci sensorycznej (zjawiska słuchowe) oraz z pamięci długotrwałej. Zjawiska słuchowe dostępne są automatycznie do magazynu fonologicznego. Na podstawie badań metodami PET i fMRI Baddeley (2000) uważa, iż magazyn fonologiczny zlokalizowany jest w rejonie szczeliny Sylwiusza w lewej półkuli, a proces przetwarzania jest związany z obszarem Broca (pole Brodmanna 40 i 44, za: Jagodzińska 2000).

Dowody przemawiające za obecnością pętli fonologicznej dostarczają testy z zakresu pamięci bezpośredniej polegające na odtwarzaniu serii słów. W wyniku badań przeprowadzonych przez Baddeleya, Thomsona i Buchanana (1975) okazało się, iż pamięć operacyjna jest ściśle skorelowana z długością wymawianych słów. Najszybciej potrafili odtworzyć je Chińczycy w porównaniu do studentów angielskich czy walijskich. Zakres odtwarzanych słów malał wraz ze wzrostem liczby sylab. Ale krytyczną zmienną jest tutaj nie tyle liczba sylab, co czas wymawiania poszczególnych zgłosek. Słowa z krótkimi sylabami mają krótszy czas wymawiania od tych, których wymowa jest dłuższa (Baddeley, 1990). Zakres pamięci operacyjnej zależy zatem od języka, w którym są wymawiane słowa. Baddeley określił to mianem efektem długości słowa. To badanie pozwoliło na odkrycie następnej zależności, którą zaobserwowali Ellis i Hanneelly (1980). Zbadano grupę studentów anglo i walijsko języcznych. Okazało się, że gorsze wyniki uzyskiwały te osoby, które wypowiadały cyfry w dialekcie walijskim. Działo się tak, ponieważ język ten cechuje wydłużenie sylab podczas wymowy. Rekordzistami w zapamiętywaniu liczb okazali się Chińczycy – artykulacja cyfry w tym języku jest najkrótsza (Hoosin, 1982, za : Baddeley, 1997). Efekt długości słowa ma również znaczenie podczas indywidualnego czytania i interpretowania tekstu. Te osoby, które szybciej dokonują tych operacji odznaczają się zwiększaniem zakresu pamięci operacyjnej, ponieważ szybka artykulacja umożliwia odświeżenia większej liczby śladów, zanim nastąpi ich rozpad (Jagodzińska, 2000). Anderson porównał to z taśmą magnetofonową, która wypełniona jest nagraniem. Mogą znaleźć się na niej słowa krótkie, i wtedy ich liczba będzie większa od liczny słów dłuższych, których może być mniej. Nie bez znaczenia wydaje się zatem paradygmat ograniczeń pamięci operacyjnej.

Na przeciwległym biegunie efektu długości słowa znajduje się supresja artykulacyjna, czyli stłumienie artykulacji. Baddeley i współpracownicy zbadali, co stanie się, gdy uniemożliwione zostanie powtarzanie przez osobę badaną. Badani musieli podczas odbioru materiału werbalnego ciągle wymawiać nieistotne słowo, np. la, la, la. Okazało się, że stłumienie artykulacji obniża zakres pamięci bezpośredniej, w tym eliminuje efekt długości słowa (Baddeley, 1997). Tutaj jednak różnice między językami nie występowały (Ellis i Hennelly, 1980, Chincotta i Undrewood, 1997). Przeprowadziłam zatem eksperyment polegający na tym, że moja 11-letnia córka uczyła się dwóch równych pod względem liczby sylab wierszy. Nauczanie jednego z nich odbyło się w zupełnej ciszy. Natomiast drugi utwór był przyswajany przy jednoczesnym wymawianiu co wers zwrotów „tak, tak, tak”. Okazało się, że zjawisko supresji artykulacyjnej potwierdziło się. Wiersz nauczany bez dystraktorów przyswojony został w miarę krótkim czasie, natomiast w ich obecności – czas ten znacznie się wydłużył oraz powtórzony został z błędami.

Pętla fonologiczna cechuje się zatem następującymi funkcjami : przechowywanie materiału pamięciowego, powtarzanie i odtwarzanie werbalne. Zwerbalizowanie nie odnosi się jednak wyłącznie do języka, ale również do odtwarzania ciągu liczb. Informacje zawierające się w pętli usytuowane są sekwencyjnie, dzięki temu ułatwia rozumienie i interpretację. „Według Baddeleya pętla kształtuje się wraz z rozwojem mowy : procesy zaangażowane w percepcję mowy dają podstawy magazynowi fonologicznemu, a procesy związane z produkcją mowy – przetwarzaniu artykulacyjnemu. Stwierdzono udział pętli fonologicznej w przyswajaniu przez dzieci słownika (Gathercole i Baddeley, 1989), a także w nauce czytania (Jorm, 1983; Johnson, 1993; De Jong, 1998). Podobnie jest u dorosłych, którzy uczą się języka obcego”. *3 Wynika z tego, iż dyslektycy cechują się zaburzeniami pętli fonologicznej o dysfunkcjonalnej pracy obszaru Brodmanna 40 i 44.

Nęcka zauważył, iż w teorii Baddeleya główne założenie opiera się na konflikcie między przetwarzaniem a przechowywaniem (1994). Dzieje się tak, ponieważ pamięć operacyjna posiada ograniczoną pojemność, więc musi się koncentrować na bieżącej informacji. Jeśli tak się dzieje, pętla artykulacyjna działa wolniej lub zanika (nie jest powtarzany). Gdyby zaś system skupił się na nadmiernej koncentracji, doszłoby do zakłóceń w przetwarzaniu. Nęcka zwrócił też uwagę na znaczące działanie czynnika temporalnego (1994), gdyż nawet chwilowe koncentrowanie się na przetwarzaniu może doprowadzić do bezpowrotnej utraty informacji znajdujących się w pętli artykulacyjnej lub notesie wzrokowo – przestrzennym. Z drugiej strony, skupienie się na powtarzaniu grozi dezorganizacją całego systemu poznawczego oraz motywacyjnego.

Trzeci element pamięci operacyjnej to notes wizualno – przestrzenny, którego funkcję wykorzystuje się do podtrzymywania i odtwarzania operacji przestrzennych. Tutaj podsystem działa podobnie, jak w przypadku pętli fonologicznej, jednakże operuje na innym materiale. Zapamiętane informacje pochodzą zarówno z pamięci trwałej, jak i z pamięci ikonicznej. Nieświadomie wydobywane, stają się nowym paradygmatem pamięci. Pozwalają na sprawne analizowanie bodźców oraz działania motywacyjne. Baddeley w swych badaniach udowodnił, iż wprowadzanie zadań o takich samym stopniu złożoności, skutecznie przyczyniają się do gorszego ich wykonania. Nie ma natomiast takiej zależności, gdy jedno ze zadań ma naturę werbalną (1994).

Działanie pamięci operacyjnej jest w dużej mierze uzależnione od pracy centralnego systemu wykonawczego, struktury jemu podrzędne odgrywają rolę odruchową, nie zdajemy sobie sprawy z ich działania. „Jadro” systemu, nadzorując pracę pozostałych podsystemów, nie jest zatem konstruktem sensu stricte, lecz paradygmatem uporządkowanej struktury, w ramach której pracują inne systemy mu służebne. Funkcją jest natomiast zapobieganie chaosowi poznawczemu i wykonawczemu.

Autor: Katarzyna Mróz (psycholog)

Przypisy:
1. Strelau J., Doliński D., (2008). Psychologia. Tom 1. GWP, s.429.
2. Maruszewski Tomasz (2001), Psychologia poznania. Sposoby rozumienia siebie i świata. GWP, s. 188.
3. Jagodzińska M., (2000). Psychologia pamięci. Badania, teorie, zastosowania, Wydawnictwo Helion, s.172.


Literatura cytowana:
Anderson J.R. (1998), Uczenie się i pamięć. Integracja zagadnień. WSIP.
Jagodzińska M., (2000). Psychologia pamięci. Badania, teorie, zastosowania. Wydawnictwo Helion.
Maruszewski Tomasz (2001), Psychologia poznania. Sposoby rozumienia siebie i świata. GWP.
Nęcka E.,(1994), Inteligencja i procesy poznawcze. Oficyna Wydawnicza „Impuls”.
Strelau J., Doliński D., (2008), Psychologia. Tom 1. GWP.

Dodaj Komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *