Ugrás a tartalomhoz

Általános pszichológia 1-3. – 2. Tanulás – emlékezés – tudás

Csépe Valéria, Győri Miklós, Ragó Anett

Osiris Kiadó

A standard munkamemória-modell: pufferek és kontrollrendszer

A standard munkamemória-modell: pufferek és kontrollrendszer

Alan Baddeley és Graham Hitch a hetvenes évek elején egy kísérletsorozatba kezdtek, amelynek elsődleges célja az volt, hogy ellenőrizzék az Atkinson-Shiffrin-mo- dellnek a rövid távú emlékezet egységes, korlátozott kapacitására vonatkozó állítását (Baddeley-Hitch, 1974). A kísérleti személyeknek egy 3-6 elemű számsort kellett megtartaniuk az egyik modalitásban, és ezzel párhuzamosan megértési, következtetési és hosszú távú tárolási és előhívási feladatokat kellett végezniük a másik modalitásban. A táras modell értelmében az STS túlterhelése miatt a számterjedelem-fel- adatban minden elemnövekedés csökkenést kell, hogy okozzon a párhuzamosan végzett feladat teljesítményében.

Ezzel szemben Baddeley és Hitch kísérletében három számig (ez körülbelül az átlagos egészséges kapacitás fele) semmilyen hatása nem volt a számterjedelmi feladatnak a megértésre, és csak enyhén változtatta a hosszú távú emlékezeti tanulást (Baddeley-Hitch, 1974; Baddeley, 1986). Amennyiben a számterjedelmi feladat elérte a hat elemet, a párhuzamosan végzett feladatokban teljesítménycsökkenés jelentkezett, azonban korántsem olyan drámai módon, mint azt az egységes rövid távú emlékezeti kapacitás alapján várni lehetett volna. A kísérlet interpretációja szerint a feldolgozás és a tárolás két elkülönülő komponens a rövid távú emlékezeten belül. Baddeley és Hitch szerint a rövid távú emlékezetet munkamemóriaként kell felfogni, amely fenntartja és manipulálja az információt a következtetést, megértést, tanulást igénylő feladatok kivitelezése alatt. Három alapvető jellemzője van: 1. időleges tárolást végez számos problémamegoldást igénylő feladatban, 2. független információforrásokat hoz interakcióba, 3. korlátozott kapacitású (Baddeley-Hitch, 1974; Baddeley, 1986). További kísérletekben igazolták, hogy a párhuzamosan végzett feladatoknál nem a két feladat közötti figyelemváltás okozza a teljesítménycsökkenést, mivel ebben az esetben a két feladaton nyújtott teljesítményeknek negatívan kellett volna korrelálniuk, míg a valóságban ez pont fordítva történt.

5.4. ábra. Baddeley és Hitch (1974) három- komponensű munkamemória-modellje. A ver- bál is és a téri-vizuális információk, emlékek két modalitásspecifikus alrendszerben kerülnek átmeneti tárolásra és frissítésre, amelyek működésében jelentős egyéni különbségek mérhetőek. A két rendszer közötti koordinációt, a figyelmi forráselosztást a központi végrehajtó végzi el

A Baddeley-Hitch-féle modell (5.4. ábra) nemcsak abban tért el a táras rövid távú emlékezeti koncepciótól, hogy a munkamemóriának nagyobb szerepet szánt a megismerőfolyamatok működésében, hanem hogy több alrendszerre bontotta a korábban egységesnek képzelt rövid távú emlékezetet. Atkinson és Shiffrin (1968) csak a verbális komponens leírására szorítkoztak, s bár tettek rá utalásokat, hogy szükséges lenne megmagyarázni az olyan jelenségeket, mint például a vizuális ingerek között jelentkező interferencia (pl. Brooks, 1967), az ő modelljük nem tartalmazott külön vizuális komponenst. A munkamemória-modell két eltérő modalitásban, párhuzamosan működő alrendszert ír le, a verbális információk megtartásáért felelős fonológiai hurkot és a téri-vizuális információk megtartásáért felelős téri-vizuális vázlattömböt (Baddeley-Hitch, 1974). A két modalitásspecifikus alrendszert egy harmadik komponens, a modalitásfüggetlen központi végrehajtó kötné össze, amely az eredeti Baddeley-Hitch-féle modellben a korlátozott kapacitás elosztásáért és a két alrendszer összehangolásáért felelős.

7.1. táblázat -

A munkamemória, mint a kognitív műveletekben kulcsszerepet játszó, korlátozott kapacitású reprezentációs felület koncepciója, igen hamar nagy népszerűségre tett szert. Amíg azonban Nagy-Britanniában és a kontinentális Európában elsősorban a Baddeley és Hitch nevével fémjelzett, többkomponensű munkamemória-koncepció irányította a kutatást, addig az Egyesült Államokban az egységes, korlátozott kapacitású munkamemória volt az elfogadott koncepció (pl. Daneman-Carpenter, 1980).[a] A hetvenes és nyolcvanas években a kutatás elsősorban a fonológiai hurok karakte- risztikumainak feltérképezésére, valamint a verbális munkamemóriának a megértésben és a nyelvfejlődésben betöltött szerepére korlátozódott. A másik két komponens intenzív kutatására egészen a kilencvenes évekig kellett várni, de mind a mai napig a fonológiai hurok a munkamemória-modell legkidolgozottabb része.ALAN D. BADDELEY

Alan Baddeley 1934-ben született Leedsben. 1956-ban szerezte BA-fo- kozatát a London College-ban. 1962-ben Cambridge-ben szerzett PhD-fokozatot pszichológiából. 1974 és 1995 között Donald Broadbent utódaként az MRC Applied Psychology Unit igazgatója Cambridge-ben. 1995-2003 között a Bristoli Egyetem professzora. Jelenleg a Yorki Egyetem pszichológiaprofesszoraként dolgozik. A Royal Society és az Amerikai Tudományos Akadémia tagja.

Alan Baddeley a rövid távú emlékezet kutatásának kiemelkedő alakja, de sokkal több is ennél, napjaink kísérleti pszichológiájának egyik jelentős elméletalkotója. A hetvenes években Graham Hitchcsel közösen megalkotott munkamemória-modelljük óriási hatást gyakorolt a kísérleti pszichológiára és a később kibontakozó kognitív idegtudományi kutatásokra. A kilencvenes években Susan Gathercole-lal közösen végzett vizsgálataival hívta fel a figyelmet a munkamemória verbális komponensében megfigyelhető egyéni különbségek és a nyelvelsajátítás üteme közötti szoros kapcsolatra. Baddeley napjainkban is új, eredeti kísérleti paradigmákkal és elméleti modellekkel áll elő, de jelentős hatást gyakorol a neuropszichológiai vizsgálatokra, elsősorban az amnézia kutatására is. Az elmúlt harminc évben számos népszerű amnéziavizsgáló diagnosztikai eszközt, tesztet alkotott meg – például a rendkívül népszerű Ajtók és emberek felismerési tesztet -, amelyek jelentősen hozzájárultak az emlékezeti zavarok természetének megértéséhez. Az utóbbi néhány évben a hosszú távú epizodikus emlékezeti folyamatok és a munka- memória-rendszer kapcsolatának feltárásán dolgozik.

[a] Mivel Daneman és Carpenter (1980) elképzelése a nyelvi feldolgozásban kapott jelentős szerepet, ezt a modellt a pszichológiai kurzusok általában a nyelv és gondolkodás témánál tárgyalják. Tankönyvsorozatunkban erről a 3. kötetben (Általános pszichológia. 3. Nyelv és gondolkodás) található részletes ismertetés.


A verbális munkamemória kutatása: nyelvfejlődés és átmeneti emlékezés

Baddeley és Hitch (1974) megfogalmazásában a fonológiai hurok egy olyan periferikus alrendszer, amely a „beszédszerű” információ megtartására jött létre, és csak kismértékben terheli a modalitásfüggetlen központi végrehajtót. Egy modalitásfüggő alrendszer feltételezésével megmagyarázhatóvá váltak azok a korábbi kísérleti eredmények, amelyek szerint a vizuálisan bemutatott mássalhangzók felidézésénél jelentkező hibák fonológiai hasonlóságot mutattak (Conrad, 1964). Erős korrelációt találtak annak valószínűsége, hogy egy mássalhangzó helyett tévesen egy másikat idéznek fel, és aközött, hogy figyelmi helyzetben (zajban) milyen hangokat kevernek össze. A verbális anyagok rövid idejű megtartásával és előhívásával kapcsolatban kimutatott egyik legmegbízhatóbb kísérleti jelenség az úgynevezett fonológiai hasonlósági hatás. Egy fonológiailag hasonló mássalhangzókból vagy szavakból álló lista rövid távú megtartása gyengébb, mint egy fonológiailag jól megkülönböztethető elemekből álló listáé (Conrad-Hull, 1964). A fonológiai hasonlósági hatás fontos jellemzője, hogy viszonylag rövid késleltetés esetén is eltűnik (5-7 sec), amennyiben a késleltetés alatt valamilyen feladattal megakadályozzuk az ismétlést (lásd Baddeley, 1986). Baddeley és munkatársai értelmezésében ez a jelenség a fonológiai tárban lévő elemek gyors elhalványulásának bizonyítéka: a fonológiai hasonlósági hatás addig jelentkezik, amíg az elemek a frissítés megakadályozásának ellenére jelen vannak a fonológiai tárban (Baddeley, 1986, Salamé-Baddeley, 1982).

Egy másik lényeges kísérleti jelenség az artikulációs elnyomási hatás, amelynek kísérleti eljárását eredetileg Murray (1968) dolgozta ki. Kimutatta, hogy vizuálisan bemutatott mássalhangzóknál nincs fonológiai hasonlósági hatás, ha a megjegyzéssel párhuzamosan hangos artikulációt kell végezni (a kísérleti személynek folyamatosan fennhangon a the szót kell mondania). Számos további kísérletben igazolták, hogy a vizuálisan bemutatott ingereknél eltűnik a fonológiai hasonlósági hatás, ha megakadályozzák a szubvokális artikulációt (lásd Baddeley, 1986).

Szintén a szubvokális artikulációhoz kapcsolódó fontos jelenség az úgynevezett szóhosszúsági hatás: ez annyit jelent, hogy egy szólista felidézésénél a hosszabb szavakból álló listán gyengébb a felidézési teljesítmény (Baddeley et al., 1975). A szóhosszúsági hatás mellett szóló talán legismertebb eredményeket Ellis és Hennelley (1980) írta le, akik arra az érdekes tényre hívták fel a figyelmet, hogy a walesi gyerekek számterjedelme kisebb, mint az amerikaiaké, s ennek a jelenségnek az áll a hátterében, hogy hosszabb ideig tart kimondani a számokat walesi nyelven, mint angolul. A kétnyelvű walesi gyerekeknek angolul nagyobb a számterjedelmük, és artikulációs elnyomás mellett eltűnik az angol-walesi különbség (lásd Baddeley, 2001). Ezek az eredmények azt bizonyítják, hogy az inger hosszúsága lényeges tényező a megtartásban, és így közvetve a már korábban tárgyalt nyomelhalványulási hipotézist támasztják alá. Auditorosan bemutatott ingereknél az artikulációs elnyomás lerontja a szóhosszúsági hatást, de nem tünteti el a fonológiai hasonlósági hatást. Nagyon fontos, hogy a fonológiai hasonlóságot csak vizuálisan bemutatott ingereknél rontja le az artikulációs elnyomás.

Ezek az eredmények jól megmagyarázhatóak egy kétkomponensű verbális mun- kamemória-alrendszer segítségével. Két különböző kód működik, amelyeket Badde- ley és munkatársai belső fülnek, illetve belső hangnak neveztek el (Baddeley-Lewis- Vallar, 1984). Létezik tehát egy fonológiai tár és egy artikulációs frissítő komponens. A vizuálisan bemutatott ingerek csak az artikulációs frissítésen keresztül léphetnek be a fonológiai tárba, így az artikulációs elnyomás leronthatja a teljesítményt, a párhuzamosan adott nem figyelt beszéd viszont nem (Salamé-Baddeley, 1982). A fonológiai tár a fonéma, és nem a szó szintjén működik – így Baddeley kimutatta, hogy a számterjedelmet a számokhoz fonológiailag hasonló értelmetlen szavak lerontják, míg a nem hasonló valódi szavak nem rontják le, ez az úgynevezett irrelevánsbeszéd-hatás (Salamé-Baddeley, 1982; Baddeley, 1986).

Baddeley és Hitch modelljében a frissítő komponens szerepét a szubvokális ismételgetés tölti be. A szubvokális ismételgetésre vonatkozó kísérleti bizonyítékokat elsősorban a szóhosszúsági hatással kapcsolatos vizsgálatok nyújtják. Az utóbbi néhány évben azonban néhány kísérleti eredmény megkérdőjelezte a szóhosszúsági hatás érvényességét, úgy tűnik, hogy Baddeley és munkatársai (1975) eredményeit más típusú nyelvi anyagon nehezen lehet reprodukálni. A korábban elfogadott nézettel szemben elképzelhető, hogy mégsem az elemek artikulációs ideje, hanem a fonológiai komplexitás a döntő faktor a szóhosszúsági hatás értelmezésében (Caplan-Wa- ters, 1999; Lovatt-Avons, 2001). Baddeley (1986) javított munkamemória-koncepci- ója szerint tehát a verbális munkamemória két komponensből áll: egy tárból, amelynek működését a nyomelhalványulás jellemzi, és egy frissítő mechanizmusból, amely a beszédszervezés premotoros szakaszához köthető.

A fejlődési adatok fényében bontakozik ki legmarkánsabban a verbális munkamemória valódi funkciója. A munkamemória fejlődésével kapcsolatban nem számít meglepő eredménynek, hogy az idősebb gyerekek hosszabb szólistát tudnak visszamondani néhány perces késleltetés után, mint a fiatalabb gyerekek (Dempster, 1981). A fonológiai hurok kapacitását terhelő eljárásokban, a számterjedelmi feladatban (digit span) és az álszóismétlési feladatnál (non-word repetition task)[3] az életkor növekedésével egyre nagyobb emlékezeti terjedelmet találunk 4 és 9 éves kor között (Gathercole-Adams, 1994, Baddeley et al., 1998).

A verbális munkamemória-kapacitás tehát az életkor előrehaladtával egy bizonyos pontig folyamatosan nő: 2,1 és 3,1 éves kor között mindössze a gyerekek 10 százaléka tud négy számot megjegyezni, 36 százalékuk csak mintegy két évvel később éri el ezt a szintet (Baddeley et al., 1998). Úgy tűnik, hogy a kapacitásnövekedés hátterében nem a fonológiai tár, hanem az ismétlési mechanizmusok változása áll. Erre utalnak azok az adatok, amelyek szerint hatévesnél idősebb gyerekek a vizuálisan bemutatott képekből álló listát gyengébben idézik fel, ha a képeken ábrázolt dolgok neve hasonlóan hangzik, mint hogyha fonológiailag eltérő a nevük (Conrad, 1971; Hitch-Halliday, 1983), hatéves kor alatt viszont nincs különbség a kétféle képsor felidézésében.

Gathercole és Hitch (1993) ezeket a fejlődés-lélektani adatokat figyelembe véve az artikulációs frissítésnek egy alternatív modelljét javasolja. Véleményük szerint az, hogy az iskoláskorúnál fiatalabb gyerekek verbális rövid távú emlékezete jóval kisebb terjedelmű, mint az iskola megkezdése után, a szubvokális ismétlés minőségi, és

nem csupán mennyiségi változásával magyarázható. Elképzelésük szerint a fonológiai kódokat folyamatosan és szekvenciálisan absztrakt gesztusokká alakítjuk, ez irányítaná az artikulációt, amennyiben a személynek ilyen vagy olyan okból ki kellene mondania a célhangokat. E szerint az elképzelés szerint a fiatalabb gyerekek ezt a készséget folyamatos ismételgetéssel sajátítják el, és ebből az automatikus mechanizmusból később alakulna ki a stratégiai kontroll. Úgy tűnik, hogy hét-nyolc éves kor alatt a gyerekek spontán módon nem ismételgetik a megjegyzendő verbális anyagot, sőt, akkor sem jelentkezik náluk teljesítményjavulás, ha explicit instrukcióban szólítják fel őket az ismétlésre (Flavell et al., 1966; Ornstein et al., 1975). Más vizsgálatok arra hívják fel a figyelmet, hogy nyolcéves kor után nagyon erős összefüggés van a szavak kiejtési sebessége és a munkamemória-kapacitás között (Henry, 1991; Cowan, 1994). Cowan mutatta ki, hogy emlékezeti előhívás során négy- és nyolcéves kor között fokozatosan csökken a szavak közötti szünet hosszúsága, a szünetek hosszában megfigyelhető egyéni különbségek viszont erős korrelációban állnak a munkamemória-kapacitás nagyságával (5.5. ábra; Cowan, 1992, 1994).

A munkamemória fejlődésére vonatkozó adatok azt a fonológiai tárral kapcsolatos nyomelhalványulási hipotézist támasztják alá, amely szerint a verbális munkamemóriából frissítés nélkül körülbelül 2 másodperc alatt tűnik el az információ, tehát egy adott személy munkamemória-kapacitása annyi elemből fog állni, ahány elemet két másodperc alatt képes elismételni (Baddeley, 1986; Baddeley et al., 1998). Gather- cole és munkatársai számos vizsgálatban mutatták ki, hogy a fonológiai hurok már kisgyermekkorban is meglévő kapacitásbeli különbségei szoros összefüggésben állnak az anyanyelv elsajátításának ütemével (Gathercole-Adams, 1993, 1994). Gather- cole és Baddeley (1989, 1990) eredményei szerint az álszóismétlési feladatban mutatott teljesítmény nagyon szoros kapcsolatban áll a szókincs fejlődésével. Úgy tűnik, hogy ebben a korrelatív kapcsolatban a munkamemória-kapacitásnak oki szerepe van. Erre utal az a további megfigyelés, hogy a korábbi életkorban megfigyelhető verbális munkamemória-különbségek jól bejósolják a későbbi szókincsgyarapodást, fordítva viszont nincs ilyen összefüggés (Baddeley et al., 1998). Gathercole és munkatársai elképzelése szerint az új szavak elsajátítása során a fonológiai hurok az a rendszer, amely ideiglenesen fenntartja az új szó fonológiai reprezentációját addig, amíg ki nem épül a szóval kapcsolatos tartós emléknyom. Azok a gyerekek, akiknek a verbális munkamemória-működése csökkent, nehezebben sajátítják el anyanyelvük szavait.

5.5. ábra. A munkamemória-kapacitás és az artikulációs sebesség kapcsolatát bemutató összefoglaló ábra. Az artikulációs sebességet három kísérleti változó – szóhosszúság, életkor, beszédtempó – segítségével manipulálták (Cowan, 1994 nyomán)

Gathercole és munkatársai újabb vizsgálatai reprodukálták tíz évvel korábbi eredményeiket, közepesen erős összefüggést találtak a verbális munkamemória kapacitása és a szókincs színvonala között még 14 éves gyerekeknél is (Gathercole et al., 1999). Sikerült azt is kimutatni, hogy az összefüggés hátterében nem a verbális mun- kamemória-feladatok megoldásában szerepet játszó artikulációs komponens áll, mivel az összefüggés akkor sem tűnik el, ha a verbális munkamemória kapacitását felismerési feladattal, és nem felidézési (így artikulációs komponenst tartalmazó) feladattal állapították meg (Gathercole et al., 1999).

Ezzel kapcsolatban további bizonyítékokkal szolgáltak azok a vizsgálatok, amelyek kimutatták, hogy a fonológiai hurok kapacitásában megfigyelhető egyéni különbségek később erőteljesen befolyásolják az idegen nyelvek elsajátításának ütemét. Service (1992) finn gyerekekkel végzett kutatásai során azt találta, hogy kilenc-tíz éves kor között az álszóismétlési feladatban mutatott teljesítmény jól bejósolta az idegen nyelv szókincsének későbbi elsajátítását (Service, 1992; Service-Kohonen, 1995). Gathercole és Baddeley (1990) eredményei szerint pedig azok a gyerekek, akik hosszabb szavakat tudnak megismételni az álszóismétlési teszten, pontosabban és hamarabb tanulják meg különféle játék állatok újszerű nevét (pl. Galonc és Durdul, vagy olyan ritka neveket, mint a Roland), míg ha ismerős neveket kell hozzátanulni a játékokhoz (pl. Dezső és Attila), akkor nincs különbség a nagy és kis munkame- mória-kapacitású gyerekek között. Ezzel megegyező eredményre jutottak Gather- cole és munkatársai (1997) egy későbbi vizsgálatukban is, ahol ötéves gyerekeknek kellett szó-szó és szó-álszó párokat tanulniuk. A szó-álszó párok tanulása nagyon magasan együtt járt az álszóismétlési feladatban nyújtott teljesítménnyel, míg a szó-szó párok tanulásánál nem volt ilyen összefüggés.

A verbális munkamemória kapacitásában meglévő egyéni különbségek nemcsak a szókincs elsajátításának ütemével mutatnak összefüggést. Azok a gyerekek, akik jobban teljesítenek a verbális munkamemória-teszteken, jobbak a szintaktikai feladatokban is, hosszabb kijelentéseket, több morfémából álló kifejezéseket produkálnak (Adams-Gathercole, 2000). Ez az összefüggés nem mutatható ki a téri-vizuális munkamemória kapacitásában megfigyelhető egyéni különbségekkel kapcsolatban, tehát nem egy általános emlékezeti hatásról van szó (Adams-Willis, 2001). Ezek az eredmények azt az elképzelést támasztják alá, amely szerint a hosszú távú fonológiai reprezentációk kialakítása az átmeneti tárak kapacitásán múlik (Baddeley et al.,

  1. . Speidel elképzelése szerint a hatékony átmeneti fonológiai tárolás megköny- nyíti a gyerekek számára a felnőtt kijelentéseinek imitálását, ennek révén olyan hosz- szú távú emlékezeti templátokat hoznak létre, amelyeket a későbbiekben felhasználhatnak a szándékolt kijelentések szintaktikai struktúrájának kialakításakor (Spei- del, 1993).

Mindezen eredmények szerint: a nagyobb kapacitású verbális munkamemóriával rendelkező gyerekek hosszabb és pontosabb hosszú távú emlékezeti reprezentációkat alakítanak ki. A verbális munkamemória-kapacitás tehát a hosszú távú emlékezeti reprezentációkon keresztül fogja befolyásolni mind a lexikális, mind a morfo- szintaktikai fejlődést.

Utak és támpontok: a téri-vizuális vázlattömb

A téri-vizuális vázlattömb vizsgálatához Baddeley (1986) egy eredetileg a téri képzelet vizsgálatára kidolgozott kísérleti eljárást használt fel. Ennél a feladatnál a személyeknek képzeletben körbe kellett járniuk egy nagy nyomtatott F betűt, amelynek a bal alsó sarkát megjelölték egy csillaggal, és innen indulva, az óra járásával megegyező irányban kellett gondolatban haladniuk (Brooks, 1967). A személyeknek igent kellett mondaniuk, ha egy alsó vagy felső saroknál jártak képzeletben, és nemet minden egyéb esetben. Miközben a személyek ezt a képzeletbeli betű-körbesétálást végezték, az volt a másik feladatuk, hogy bekötött szemmel próbáljanak eltalálni egy lengő ingát egy fénysugárral. Az inga végén egy fényérzékeny berendezés volt, amely hangot adott, ha a fénysugár eltalálta. Baddeley eredményei szerint a téri-vizuális képzeleti feladat szignifikánsan jobban lerontotta az inga eltalálását, mint egy párhuzamosan végzett verbális feladat (szavakról kellett eldönteni, hogy főnevek vagy igék). Ez az eredmény egy önálló téri-vizuális munkapad létét látszott igazolni (Baddeley, 1986).

Egy másik kísérletben Baddeley szintén Brooks egyik ábráját használta fel, az úgynevezett Brooks-mátrixot. Ebben a helyzetben a személynek megmutatnak egy üres 4 x 4-es mátrixot, amivel kapcsolatban később mondatokat fog hallani. Az egyik helyzetben téri prepozícók lesznek a mondatokban: „A kiinduló négyzetbe tegyél egy egyest!”; „Tegyél egy kettest jobbra, az egyes melléi”; „Tegyél egy hármast a kettes fölél”; stb. A másik helyzetben a téri prepozíciók helyén melléknevek fognak állni: „A kiinduló négyzetbe tegyél egy egyest!”; „Tegyél egy jó kettest!”; „Tegyél egy gyors hármast!”; stb. Később fel kellett idézni ezeket a mondatokat. Miközben a fenti mondatokat hallgatták a személyek, az előbb leírt ingakövető feladatot kellett végezniük. A kísérlet eredményei szerint a téri mondatokra történő emlékezés szignifikánsan jobban leromlott a párhuzamos ingakövető feladattól, mint az értelmetlen, mellékneves mondatokra történő emlékezés.

Az artikulációs hurokhoz hasonlóan a téri-vizuális vázlattömb esetében is feltételeztek egy frissítési mechanizmust, amelyet kezdetben a kontrollált szemmozgásokkal próbáltak összekapcsolni. Byrne (1974) eredményei szerint szignifikánsan leromlik a teljesítmény, ha a képeket az óra járásával megegyező irányban körbejárva kell felidézni, és ezzel párhuzamosan az ellenkező irányba kell mutogatni. Itt tehát a téri alapú feladatot megzavarta egy motoros téri feladat. Baddeley (1986) kísérletében, ha a személyeknek egy szinuszoid mozgást végző, harang alakú formát kellett szemmel követniük, ez lerontotta a Brooks-mátrixszal kapcsolatos téri mondatok felidézését, míg az értelmetlen mondatok felidézése nem romlott jelentősen.

Számos kísérletben próbáltak meg az artikulációs hurok mintájára valamilyen motoros frissítési mechanizmust kimutatni. Lényeges eredmény, hogy a kézmozgások megzavarják a téri-vizuális munkamemória-teljesítményt (Smyth et al., 1988).

Úgy tűnik, hogy a fonológiai hurokhoz hasonlóan a téri-vizuális vázlattömbnél is van egy tár és egy motoros, ismétlési komponens. A komponensek elkülönítése azért nehéz, mert, mint azt a következőkben látni fogjuk, valószínű, hogy a téri-vizuális munkamemória nem egységes rendszer, hanem létezik egy önálló téri, illetve egy önálló vizuális munkamemória. Továbbá, mint azt Logie (1986) kimutatta, a téri-vizuális feladatokban nagyobb a központi végrehajtó terhelése, mint a verbális feladatokban, és ez zavarossá teszi a kísérleti eredményeket. Egy passzív vizuális tár létezését támasztják alá azok a kísérleti eredmények, amelyek vizuális hasonlósági hatást mutattak ki képek megjegyzésénél úgy, hogy közben a verbális ismétlés lehetőségét kiiktatták (Logie et al., 2000). Logie (1986) az irrelevánsbeszéd-hatás vizuális változatát demonstrálta képzeleti mnemonikai módszerek alkalmazása közben. A vizsgálati személyeknek szavakat kellett megtanulniuk képzeleti képek segítségével, miközben irreleváns képeket vetítettek nekik, s ekkor a teljesítmény nagyon alacsony volt, összehasonlítva a kontrollhelyzettel, ahol verbális stratégiát használtak a kísérleti személyek, és az irreleváns képeknek semmilyen hatásuk nem volt.

Az ilyen típusú vizsgálati eredményekkel azonban igen óvatosan kell bánni, mert összemossák a téri képzelet és a téri-vizuális információk rövid távú emlékezetét. A téri munkamemória kutatásának egyik forrása a téri-vizuális információk megtartása képzeleti instrukciók nélkül. Ilyen vizsgálati módszer például a Corsi-kockák- nak nevezett neuropszichológiai diagnosztikai eljárás, amelyben kilenc, random struktúrában elhelyezett kocka közül érint meg néhányat a vizsgálatvezető, a vizsgálati személynek pedig ezután ugyanebben a sorrendben kell megérintenie a kérdéses kockákat (lásd 5.6. ábra). A teszt őse, a Knox-teszt a 20. század első évtizedeiben az Egyesült Államok bevándorlási hivatalai által használt intelligenciavizsgáló eljárás volt (lásd Cornoldi-Vecchi, 2003). Ezt változtatta Milner és doktorandusz diákja, Corsi egy máig rendkívül elterjedt téri memóriaterjedelmi vizsgálóeljárássá (Corsi, 1972; Milner, 1971). A teszt megalkotóinak elsőszámú célkitűzése volt, hogy homogén vizuális ingerek segítségével vizsgálják téri pozíciók átmeneti megtartásának és reprodukálásának képességét. A vizsgálati személy téri munkamemória terjedelmét a legtöbb helyesen reprodukált téri pozíció fogja jelenteni.

5.6. ábra. Corsi-kockák: a téri-vizuális munkamemória neuropszichológiai vizsgálóeszköze

Egy másik hasonló eljárásban egyre bonyolultabb vizuális mintákat kell reprodukálnia a kísérleti személynek (Phillips-Christie, 1977; Della Sala et al., 1997). Ezeknél a vizsgálómódszereknél a fonológiai hurok mintájára külső, vizuális ingerek rövid idejű megtartását és manipulációját várjuk el a vizsgálati személytől. A másik forrást olyan kísérletek jelentik, amelyekben öngenerált, fenntartott és tudatosan, intros- pektív módon vizsgált képzeleti képek használatát kérjük a vizsgálati személyektől (Baddeley et al., 1975; Logie, 1986). Vannak, akik szerint hiba ezt a két forrást összemosni, az adatok nagyobb magyarázó értéket képviselhetnének, ha a téri képzeleti képeket funkcionálisan elkülönítenénk a téri-vizuális anyagok rövid idejű megtartásától (Baddeley-Logie, 1999; Pearson, 2001).

Wilson és Emmorey (1997) érdekes kísérletet végzett a téri-vizuális munkamemória komponenseinek feltárására. Az amerikai siketjelnyelv kézjeleit (ASL) használták kísérleti anyagként. Arra voltak kíváncsiak, hogy a téri-vizuális ingerekkel kapcsolatban vajon kimutatható-e egy, a fonológiai hurokhoz hasonló rendszer. Az ASL olyan szublexikális struktúrával rendelkezik, amely sok tekintetben hasonló a beszélt nyelv fonológiájához. A jeleket klasszikusan négy alapvető fonológiai komponens mentén analizálják: a kéz formája, helyzete, mozgása és a tenyér orientációja alapján. A kutatás alapvető kérdése az volt, hogy amint beszélt nyelv esetén a fonológiai hurok a vokális artikulációt használja, úgy a jelnyelv esetén a téri-vizuális munkamemória is ezt teszi-e, és valamilyen kézmozgásos frissítéssel tartja-e fenn az információt? A szerzőknek sikerült fonológiai hasonlósági hatást, illetve – amikor a kódolás alatt a személyeknek irreleváns kézmozgásokat kellett végezniük – artikulációs elnyomási hatást kimutatniuk (Wilson-Emmorey, 1997).

A modern képalkotó eljárásokkal nyert adatok és a léziós állatkísérletek egyaránt azt támasztják alá, hogy létezik egy, a téri információ megtartására és manipulálására specializálódott munkamemória-rendszer. Ezeknek az eredményeknek az interpretálásával kapcsolatban azonban több kérdés is felmerülhet. Egy agykérgi terület aktivációja különböző funkciókat jelenthet a kapcsolatok serkentő vagy gátló volta miatt, és a kognitív funkciók nem feltétlenül izomorfak a neuronális rendszerrel. Éppen ezért ahhoz, hogy kijelenthessük, valóban egy önálló rendszerrel van dolgunk, kombinálni kell a pszichofiziológiai, állatkísérleti, neuropszichológiai és kísérleti pszichológiai adatokat. Az önálló téri munkamemóriával kapcsolatban sajnos csak elenyészően kevés kísérleti bizonyíték áll rendelkezésre, ezek is elsősorban a képzeleti működésre vonatkoznak. A téri információ megtartásával kapcsolatban az eddigi kutatások elsősorban arra voltak kíváncsiak, hogy létezik-e az artikulációs hurok analógiájára egy információt fenntartó, ismétlő mechanizmus. Ezzel kapcsolatban kétféle alternatív magyarázat alakult ki: az egyik szerint a téri információ fenntartása implicit motoros folyamatokon keresztül valósul meg, a másik elképzelés szerint pedig a téri figyelem emelkedéséről van szó.

A kísérletek logikája a következő: amennyiben tényleg van valamilyen analógia a téri anyagok megtartása és az artikulációs hurok működése között, akkor a szóhosz- szúsági hatáshoz hasonlóan itt is terjedelemrontó hatása kell, hogy legyen annak, ha az egyes elemek távolabb kerülnek egymástól. Smyth és Scholey (1992) Corsi- kockákkal kísérletezett, és semmilyen összefüggést nem tudtak kimutatni a kockák egymástól mért távolsága vagy a kísérleti személy és a kockák távolsága és a terjedelmi hanyatlás között. Véleményük szerint a téri ismétlő mechanizmus feltárására kizárólag az interferenciaparadigma alkalmas, tehát a tanulás és a felidézés közé kell zavaró feladatokat beiktatni, míg a párhuzamosfeladat-paradigma nem alkalmazható ebben a kérdésben. Következő kísérletsorozatukban a téri-vizuális terjedelmi feladatok (négyzetek pozícióját kellett megjegyezni) tanulása és felidézése közé számterjedelmi, hanglokalizációs, mozgásos feladatokat iktattak. Eredményeik szerint a terjedelmi romlás kizárólag attól függött, hogy milyen mértékű téri figyelmi terhelést rótt a személyre a zavaró feladat, míg a motoros feladatnak önmagában nem volt hatása (Smyth-Scholey, 1992).

Ezzel szemben Quinn és Ralston (1986) a párhuzamosfeladat-paradigmát felhasználva négy kísérleti helyzetet hoztak létre: valamennyi helyzetben a korábban leírt Brooks-mátrix volt az elsődleges feladat, a másodlagos feladat pedig lehetett a feladattal kompatibilis (megegyező irányú), nem kompatibilis és random mozgás. Eredményeik szerint a térileg inkompatibilis mozgás szignifikánsan jobban lerontotta az elsődleges feladat teljesítményét, mint a másik két helyzet.

A téri munkamemóriával kapcsolatos további kérdés, hogy ez a rendszer elkülöníthető-e a vizuális információ más aspektusait (formák, színek) fenntartó rendszerektől. Logie és Marchetti (1991) eredményei szerint a téri szekvenciák megtartása interferál a kézmozgással, míg a színek megtartása nem. Tresch és munkatársai (1993) vizsgálatukban az interferenciaparadigmát használták, és kimutatták, hogy egy közbeiktatott mozgásdiszkriminációs feladat lerontja a pontok helyére történő emlékezést, de nem rontja le a tárgyak formájával kapcsolatos emlékezetet. Ezzel szemben egy közbeiktatott színdiszkriminációs feladat csak a formaemlékezeti terjedelmet rontja le, de érintetlenül hagyja a téri memória terjedelmét.

A téri munkamemóriának a mindennapi kognícióban betöltött alapvetően fontos szerepét szemléltetik azok a betegek, akiknél súlyos téri-vizuális munkamemória-za- varuk következtében úgynevezett topográfiai amnézia alakul ki. Ezekben az esetekben az új téri információk elsajátításának képessége sérül. Az egyik ilyen híres beteg, Mr. Smith szó szerint még a saját pulóverében és nadrágjában is eltévedt (Hanley- Davies, 1995). Mr. Smith a saját házuk alaprajzát sem tudta megtanulni, így éjszaka a fürdőszoba helyett többnyire a konyhában kötött ki. A fonológiai hurok működéséhez hasonlóan tehát a téri-vizuális vázlattömb is alapvető szerepet tölt be az új információk elsajátításában és manipulációjában.

Központi végrehajtó: viselkedésszabályozás és emlékezeti kontroll

Baddeley és Hitch eredeti modelljében a központi végrehajtó egy olyan korlátozott kapacitású rendszer, amely összeköttetést teremt a másik két alrendszer és a hosszú távú emlékezet között (Baddeley-Hitch, 1974). Az eredeti koncepció szerint a munkamemória egy olyan korlátozott kapacitású munkafelület, ahol a forrás eloszlik a feldolgozás és a tárolás között. A központi végrehajtó az a rendszer a modellben, amely felelős a forráseloszlás kontrollálásáért. A modell javított változatában Baddeley (1986) a központi végrehajtóval kapcsolatos empirikus adatok értelmezéséhez Norman és Shallice (1986) ellenőrző figyelmi rendszer (SAS – supervisory atten- tional system) modelljét hívta segítségül.

A SAS-modell két előfeltevésen nyugszik: 1. a rutinműködések automatikus szelekciója decentralizált, 2. a nem rutinműködések kiválasztása minőségileg eltérő folyamat, amelyet egy olyan általános célú ellenőrző rendszerként lehet elképzelni, amely a célokhoz igazítja a viselkedéses sémák kapcsolati súlyait (Shallice, 1988). Az alacsonyabb szintű programok (gondolat- vagy viselkedéssémák) közvetlenül megkövetelik a funkcionális alrendszerek egy bizonyos mintázatát; a séma kiválasztása a befutó ingerek küszöbeitől függ, és mindaddig aktív marad, amíg a célját el nem érte, vagy egy másik séma gátlás alá nem vonta. A sémák versengése fölött az ellenőrző figyelmi rendszer gyakorol kontrollt, erre akkor van szükség, ha a cselekvések rutinkiválasztása nem kielégítő, például az újdonsággal való megküzdés, döntéshozatal vagy veszély leküzdése esetén. Baddeley elképzelése szerint ez a komponens felelős a stratégia kiválasztásáért és szelekciójáért (Baddeley, 1986). Ha ez a rendszer sérül, akkor a személy csak a sémák versengésére támaszkodhat. Ezzel a modellel meg lehet magyarázni a frontális lebeny sérülése után fellépő tervezési, allokációs problémákat: például az úgynevezett felhasználási viselkedést (utilization behaviour). Ennél a károsodásnál, ha leteszünk egy üveg vizet és egy poharat a beteg elé, hiába kérjük meg, hogy ne csináljon semmit, ki fogja tölteni és meg fogja inni a vizet, mivel a sérült SAS nem képes gátolni az aktivált viselkedési sémát (Shallice, 1988).

Továbbra is igaz azonban, hogy a központi végrehajtó komponens a munkame- mória-modell leghomályosabb része. Sokáig ide került minden kísérleti eredmény, amit nem tudtak megmagyarázni az alrendszerek segítségével. Napjainkban azonban több biztató fejleményt is tapasztalhatunk, amelyek segíthetnek tisztázni ezt a koncepciót. Az egyik azokból az idegtudományi vizsgálatokból származik, amelyekben több elkülönülő komponens lokalizációját is azonosították, ezeket az eredményeket részletesen tárgyalom a Hogyan árnyalják az agysérültek vizsgálatából származó adatok a mumkamemória-modelleket? című szövegdobozban. A másik fejleményt azok az elegáns, parciális korrelációs eljárást használó vizsgálatok jelentik, amelyekben a komplex megismerőteljesítmény hátterében sikeresen szét tudták választani a fonológiai hurok átmeneti tárolási funkcióját és a végrehajtó rendszer kontrollált fi- gyelmi, gátló funkcióit (Engle et al., 1999).

A központi végrehajtó fogalma ma még korántsem nevezhető egy empirikusan jól körvonalazott koncepciónak, de az új vizsgálati módszerek azzal a reménnyel kecsegtetnek, hogy a munkamemória-modell tovább bontása révén ez a komponens is korrekt empirikus alapokra kerül.



[3] A non-word repetition task korábban nemszó-ismétlési tesztként fordult elő a magyar szakirodalomban. Hosszas viták után azonban úgy döntöttünk, hogy az álszó kifejezés jobban megjeleníti a teszt ingeranyagának jellegét, vagyis hogy szószerű, az adott nyelv fonotaktikai szabályainak megfelelő, de értelmetlen szótagsorozatokból áll. A teszt részletes magyar nyelvű bemutatását lásd Racsmány et al., 2005.