Кіріспе
Ақпаратты уақытша сақтауға арналған когнитивтік жүйе. Жұмыс жады – шектеулі сыйымдылығы бар және ақпаратты уақытша сақтай алатын когнитивтік жүйе. Ол ойлау, шешім қабылдауды бағыттау және мінез-құлық үшін маңызды. Жұмыс жады көбінесе қысқа мерзімді жадпен бірдей мағынада қолданылады, бірақ кейбір теоретиктер екі жад түрін ерекше деп санайды, олардың пікірінше жұмыс жады сақталған ақпаратты өңдеуге мүмкіндік береді, ал қысқа мерзімді жад тек ақпаратты қысқа мерзімге сақтаумен ғана айналысады. Жұмыс жады – когнитивтік психология, нейропсихология және нейроғылым салаларындағы маңызды теориялық ұғым.
Working memory is a cognitive system with a limited capacity that can hold information temporarily. It is important for reasoning and the guidance of decision making and behavior. Working memory is often used synonymously with short term memory, but some theorists consider the two forms of memory distinct, assuming that working memory allows for the manipulation of stored information, whereas short term memory only refers to the short term storage of information. Working memory is a theoretical concept central to cognitive psychology, neuropsychology, and neuroscience.
Тарих
"Жұмыс жады" термині Миллер, Галантер және Прибраммен енгізілді және 1960 жылдары ақыл-ойды компьютермен салыстыратын теориялар контекстінде қолданылды. 1968 жылы Аткинсон мен Шифрин бұл терминді өздерінің "қысқа мерзімді сақтағышын" сипаттау үшін пайдаланды. "Қысқа мерзімді сақтағыш" термині бұрын жұмыс жады үшін қолданылған атау еді. Басқа ұсынылған атаулар: қысқа мерзімді есте сақтау, бастапқы есте сақтау, дереу есте сақтау, операциялық есте сақтау және уақытша есте сақтау. Қысқа мерзімді есте сақтау – ақпаратты қысқа уақыт аралығында (секундтармен өлшенетін) есте ұстау қабілеті. Қазіргі теориялық зерттеушілердің көпшілігі жұмыс жады тұжырымын қысқа мерзімді есте сақтаудың ескі тұжырымын алмастыру немесе оны қамту үшін қолданады, бұл ақпаратты жай ғана сақтаудан гөрі өңдеуге басымдық беретінін көрсетеді. Жұмыс жадының нейрондық негізіндегі тәжірибелер туралы ең алғашқы мәліметтер 100 жылдан астам бұрын, Хитциг пен Ферриер префронталды қабықтың (ПҚҚ) абляциялық тәжірибелерін сипаттағанда кездеседі; олар фронталды қабықтың сезімдік процестерге қарағанда танымдық процестер үшін маңызды екендігіне тоқталды. 1935 және 1936 жылдары Карлайл Якобсен және оның әріптестері префронталды абляцияның кешіктірілген реакцияға тигізетін зиянды әсерін алғаш рет көрсетті.
Теориялар
Жұмыс жадының анатомиялық және когнитивтік тұрғыдан қалай жұмыс істейтіні туралы көптеген модельдер ұсынылған. Олардың ең әсерлілері төменде сипатталған.
Көп құрамдас модель
1974 жылы Баддлей мен Хитч жұмыс жадының көпкомпонентті моделін ұсынды. Теория үш компоненттен тұратын модельді қарастырды: орталық атқарушы, фонологиялық цикл және визуалды-кеңістіктік эскиздік блок. Орталық атқарушы белгілі бір басқару орталығы ретінде жұмыс істейді, фонологиялық және визуалды-кеңістіктік компоненттер арасындағы ақпарат ағынын бағыттайды. Орталық атқарушының міндеттеріне, басқалармен қатар, маңызды ақпаратқа назар аудару, маңызсыз ақпаратты және тиіс емес әрекеттерді жою, сондай-ақ бірнеше тапсырма бір уақытта орындалғанда танымдық процестерді үйлестіру кіреді. «Орталық атқарушы» ақпаратты интеграциялауды қадағалауға және ақпаратты қысқа мерзімді сақтауға жауапты бағынышты жүйелерді үйлестіруге жауапты. Бағынышты жүйелердің бірі – фонологиялық цикл (ФЦ), тілдің дыбысын қамтитын фонологиялық ақпаратты сақтайды және оны үнемі қайталау арқылы ыдырауына жол бермейді. Мысалы, ол жеті таңбалы телефон нөмірін, адам оны өзіне қайта-қайта айтатын болса, ұзақ сақтай алады. Екінші бағынышты жүйе – визуалды-кеңістіктік эскиздік блок, визуалды және кеңістіктік ақпаратты сақтайды. Оны визуалды бейнелерді құру және манипуляциялау, сондай-ақ ақыл карталарын жасау үшін пайдалануға болады. Эскиздік блокты визуалды (форма, түс және текстура сияқты құбылыстармен айналысатын) және кеңістіктік (орналасумен айналысатын) подсистемаларға бөлуге болады. 2000 жылы Баддлей модельді төртінші компонент – эпизодикалық буферді қосып кеңейтті. Эпизодикалық буфер фонологиялық, визуалды және кеңістіктік ақпаратты біріктіретін бейнелерді сақтайды, сондай-ақ бағынышты жүйелерге кірмейтін ақпаратты (мысалы, семантикалық ақпарат, музыкалық ақпарат) да қамти алады. Эпизодикалық буфер жұмыс жады мен ұзақ мерзімді жад арасындағы байланыс ретінде де қызмет етеді. Бұл компонент эпизодикалық, өйткені ол ақпаратты біртұтас эпизодикалық бейнелеуге біріктіреді деп есептеледі. Эпизодикалық буфер Талвингтің эпизодикалық жад тұжырымына ұқсас, бірақ эпизодикалық буфердің уақытша сақтау орны екендігімен ерекшеленеді.
Ұзақ мерзімді есте сақтаудың бір бөлігі ретінде жұмыс жады
Андерс Эриксон мен Уолтер Кинч «ұзақ мерзімді жұмыс жады» деген ұғымды енгізді, оны олар күнделікті міндеттерге қатысты ақпаратқа тікелей қол жеткізуді қамтамасыз ететін ұзақ мерзімді жадыдағы «қайта алу құрылымдарының» жиынтығы ретінде анықтайды. Осылайша, ұзақ мерзімді жадының бөліктері тиімді түрде жұмыс жады ретінде жұмыс істейді. Осыған ұқсас, Кован жұмыс жадын ұзақ мерзімді жадтан бөлек жүйе ретінде қарастырмайды. Жұмыс жадындағы ұсыныстар ұзақ мерзімді жадыдағы ұсыныстардың ішінара жиынтығы болып табылады. Жұмыс жады екі қабатталған деңгейге бөлінеді. Біріншісі – белсендірілген ұзақ мерзімді жадтың ұсыныстарынан тұрады. Мұндай ұсыныстар көп болуы мүмкін – теориялық тұрғыдан алғанда, ұзақ мерзімді жадтағы ұсыныстарды белсендіруге шектеу жоқ. Екінші деңгей – назардың ошағы. Назар ошағының сыйымдылығы шектеулі деп есептеледі және ол белсендірілген ұсыныстардың төртіншісіне дейін сақтай алады. Оберауэр Кованның моделін үшінші компонентті қосу арқылы кеңейтті – бір уақытта тек бір бөлікті ұстайтын тар назар ошағы. Бір элементтік ошақ төрт элементтік ошаққа еніп, өңдеу үшін бір бөлікті таңдауға қызмет етеді. Мысалы, Кованның «назар ошағы» бойынша төрт сан бір уақытта есте сақталуы мүмкін. Егер адам осы сандардың әрқайсысымен операция жасағысы келсе, мысалы, әр санга екіні қосса, әр сан үшін жеке өңдеу қажет, өйткені көптеген адамдар бірнеше математикалық операцияны параллельді түрде жасай алмайды. Оберауэрдің назар компоненті өңдеу үшін сандардың біреуін таңдайды, содан кейін назар ошағын келесі санға ауыстырады, барлық сандар өңделгенше жалғасады.
Қуаттылығы
Жұмыс жадының сыйымдылығы шектеулі екені кеңінен мойындалған. Қысқа мерзімді жадтың сыйымдылық шегін алғаш рет анықтау үшін 1956 жылы Миллер "сиқырлы сан жеті" ұсынды. Миллер жас ересектердің ақпаратты өңдеу сыйымдылығы шамамен жеті элементке тең екенін айтты, бұл элементтер сандар, әріптер, сөздер немесе басқа да бірліктер болсын. Кейінгі зерттеулер бұл санның қолданылатын бөліктердің санатына байланысты болатынын көрсетті (мысалы, сандар үшін жеті, әріптер үшін алты және сөздер үшін бес шамасында), тіпті бір санаттағы бөліктердің ерекшеліктеріне де байланысты. Мысалы, ұзақ сөздерге қарағанда қысқа сөздерге назар аудару қабілеті жоғары. Жалпы, ауызша мазмұнның (сандар, әріптер, сөздер және т.б.) жад көлемі мазмұнның фонеологиялық күрделілігіне (яғни, фонемалар мен буын санына) және мазмұнның лексикалық статусына (адамға таныс сөздер ме, жоқ па) байланысты. Адамның өлшенген жад көлеміне әсер ететін тағы да бірнеше факторлар бар, сондықтан қысқа мерзімді немесе жұмыс жадының сыйымдылығын нақты бір санмен анықтау қиын. Дегенмен, Коуэн жұмыс жадының жас ересектерде шамамен төрт элементке жететінін (балалар мен қарт адамдарда одан да аз) ұсынды. Көрнекі саласында кейбір зерттеулер жұмыс жадында сақталатын элементтердің жалпы санына қатысты тұрақты сыйымдылық шегі жоқ екенін көрсетеді. Оның орнына, нәтижелер жадыда сақталған элементтер арасында икемді түрде бөлісе алатын шектеулі ресурс бар екенін көрсетеді (төмендегі Ресурстар теориясына қараңыз), мұнда назардың ортасындағы кейбір элементтерге көбірек ресурс бөлінеді және олар жоғары дәлдікпен еске түсіріледі. Көптеген ересектер жеті цифрды дұрыс ретпен қайталай алса, кейбір адамдар өздерінің цифрлық жад көлемін 80 цифрға дейін ұлғайтқан. Бұл жетістікке тізімдегі цифрларды топтастыру арқылы қол жеткізіледі (әдетте 3-5 топқа бөлінеді), ал осы топтар бірлік ретінде (бөлік) кодталады. Бұл үшін қатысушылар топтарды таныс цифрлар тізбегі ретінде тани білуі керек. Мысалы, Эрикссон және оның әріптестері зерттеген бір адам кодтау процесінде спорт тарихындағы жарыс уақыттары туралы кең білімді пайдаланды: мұндай бірнеше бөліктер одан кейін жоғары деңгейлі бөлікке біріктіріліп, бөліктердің иерархиясын құрады. Осылайша, жұмыс жадында тек иерархияның ең жоғары деңгейіндегі бөліктер ғана сақталуы керек, ал оларды еске шақыру үшін бөліктер ашылады. Яғни, жұмыс жадындағы бөліктер олардың құрамындағы цифрларды көрсетуге арналған еске түсіру сигналдары ретінде әрекет етеді. Мұндай жад дағдыларын жаттығу арқылы жұмыс жадының нақты сыйымдылығын кеңейтуге болмайды: Эрикссон мен Кинч (1995; сондай-ақ Gobet & Simon, 2000 қараңыз) бойынша, ұзақ мерзімді жадтан ақпаратты беру (және алу) қабілеті жақсарады.
Өлшемдер мен корреляттар
Жұмыс жадының сыйымдылығын әртүрлі тапсырмалар арқылы тексеруге болады. Көбінесе қолданылатын өлшем – екі тапсырманы біріктіретін парадигма, ол жад көлемін бір мезгілде жүзеге асырылатын өңдеу тапсырмасымен үйлестіреді, бұл кейде «кешенді көлем» деп аталады. Дэнмен мен Карпентер 1980 жылы осы типтегі тапсырманың алғашқы нұсқасын, «оқу көлемін» ойлап тапты. Қатысушылар бірнеше сөйлемді (әдетте екіден алтыға дейін) оқып, әр сөйлемнің соңғы сөзін жаттауға тырысты. Сөйлемдер тізімі аяқталғаннан кейін, олар сөздерді дұрыс ретімен қайталады. Осындай екі тапсырмалық емес басқа тапсырмалар да жұмыс жадының жақсы өлшемі екені көрсетілген. Дэнмен мен Карпентер жұмыс жадының сыйымдылығын өлшеу үшін «сақтау» (ұстап тұру) мен өңдеудің үйлесімі қажет деп есептесе, қазір жұмыс жадының сыйымдылығын қосымша өңдеу компоненті жоқ қысқа мерзімді жад тапсырмаларымен де өлшеуге болатынын білеміз. Керісінше, жұмыс жадының сыйымдылығын ақпаратты сақтауды қажет етпейтін кейбір өңдеу тапсырмаларымен де өлшеуге болады. Жұмыс жадының жақсы өлшемі ретінде қандай қасиеттері болуы керек деген сұрақ зерттеу тақырыбы болып қала береді. Соңғы кезде визуалды жұмыс жадының бірнеше зерттеулері кешіктірілген жауап тапсырмаларын қолданды. Бұл тапсырмалар көбінесе визуалды өзгерістерді анықтау тапсырмаларында қолданылатын екілік (дұрыс/бұрыс) жаттау әдісін пайдаланбай, үздіксіз кеңістікте аналогты жауаптарды қолданады. Қатысушылардан жад пен зонд массиві арасындағы өзгеріс туралы хабарлауды сұрағаннан гөрі, кешіктірілген қайта жазу тапсырмалары олардан визуалды ерекшеліктің нақты сипаттамасын, мысалы, нысанның орналасуын, бағытын немесе түсін қайта жасауды талап етеді. Жұмыс жадының сыйымдылығын өлшеу, оқу түсінігі, мәселе шешу және интеллект коэффициентін өлшеу сияқты басқа күрделі когнитивтік тапсырмалардағы нәтижелермен тығыз байланысты. Кейбір зерттеушілер жұмыс жадының сыйымдылығы атқарушы функциялардың тиімділігін көрсетеді, әсіресе маңызды емес ақпараттың бұзылуына қарсы бірнеше тапсырмаға қатысты ұсыныстарды сақтау қабілетін; және мұндай тапсырмалар назар аудару және назарды ұстау қабілетіндегі жеке айырмашылықтарды көрсетеді, әсіресе басқа оқиғалар назарды аударуға тырысқанда. Жұмыс жады мен атқарушы функциялар мидың фронталдық аймақтарына күшті, бірақ толық емес, тәуелді. Басқа зерттеушілер жұмыс жадының сыйымдылығы элементтер арасындағы қатынастарды ақылмен құру немесе берілген ақпараттағы қатынастарды ұғыну қабілеті ретінде сипатталады деп санайды. Бұл идеяны, басқалармен қатар, Грейм Халфорд дамытты, ол оны айнымалылар арасындағы статистикалық өзара әрекеттесуді түсінудегі шектеулі қабілетімізбен көрсетті. Осы авторлар адамдардан бірнеше айнымалылар арасындағы қатынастар туралы жазбаша мәлімдемелерді сол немесе басқа қатынасты көрсететін графиктермен салыстыруды сұрады, мысалы: «Егер торт Франциядан болса, онда ол шоколадтан жасалса, кремнен жасалса, қанты көбірек болады, бірақ егер торт Италиядан болса, онда ол кремнен жасалса, шоколадтан жасалса, қанты көбірек болады». Бұл мәлімдеме үш айнымалы (ел, ингредиент және қант мөлшері) арасындағы қатынасты сипаттайды, бұл көптеген адамдардың түсіне алатын ең жоғары шек. Мұнда байқалатын шектеу жад шегі емес (барлық қатысты ақпарат үнемі көрінеді), бірақ бір уақытта қанша қатынас анықталады деген шек.
Жұмыс жадының эксперименттік зерттеулері
Сыйымдылық шегінің мәні туралы бірнеше гипотеза бар. Бірі – өңдеу үшін және процестерді орындау үшін ұсынылымдарды белсенді және қолжетімді ету үшін шектеулі когнитивтік ресурстар жиынтығы қажет. Тағы бір гипотеза бойынша, жұмыс жадындағы іздер егер қайталама арқылы жаңартылмаса, бірнеше секунд ішінде жойылады, ал қайталама жылдамдығы шектеулі болғандықтан, біз тек шектеулі көлемдегі ақпаратты сақтай аламыз. Көкейкестегі бір идея – жұмыс жадында сақталған ұсынылымдар бір-бірімен араласып, кедергі келтіреді.
Кесу теориясы
Қысқа мерзімді немесе жұмыс жадының мазмұны, егер қайталау арқылы сақталмаса, уақыт өте келе жойылады деген пікір, қысқа мерзімді жадты тәжірибелік зерттеудің бастапқы кезеңдеріне дейін барады. Бұл жұмыс жадының көп компонентті теориясындағы маңызды пікір. Бүгінгі күнге дейін жұмыс жадының ең толыққанды теориясы – «уақыт бойынша ресурстарды бөлісу моделі». Бұл теория жұмыс жадындағы ұсыныстар жаңартылмаса, жойылады деп болжайды. Оларды жаңарту үшін, бір мезгілдегі өңдеу міндеттеріне де қажет болатын назар механизмі қажет. Егер өңдеу міндеті назарды қажет етпейтін қысқа уақыт аралықтары болса, бұл уақыт жад іздерін жаңартуға пайдаланылуы мүмкін. Сондықтан теория, ұмыту мөлшері өңдеу міндетінің уақыттық тығыздығына байланысты екенін болжайды – бұл тығыздық «танымдық жүктеме» деп аталады. Танымдық жүктеме екі факторға байланысты: өңдеу міндетінің әр қадамды орындау қажеттілігінің жылдамдығы және әр қадамның ұзақтығы. Мысалы, егер өңдеу міндеті сандарды қосудан тұрса, онда әр жарты секунд сайын жаңа сан қосу, әр екі секунд сайын қосуға қарағанда жүйеге жоғары танымдық жүктеме береді. Барруйе және оның әріптестері бірқатар тәжірибелерде әріптер тізімін жаттау, өңдеу қадамдарының санына немесе жалпы өңдеу уақытына емес, танымдық жүктемеге байланысты екенін көрсетті.
Ресурс теориясы
Ресурс теориялары жұмыс жадының сыйымдылығы шектеулі ресурс екенін, және осы ресурс бір уақытта жұмыс жадында сақталуы тиіс барлық ақпарат арасында бөлісуге тиіс деп қарастырады.
Интерференциялық теориялар
Теориялық тұрғыдан алғанда, интерференцияның бірнеше түрі талқыланды. Ең көне идеялардың бірі – жаңа элементтер жұмыс жадындағы ескілерін ығыстырып шығарады. Интерференцияның тағы бір түрі – қайтарудағы бәсекелестік. Мысалы, 7 сөзден тұратын тізімді ретімен жаттау міндеті берілгенде, бірінші сөзден бастау қажет. Бірінші сөзді еске алуға тырысқанда, оған жақын орналасқан екінші сөз де қателікпен еске түсіп, екеуі де еске алыну үшін бәсекелеседі. Сериялық жаттау тапсырмаларындағы қателер көбінесе жад тізіміндегі жақын тұрған элементтердің шатасуынан туындайды (мұндай шатасулар транспозициялар деп аталады), бұл іздеу бәсекелестігінің тізімдерді ретімен жаттау қабілетімізді шектеуін көрсетеді, сондай-ақ басқа жұмыс жады тапсырмаларында да осы рөл атқаруы мүмкін. Интерференцияның үшінші түрі – суперпозиция арқылы бейнелердің бұрмалануы: егер бірнеше бейне бір-бірінің үстіне жиналса, олардың әрқайсысы қалғандарының әсерінен нашарлайды. Кейбір авторлар ұсынған интерференцияның төртінші түрі – белгілердің жаңылмауы. Бұл идея бойынша, жұмыс жадындағы әрбір сөз, сан немесе басқа элемент белгілер жиынтығы ретінде бейнеленеді, ал егер екі элемент бірнеше белгіні ортақ пайдаланса, олардың бірі екіншісінен белгілерді «ұрлап» алады. Жұмыс жадында сақталатын элементтердің саны көбейгенде және олардың белгілерінің ұқсастығы артқанда, әрқайсысы белгілердің жоғалуынан нашарлайды.
Шектеулер
Ешқайсысы осы гипотезалар эксперименттік деректерді толыққанды түсіндіре алмайды. Мысалы, ресурс гипотезасы сақтау мен өңдеу арасындағы қарым-қатынасты түсіндіруге бағытталған: жұмыс жадында қаншалықты көп ақпарат сақталса, бір уақытта жүзеге асырылатын процестер соншалықты баяулап, қателер жиілеуі мүмкін, ал бір уақытта өңдеуге жадтың талаптары артады. Бұл қарым-қатынас жоғарыда сипатталған оқу көлемі тәжірибесі сияқты тапсырмалар арқылы зерттелді. Есте сақтауға тиіс ақпарат пен өңделетін ақпараттың ұқсастығына байланысты қарым-қатынастың деңгейі әртүрлі екені анықталды. Мысалы, кеңістіктік ақпаратты өңдеу кезінде сандарды есте сақтау немесе сандарды өңдеу кезінде кеңістіктік ақпаратты есте сақтау, бір-біріне ұқсамайтын материалды есте сақтау және өңдеуге қарағанда әлдеқайда аз кедергі келтіреді. Сондай-ақ, сөздерді есте сақтау және цифрларды өңдеу, немесе цифрларды есте сақтау және сөздерді өңдеу, бір санаттағы материалдарды есте сақтау және өңдеуге қарағанда оңайырақ. Бұл нәтижелерді ыдырау гипотезасымен түсіндіру де қиын, себебі жадтағы бейнелердің ыдырауы тек өңдеу тапсырмасының мазмұнына емес, қайталау немесе еске түсіруді қаншалықты кешіктіруге байланысты болуы керек. Ыдырау гипотезасының тағы бір мәселесі – әр әріпті еске түсіру арасында маңызды емес сөзді бір немесе үш рет айтуды тапсыру арқылы немесе қатысушыларға әріптер тізімін баяу қарқынмен еске түсіруді тапсыру арқылы жүргізілген тәжірибелерден туындайды. Еске түсіруді кешіктіру еске түсірудің дәлдігіне дерлік ешқандай әсер етпеді. Интерференция теориясы жад мазмұны мен бір уақытта өңделетін тапсырмалардың мазмұны арасындағы ұқсастық, олардың бір-біріне қаншалықты кедергі келтіретінін түсіндіруде ең жақсы нәтижелерді көрсетеді. Ұқсас материалдар шатастыруға бейім, бұл еске түсіруде бәсекелестікке әкеледі.
Даму
Жұмыс жадының сыйымдылығы балалық шақта біртіндеп өседі және ересек жасқа келгенде біртіндеп төмендейді.
Балалық шақ
Жұмыс жады тестілеріндегі көрсеткіштер балалық шақтан жасөспірім шаққа дейін үздіксіз өседі, ал әртүрлі тесттер арасындағы корреляциялардың құрылымы көбінесе өзгермейді. Теориялық тұрғыда, жұмыс жадының сыйымдылығының өсуі когнитивтік дамудың маңызды қозғаушы күші деп саналады. Бұл гипотеза жұмыс жадының балалық шақтағы танымдық қабілеттердің күшті болжауы екенін көрсететін зерттеулермен нақты расталды. Жұмыс жадының дамудағы рөліне дәлел ретінде бір жастағы жұмыс жады сыйымдылығы кейінгі жастағы логикалық ойлау қабілетін болжайтынын көрсететін лонгитюдтік зерттеу келтірілуі мүмкін. Нео-Пяжелік дәстүрдегі зерттеулер когнитивтік міндеттердің күрделілігін шешу үшін бір уақытта қарастырылуы тиіс элементтер немесе қатынастар саны тұрғысынан талдау жасап, осы суретті толықтырды. Әртүрлі міндеттерде балалар бір жастағы бірдей күрделілік деңгейіндегі міндеттерді орындайды, бұл жұмыс жады сыйымдылығының берілген жаста шеше алатын күрделілікті шектеуімен сәйкес келеді. Бір тәжірибе көрсеткендей, сыйымдылық шектеріне қатысты күрделіліктің төмендеуі тілдік процестерге қатысты зерттеулердің нәтижесінде, тілдік бұзылыстары бар балалардың жасқа сәйкес келетін әріптестерінен төмен нәтиже көрсетуіне әсер етеді. Есте сақтаудың жетіспеушілігі мен тілдік бұзылыстар арасындағы байланысты осы бұзылыстардың салдары ретінде қарастыруға болады, бірақ бұл ақпаратты қайталау қабілетінің жетіспеушілігін толыққанды көрсетпейді. Нейроғылыми зерттеулер балалардың әртүрлі жұмыс жады міндеттерін орындау үшін префронталды қабыққа сүйенетінін көрсеткенімен, ересектермен салыстырылған балалардағы фМРТ мета-талдауы префронталды қабықтың тұрақты белсенділігінің жоқтығын көрсетті, ал инсулалық қабық және мишық сияқты артқы аймақтар бұрынғысынша белсенді болды.
Қартаю
Жұмыс жады – қартайған кезде ең көп сезімтал танымдық функциялардың бірі. Осы төмендеудің бірнеше түсіндірмелері бар. Олардың бірі – Тим Солтхаустың когнитивтік қартаю теориясының өңдеу жылдамдығы туралы. Адамдар жасы ұлғайған сайын танымдық процестердің баяулайтынын анықтағаннан кейін, Солтхаус өңдеу жылдамдығының төмендеуі жұмыс жадының мазмұнының ыдырауына көбірек уақыт береді, осылайша тиімді сыйымдылығын азайтады деп санайды. Дегенмен, жұмыс жады сыйымдылығының төмендеуін тек өңдеу жылдамдығының баяулауымен толық түсіндіруге болмайды, себебі қартайғанда сыйымдылықтың төмендеуі жылдамдықтан гөрі күштірек болады. Тағы бір ұсыныс – Линн Хашер мен Роуз Закстің ұсынған тежелімдеу гипотезасы. Бұл теория қартаю кезінде маңызсыз ақпаратты тежеу қабілетінің жалпы дефициті бар екенін жорамалдайды. Осылайша, жұмыс жады маңызды мазмұнға арналған тиімді сыйымдылықты азайтатын маңызсыз ақпаратпен толған болуы мүмкін. Қартаю кезіндегі тежелімдеу дефициті туралы болжам көптеген эмпирикалық дәлелдермен қолдау тапты, бірақ қазіргі уақытқа дейін тежелімдеу қабілетінің төмендеуі жұмыс жады сыйымдылығының төмендеуін толық түсіндіретіні белгісіз. Вест жұмыс жадының және қартаю кезіндегі басқа да танымдық функциялардың төмендеуіне қатысты нейрондық деңгейдегі түсіндірме ұсынды. Оның пікірінше, жұмыс жадының көп бөлігі префронтальды қабыққа байланысты, ол жас ұлғайған сайын мидың басқа аймақтарына қарағанда көбірек деградацияланады. Префронтальды қабықтың гемодинамикасы да көптеген қарт адамдарда кездесетін ұйқы бұзылыстары арқылы жұмыс жадының нашарлауында маңызды рөл атқарады, бірақ бұл әсер ететін жалғыз аймақ емес, себебі басқа ми аймақтары да нейросуреттеу зерттеулерінде әсер етудің белгілерін көрсетті. ФМРТ зерттеулерінде ұйқының жетіспеушілігі префронтальды қабықтың жұмысының төмендеуі және жұмыс жадының жалпы өнімділігінің төмендеуі арқылы байқалды. Жасқа байланысты жұмыс жадының төмендеуін префронтальды және уақытша аймақтардағы ритмдерді синхрондау үшін төмен интенсивті транскраниальді стимуляция қолдану арқылы қысқа мерзімге кері қайтаруға болады.
Оқыту
Кейбір зерттеулер, жұмыс жадына жаттығудың әсерін зерттейді, оның ішінде Торкел Клинбергтің алғашқы зерттеуі, АДҚС-мен ауыратын адамдардың жұмыс жады жаттығу арқылы жақсаратынын көрсетеді. Бұл зерттеу жұмыс жадының жаттығу кезеңінің танымдық қабілеттердің спектрін кеңейтіп, IQ тестінің нәтижелерін арттыратынын анықтады. Сол топтың тағы бір зерттеуінде жаттығудан кейін жұмыс жадымен байланысты мидың белсенділігі префронтальды қабықта, көптеген зерттеушілер жұмыс жады функцияларымен байланыстыратын аймақта артқанын көрсетті. Бір зерттеуде жұмыс жады жаттығулары сынаққа тартылған адамдарда префронтальды және париетальді дофамин рецепторларының (әсіресе DRD1) тығыздығын арттыратыны анықталды. Дегенмен, осы жаттығу бағдарламасымен жүргізілген келесі тәжірибелер әртүрлі нәтижелер көрсетті, кейбіреулері сәтті көшірілді, ал басқалары жаттығудың танымдық өнімділікке тигізетін пайдалы әсерін қайталай алмады. Тағы бір маңызды зерттеуде жұмыс жады тапсырмасымен (қос n кері тапсырма) жаттығу салауатты жас адамдарда сұйық интеллект бойынша тест нәтижелерін жақсартты. 2010 жылы "n-back" тапсырмасымен жаттығу арқылы сұйық интеллектті жақсарту қайталанды, бірақ 2012 жылы жарияланған екі зерттеу әсерді қайталай алмады. Жұмыс жадының тиімділігіне қатысты шамамен 30 эксперименттік зерттеудің біріктірілген нәтижелері бірнеше мета-талдаулармен бағаланды. Бұл мета-талдаулардың авторлары жұмыс жады жаттығулары интеллектті жақсарта ма, жоқ па деген тұжырымда келіспейді. Алайда, бұл мета-талдаулар нәтиже өлшемі неғұрлым алыс болса, себеп-салдарлық байланыс соғұрлым нашарлайды деген пікірде бірікті. Жұмыс жадының жаттығуы жұмыс жадының, көбінесе назардың және кейде оқу нәтижелерінің жақсаруына әкеледі, бірақ сәтті және сәтсіз ауысу жағдайлары арасындағы нақты айырмашылықтар әлі де анықталған жоқ. 1930 жылдары Фултон және оның әріптестері маймылдардағы ПФК-нің зақымдануы кеңістіктік жұмыс жадының жұмысын нашарлататынын көрсетті. Хоакин Фустердің кейінгі жұмысы маймылдардың ПФК-дегі нейрондардың электрлік белсенділігін, олар кешіктірілген сәйкестендіру тапсырмасын орындаған кезде тіркеді. Бұл тапсырмада маймыл экспериментшінің екі бірдей көрінетін тостақанның астына тамақ орналастырғанын көреді. Содан кейін, тостақандарды маймылдың көзінен жасыратын жапқыш белгілі бір уақытқа төмендеді. Жапқыш ашылғаннан кейін маймыл тостақан астындағы тамақты алуға рұқсат етіледі. Бірінші әрекетте табысқа қол жеткізу – жануар тапсырма бойынша жаттығудан кейін қол жеткізе алатын нәрсе – тамақтың орнын кешіктіру кезеңінде есте сақтауды талап етеді. Фустер ПФК-де көбінесе кешіктіру кезеңінде белсенді болатын нейрондарды тапты, бұл олардың тамақтың көзге көрінбейтін орнын көрсетуге қатысы бар екенін көрсетеді. Кейінгі зерттеулер сондай-ақ, белсенді нейрондарды артқы тері қабығында, таламуста, каудатта және глобус паллидуста да көрсетті. Голдман Ракич және басқалардың жұмысы негізгі сулькалық, дорсолатеральдық ПФК-нің мидың барлық аймақтарымен байланыста екенін және ПФК-дегі нейрондық микросхемалар пирамидалық жасушалардың қайталанатын қоздырғыш глютамат желілері арқылы жұмыс жадында ақпаратты сақтай алатынын көрсетті. Бұл тізбектер GABAергиялық интернейрондардың бүйірлік тежелуі арқылы реттеледі. Нейромодуляторлық ояну жүйелері ПФК жұмыс жадының жұмысын айтарлықтай өзгертеді; мысалы, дофамин немесе норадреналиннің жетіспеуі немесе артық болуы ПФК желісінің белсенділігін және жұмыс жадының жұмысын нашарлатады. Жоғарыда сипатталған жұмыс жады тапсырмаларының кешіктіру кезеңінде белгілі бір нейрондардың үнемі белсенді болуына қатысты зерттеулер мидың сыртқы стимулсыз бейнелеуді сақтайтын механизмі бар екенін көрсетеді. Алайда, егер тапсырма бірнеше ақпарат бөліктерін сақтауды талап етсе, бейнелеуді белсенді ұстау жеткіліксіз. Сонымен қатар, әр бөліктің құрамдас бөліктері мен ерекшеліктері шатастырмау үшін біріктірілуі керек. Мысалы, егер қызыл үшбұрыш пен жасыл шар бір уақытта есте сақталуы керек болса, "қызыл" "үшбұрышқа", ал "жасыл" "шарға" байланысты екеніне көз жеткізу керек. Мұндай байланыстарды орнатудың бір жолы – бір бөліктің ерекшеліктерін көрсететін нейрондар синхронды түрде, ал әртүрлі бөліктерге жататын ерекшеліктерді көрсететін нейрондар синхронсыз түрде белсенді болуы. Мысалда, қызылдықты бейнелейтін нейрондар үшбұрышты бейнелейтін нейрондармен синхронды түрде, ал шарды бейнелейтін нейрондармен синхронсыз түрде белсенді болады. Қазірге дейін жұмыс жады осы байланыс механизмін пайдаланады деген тікелей дәлелдер жоқ, сонымен қатар басқа механизмдер де ұсынылған. Жұмыс жадына қатысты нейрондардың синхронды белсенділігінің тета диапазонындағы (4-тен 8 Гц-ке дейін) жиіліктермен тербелетіні болжанып жүр. Шындығында, ЭЭГ-дегі тета жиілігінің қуаты жұмыс жадының жүктемесімен бірге артады, ал тета диапазонындағы тербелістер, бас сүйегінің әртүрлі бөліктерінен өлшенгенде, адам екі ақпарат компоненті арасындағы байланысты есте сақтауға тырысқанда үйлесімді болады.
Мидағы орналасуы
Адам миының функцияларын локализациялау миді бейнелеу әдістерінің (PET және fMRI) пайда болуымен әлдеқайда жеңілдеді. Бұл зерттеулер префронталды қабықтағы (ПФК) аймақтардың жұмыс жады функцияларына қатысты екенін растады. 1990 жылдардағы көптеген талқылаулар ПФК-нің вентролатеральді (яғни, төменгі аймақтар) және дорсолатеральді (жоғары) аймақтарының әртүрлі функцияларына бағытталды. Адамдардағы зақымдануды зерттеу дорсолатеральді префронталды қабықтың жұмыс жадындағы рөлін қосымша дәлелдейді. Бір көзқарас бойынша, дорсолатеральді аймақтар кеңістіктік жұмыс жады үшін, ал вентролатеральді аймақтар кеңістіксіз жұмыс жады үшін жауапты. Басқа көзқарас функционалдық айырмашылықты ұсынады, ventrolateral аймақтар ақпаратты таза сақтаумен көбірек айналысады, ал dorsolateral аймақтар жатталған материалды өңдеуді қажет ететін тапсырмалармен көбірек айналысады. Тексеру толыққанды шешілмеген, бірақ көптеген дәлелдер функционалдық айырмашылықты қолдайды. Миді бейнелеу жұмыс жады функцияларының ПФК-мен ғана шектелмейтінін көрсетті. Көптеген зерттеулерді қарастыру жұмыс жады тапсырмалары кезіндегі белсенділік аймақтарының ми қабығының үлкен бөлігінде шашырап жатқанын көрсетті. Аумақтық тапсырмалар көбінесе оң жартышардың аймақтарын, ал сөздік және объектілік жұмыс жады сол жартышардың аймақтарын қамтиды. Сөздік жұмыс жады тапсырмалары кезіндегі белсенділікті сол жақ артқы тегіс қабықтағы сақтауды көрсететін бір компонентке және сол жақ алдыңғы қабықтағы (сөйлеу өндірісіне қатысы бар деп белгілі Брока аймағы) ішкі дауыспен қайталауды көрсететін компонентке бөлуге болады. Көптеген жұмыс жады тапсырмалары ПФК және тегіс қабықтардың желісін қамтиды деген консенсус қалыптасты. Бір зерттеуде жұмыс жады тапсырмасы кезінде осы аймақтар арасындағы байланыс күшейетіні анықталды. Басқа зерттеулер бұл аймақтардың жұмыс жады үшін қажетті екенін және жұмыс жады тапсырмалары кезінде кездейсоқ белсендірілмейтінін, оларды уақытша түрде бұғаттау арқылы транскраниалдық магниттік стимуляция (ТМС) арқылы тапсырманың орындалуының нашарлауын тудыратынын көрсетті. Қазіргі талқылау осы ми аймақтарының функциясына қатысты. ПФК атқарушы функцияларды қажет ететін әртүрлі тапсырмаларда белсенді екені анықталды. Басқа авторлар тегіс қабықтағы белсенділікті атқарушы функцияларды көрсетеді, өйткені сол аймақ басқа да назар аударуды қажет ететін, бірақ есте сақтауды қажет етпейтін тапсырмаларда да белсендіріледі. ФМРИ деректерінің көп воксельдік үлгілерін талдауды қолдана отырып, декодтауды зерттеу визуалды жұмыс жадының мазмұнын визуалды қабықтағы белсенділік үлгілерінен декодтауға болатынын, бірақ префронталды қабықта емес екенін көрсетті. Бұл визуалды жұмыс жадының сақтау функциясы визуалды қабықшамен орындалатынын, ал префронталды қабықтың рөлі жұмыс жадының атқарушы бақылауында екенін ұсынады. 2003 жылғы 60 нейросурет зерттеулерінің мета-талдауы сол жақ алдыңғы қабықтың төмен талаптарды қажет ететін сөздік жұмыс жадына қатысы бар екенін және кеңістіктік жұмыс жады үшін оң жақ алдыңғы қабықты көрсетті. Бродманның 6, 8 және 9 аймақтары (АА) жоғарғы алдыңғы қабықта жұмыс жады үнемі жаңартылуы керек және уақыт ретімен есте сақтау қажет болған кезде қатысады. Оң Бродман 10 және 47, ventral frontal қабықта, екі тапсырма сияқты манипуляция талаптарымен немесе ақыл-ой операцияларымен көбірек байланысты, ал артқы тегіс қабықтағы Бродман 7 барлық түрдегі атқарушы функцияларға қатысты. Жұмыс жадының алдыңғы және тегіс қабықтағы әртүрлі нейроанатомиялық орындармен екі процеске қатысы бар деп ұсынылған. Біріншісі, ең маңызды элементті іздейтін таңдау операциясы, екіншісі, оған назар аударуды өзгертетін жаңарту операциясы. Назарды жаңарту құйрықтың жоғарғы алдыңғы сулькус пен артқы тегіс қабықтың уақытша белсенділігін тудырады, ал таңдауға деген талаптың артуы ростральді жоғарғы алдыңғы сулькус пен артқы цингулят/прекунус белсенділігін таңдамалы түрде өзгертеді. Жұмыс жадының миді бейнелеу зерттеулерінің көпшілігі бір немесе бірнеше стимулдарды кешіктірілген тану немесе n кері тапсырма сияқты тану тапсырмаларын қолданды, онда ұзақ сериядағы әрбір жаңа стимул сериядағы n қадаммен салыстырылады. Тану тапсырмаларының артықшылығы - олар минималды қозғалысты қажет етеді (екі пернелердің біреуін басу), бұл сканерде басты бекітуді жеңілдетеді. Алайда, тәжірибелік зерттеулер және жұмыс жадындағы жеке ерекшеліктерді зерттеу көбінесе қайтару тапсырмаларын қолданды (мысалы, оқу ауыспасы тапсырмасы, төменде қараңыз). Тану және қайтару тапсырмалары бірдей процестерді және бірдей шектеулерді көрсететіні белгісіз. Миді бейнелеу зерттеулері оқу ауыспасы тапсырмасымен немесе оған ұқсас тапсырмалармен жүргізілді. Осы тапсырмалар кезіндегі белсенділіктің артуы ПФК-де және бірнеше зерттеулерде алдыңғы цингулят қабығында (ACC) анықталды. Тапсырманы жақсы орындайтындар осы аймақтарда белсенділіктің үлкен артуын көрсетті, ал олардың белсенділігі уақыт бойынша өзара байланысты болды, бұл осы екі аймақтағы олардың нейрондық белсенділігі жақсы үйлесімді екенін, мүмкін күшті байланысқа байланысты екенін көрсетеді.
A 2003 meta analysis of 60 neuroimaging studies found left frontal cortex was involved in low task demand verbal working memory and right frontal cortex for spatial working memory. Brodmann's areas (BAs) 6, 8, and 9, in the superior frontal cortex was involved when working memory must be continuously updated and when memory for temporal order had to be maintained. Right Brodmann 10 and 47 in the ventral frontal cortex were involved more frequently with demand for manipulation such as dual task requirements or mental operations, and Brodmann 7 in the posterior parietal cortex was also involved in all types of executive function. Working memory has been suggested to involve two processes with different neuroanatomical locations in the frontal and parietal lobes. First, a selection operation that retrieves the most relevant item, and second an updating operation that changes the focus of attention made upon it. Updating the attentional focus has been found to involve the transient activation in the caudal superior frontal sulcus and posterior parietal cortex, while increasing demands on selection selectively changes activation in the rostral superior frontal sulcus and posterior cingulate/precuneus. Most brain imaging studies of working memory have used recognition tasks such as delayed recognition of one or several stimuli, or the n back task, in which each new stimulus in a long series must be compared to the one presented n steps back in the series. The advantage of recognition tasks is that they require minimal movement (just pressing one of two keys), making fixation of the head in the scanner easier. Experimental research and research on individual differences in working memory, however, has used largely recall tasks (e. g., the reading span task, see below). It is not clear to what degree recognition and recall tasks reflect the same processes and the same capacity limitations. Brain imaging studies have been conducted with the reading span task or related tasks. Increased activation during these tasks was found in the PFC and, in several studies, also in the anterior cingulate cortex (ACC). People performing better on the task showed larger increase of activation in these areas, and their activation was correlated more over time, suggesting that their neural activity in these two areas was better coordinated, possibly due to stronger connectivity.
Нейромодельдер
Нейрофизиологияны және жұмыс жадының қалай жұмыс істейтінін модельдеудің бір жолы – префронтальды қабықтың базальды ганглиялық жұмыс жады (PBWM) моделі. Бұл модельде префронтальды қабық базальды ганглиямен тығыз байланыста жұмыс істейді, жұмыс жадының міндеттерін орындауға көмектеседі. Көптеген зерттеулер осыны растады. Мысалы, эпилепсиялық ұстамалары болған және префронтальды қабықшасы мен базальды ганглиясы зақымданған науқастарда абляция техникасы қолданылды. Сонымен қатар, метамфетамин қолдану салдарынан миы өзгерген науқастардағы зерттеулер жұмыс жадына жаттығу жасау базальды ганглиялардың көлемін арттыратынын көрсетті.
Стресстің нейрофизиологияға әсері
Жұмыс жады жедел және созылмалы психологиялық стрестен зақымдалады. Бұл құбылысты алғаш рет Арнстен және оның әріптестері жануарлар зерттеулерінде анықтады, олар стресс ПФК-да катехоламиннің бөлінуіне алып келетінін, бұл ПФК нейрондарының қызметін тез төмендетеді және ПФК-ның алға бағытталған, ішкі жасушалық сигналдау жолдары арқылы жұмыс жадының өнімділігін нашарлатады. Созылмалы стресске ұшырау жұмыс жадының күрт нашарлауына және ПФК-ның қосымша архитектуралық өзгерістеріне, соның ішінде дендриттік атрофия мен омыртқалардың жоғалуына әкеледі, осы өзгерістерді протеинкиназа С сигналдауын тежеу арқылы болдырмауға болады. fMRI зерттеулері осы зерттеулерді адамдарға қатыстырып, жіті стресс салдарынан жұмыс жадының төмендеуі ПФК-ның белсенділігінің төмендеуімен байланысты екенін растады, сондай-ақ стресс катехоламиндердің деңгейін арттырады. Стрессті емтихан тапсырып жатқан медицина студенттерінің нейробейнелеу зерттеулері де жануарлар зерттеулерімен сәйкес, ПФК-ның функционалдық байланысының әлсірегенін көрсетті. Стресстің ПФК құрылымы мен функциясына тигізетін айқын әсері психикалық аурудың пайда болуын немесе оның күшеюін түсіндіруге көмектеседі. Өмірдегі стресс деңгейі жоғары болған сайын, қарапайым танымдық тапсырмаларды орындаудағы жұмыс жадының тиімділігі төмендейді. Теріс ойлардың әсерін азайтуға бағытталған жаттығуларды орындаған студенттерде жұмыс жадының сыйымдылығы артқанын көрсетті. Көңіл күйі (позитивті немесе негативті) нейротрансмиттер дофаминге әсер етуі мүмкін, бұл өз кезегінде мәселелерді шешуге әсер етеді.
Алкогольдің нейрофизиологияға әсері
Алкогольді шамадан тыс пайдалану мидың зақымдануына алып келуі мүмкін, бұл жұмыс жадын нашарлатады. Алкоголь қандағы оттегіге тәуелді (BOLD) жауапқа әсер етеді. BOLD жауабы қанның оттегімен қанығуының артуын және мидың белсенділігін байланыстырады, бұл жауапты нейрондық белсенділікті өлшеуге пайдалы құрал жасайды. BOLD жауабы жұмыс жады тапсырмасын орындаған кезде базальді ганглиялар және таламус сияқты ми аймақтарына әсер етеді. Жас кезінде ішімдік ішуді бастаған жасөспірімдерде осы ми аймақтарында BOLD жауабының төмендеуі байқалады. Әсіресе алкогольге тәуелді жас әйелдер кеңістіктік жұмыс жады тапсырмасын орындағанда, париетті және фронталды қабықшаларда BOLD жауабының азайғанын көрсетеді. Бірнеше рет көп ішімдік ішу, атап айтқанда, жұмыс жады тапсырмаларын орындауда, әсіресе визуалды жұмыс жадында әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар, алкогольдің жұмыс жадына әсеріне қатысты жыныстық айырмашылықтар бар сияқты. Алкоголь ішкеннен кейін әйелдер ерлерге қарағанда сөздік жұмыс жады тапсырмаларын жақсы орындайды, бірақ кеңістіктік жұмыс жады тапсырмаларында нашар орындайды, бұл мидың азайған белсенділігімен көрінеді. Соңында, жас та қосымша фактор болып табылады. Егде саяқты адамдар алкогольдің жұмыс жадына әсеріне басқаларға қарағанда көбірек бейім.
Әдептік генетика
Жұмыс жадының қабілетіндегі жеке айырмашылықтар белгілі бір дәрежеде тұқым қуалайды; яғни, адамдар арасындағы өзгергіштіктің шамамен жартысы олардың гендерінің айырмашылықтарымен байланысты. Жұмыс жады қабілетінің өзгергіштігінің генетикалық компоненті негізінен сұйық интеллектпен ортақ. Соңғы кезде жұмыс жадына қатысты тағы бір ген табылды. Генетикалық түрлі-түрлі тышқандарды зерттегенде, GPR12 жұмыс жады үшін қажетті белокты күшейтуге көмектесетіні анықталды. Жады сынақтарында бақылау тобынан нашар нәтиже көрсеткен тышқандардың GPR12 белоктарын арттырғанда, олардың көрсеткіштері 50%-дан 80%-ға дейін жақсарды. Бұл нашар нәтиже көрсеткен тышқандарды бақылау тобының деңгейіне жақындастырды. Тышқандардағы бұрынғы жұмыстардың нәтижелеріне сүйене отырып, мысалы, Формидоилтрансфераза Циклодеаминаза (FTCD) генін су лабиринтіндегі тышқандардың өнімділігіне қатысты сынау, адамдардағы FTCD генінің генетикалық кодтауындағы потенциалды өзгерістерді тексеру жұмысы да жүргізілді. Нәтижелер көрсеткендей, өзгеріс табылды, бірақ ол адамның жасына байланысты өзгереді. FTCD геніне қатысты, әсер тек балаларға ғана байқалды. FTCD генінің болуы жұмыс жадының өнімділігін арттырды, бірақ ересектерге ұқсас әсер етпеді.
Оқу жетістіктеріндегі рөлі
Жұмыс жадының сыйымдылығы сауаттылық және сандық дағдыларды меңгеру нәтижелерімен байланысты. Осы байланысқа алғашқы дәлел ретінде жұмыс жады сыйымдылығы мен мәтінді түсіну арасындағы корреляция келтіріледі, бұл тұңғыш рет Daneman және Carpenter (1980) тарапынан байқалған және кейіннен бірнеше зерттеулердің мета-анализінде расталған. Келесі зерттеулер көрсеткендей, бастауыш мектеп оқушыларының жұмыс жадының көрсеткіштері математикалық есептерді шешудегі жетістіктерін дұрыс болжады. Бір бойлық зерттеу 5 жастағы баланың жұмыс жады, IQ-дан гөрі академиялық жетістіктерін жақсырақ болжайтынын көрсетті. Германияда 580 баламен жүргізілген рандомизацияланған бақылаулы зерттеуде, алты жастағы балалардың жұмыс жадысын жаттықтыру, жаттығудан кейін кеңістіктік жұмыс жадында айқын оң әсерге ие болды, ал әсері біртіндеп басқа салаларға таралып, мәтінді түсіну, математика (геометрия) және IQ (Рейвен матрицалары арқылы өлшенген) көрсеткіштерінде мағыналы және айтарлықтай артысқа әкелді. Сонымен қатар, бір жылдық бақылау кезінде импульстарды тежеу қабілетінің айқын жоғарылауы анықталды, бұл Go No Go тестінде жоғары нәтижелермен өлшенді. Емдеуден төрт жыл өткен соң, әсерлер сақталды және бақылау тобымен салыстырғанда академиялық бағытқа (неміс гимназиясына) қабылдау көрсеткіші 16 пайыздық тармаққа жоғары болды. Сол сияқты, жұмыс жадының жетіспеушілігі ұлттық оқу бағдарламасында жеті жастағы нашар оқушыларда анықталды. Тиісті араласу шаралары қолданылмаған жағдайда, бұл балалар әріптестерінен қалып қояды. Жақында 37 оқушы баласымен жүргізілген зерттеуде бастапқы өлшемдегі жұмыс жады сыйымдылығы, бірақ емес IQ, екі жылдан кейін оқу нәтижелерін болжады. Бұл жұмыс жадының бұзылуы төмен оқу нәтижелерімен байланысты және балалардың білім алудағы үлгерімсіздігіне жоғары тәуекел факторы болып табылады. Дислексия, АДҚҚ және даму координациясының бұзылуы сияқты оқу қиындықтары бар балаларда да осыған ұқсас үрдіс байқалады.
Көңіл бөлу
Жұмыс жадының оңтайлы жұмыс істеу қабілеті мидың мақсатқа қатысты ақпаратқа назар аудару және көңіл алаңдатушы факторларды елемеу қабілетімен байланысты екендігіне және жұмыс жадының тәжірибе арқылы жақсаруы осы қабілеттерді арттыру нәтижесі екендігіне қатысты бірнеше дәлелдер бар. Зерттеулердің бір саласы адамның жұмыс жады сыйымдылығы мен оның қоршаған ортадағы стимулдарға назар аудару бағытын бақылау қабілеті арасындағы байланысты көрсетеді. Мұндай бақылау адамдарға ағымдағы мақсаттары үшін маңызды ақпаратқа назар аударуға және сезімдік ерекшелігіне байланысты назарды тартып алатын, мақсатқа қатысы жоқ стимулдарды елемеуге мүмкіндік береді (мысалы, жедел жәрдем машинасының дабылы). Мақсатқа сәйкес назар аудару бағыты префронтальді қабықтың (ПФК) артқы қабық аймақтарындағы өңдеуді бағыттайтын "жоғарыдан төменге" сигналдарына байланысты деп есептеледі. Ал, көзге түсетін стимулдардың назарды тартып алуы "төменнен жоғарыға" субкортикальдық құрылымдар мен бастапқы сезімталдық қабықтарынан келетін сигналдармен байланысты деп саналады. "Төменнен жоғарыға" назарды тартып алуды жеңу қабілеті адамдар арасында әртүрлі болады және бұл айырмашылық визуалды ақпарат бойынша жұмыс жады тестілеріндегі нәтижелерімен байланысты екені анықталды.
Белгісіздікпен байланыс
Ли және оның әріптестерінің жақындағы зерттеуі жұмыс жадына жауапты ми аймақтарының адамдардың сол естеліктерге қаншалықты сенетініне де жауапты екенін көрсетті. Бұрынғы зерттеулер адамдардың өз естеліктеріне қаншалықты сенетінін бағалай алатынын көрсеткен, бірақ адамдар мұны қалай істейтіні көбінесе белгісіз болған. Олар кеңістіктік жад сынақтары мен функционалдық МРТ (фМРТ) сканерлерін пайдаланып, ақпарат қайда және қашан сақталып жатқанын анықтады және бұл деректерді естелік қателерді анықтау үшін қолданды. Сонымен қатар, қатысушылардан естеліктеріне қатысты қаншалықты күмәнданатындарын білдіруі сұралды. Осы екі деректер жиынтығының негізінде зерттеушілер естелік пен оған деген сенімнің бірдей ми аймағында сақталады деген қорытындыға келді.