Bộ nhớ làm việc

Thuật ngữ "trí nhớ làm việc" được đặt ra bởi Miller , Galanter và Pribram , ^{[5] [6]} và được sử dụng vào những năm 1960 trong bối cảnh các lý thuyết ví trí óc như một chiếc máy tính . Năm 1968, Atkinson và Shiffrin ^[7] sử dụng thuật ngữ này để mô tả "cửa hàng ngắn hạn" của họ. Cái mà ngày nay chúng ta gọi là bộ nhớ làm việc trước đây được gọi là "kho lưu trữ ngắn hạn" hoặc bộ nhớ ngắn hạn , bộ nhớ chính, bộ nhớ tức thời, bộ nhớ mở và bộ nhớ tạm thời. ^[8] Trí nhớ ngắn hạn là khả năng ghi nhớ thông tin trong một khoảng thời gian ngắn (theo thứ tự giây). Hầu hết các nhà lý thuyết ngày nay sử dụng khái niệm trí nhớ làm việc để thay thế hoặc bao gồm khái niệm cũ hơn về trí nhớ ngắn hạn, đánh dấu sự nhấn mạnh mạnh mẽ hơn vào khái niệm thao tác thông tin hơn là duy trì đơn thuần.

Đề cập sớm nhất về các thí nghiệm trên cơ sở thần kinh của trí nhớ hoạt động có thể bắt nguồn từ hơn 100 năm trước, khi Hitzig và Ferrier mô tả các thí nghiệm cắt bỏ vỏ não trước trán (PFC); họ kết luận rằng vỏ não trước quan trọng đối với các quá trình nhận thức hơn là cảm giác. ^[9] Năm 1935 và 1936, Carlyle Jacobsen và cộng sự là những người đầu tiên chỉ ra tác dụng có hại của việc cắt đốt trước trán đối với phản ứng chậm. ^{[9] [10]}

Nhiều mô hình đã được đề xuất về cách thức hoạt động của bộ nhớ, cả về mặt giải phẫu và nhận thức. Trong số đó, hai điều có ảnh hưởng nhất được tóm tắt dưới đây.

Mô hình đa thành phần

Mô hình bộ nhớ hoạt động của Baddeley và Hitch

Năm 1974, Baddeley và Hitch ^{[11] đã} giới thiệu mô hình đa thành phần của bộ nhớ làm việc . Lý thuyết đề xuất một mô hình chứa ba thành phần: điều hành trung tâm, vòng lặp âm vị học và bảng phác thảo không gian trực quan với điều hành trung tâm hoạt động như một trung tâm điều khiển, định hướng thông tin giữa các thành phần âm vị học và không gian hình ảnh. ^[12] Người điều hành trung tâm chịu trách nhiệm hướng sự chú ý đến thông tin liên quan, ngăn chặn thông tin không liên quan và các hành động không phù hợp, đồng thời điều phối các quá trình nhận thức khi nhiều nhiệm vụ được thực hiện đồng thời. Một "giám đốc điều hành trung tâm" chịu trách nhiệm giám sát việc tích hợp thông tin và điều phối các hệ thống cấp dưới chịu trách nhiệm duy trì thông tin trong thời gian ngắn. Một hệ thống phụ, vòng lặp âm vị học (PL), lưu trữ thông tin âm vị học (tức là âm thanh của ngôn ngữ) và ngăn chặn sự phân rã của nó bằng cách liên tục làm mới nó trong một vòng lặp diễn tập . Ví dụ, nó có thể duy trì một số điện thoại bảy chữ số miễn là một người lặp đi lặp lại số đó với chính mình. ^[13] Hệ thống cấp dưới khác, bảng phác thảo không gian trực quan, lưu trữ thông tin hình ảnh và không gian. Nó có thể được sử dụng, chẳng hạn, để xây dựng và thao tác các hình ảnh trực quan và để biểu diễn các bản đồ tinh thần. Sketchpad có thể được chia nhỏ hơn nữa thành một hệ thống con trực quan (xử lý các hiện tượng như hình dạng, màu sắc và kết cấu) và một hệ thống con không gian (xử lý vị trí).

Năm 2000, Baddeley mở rộng mô hình bằng cách thêm thành phần thứ tư, bộ đệm nhiều đoạn , chứa các biểu diễn tích hợp thông tin âm vị học, hình ảnh và không gian, và có thể cả thông tin không được các hệ thống cấp dưới đề cập (ví dụ: thông tin ngữ nghĩa, thông tin âm nhạc). Bộ đệm theo từng giai đoạn cũng là mối liên hệ giữa trí nhớ làm việc và trí nhớ dài hạn. ^[14] Thành phần này có tính phân đoạn vì nó được giả định là liên kết thông tin thành một biểu diễn theo từng tập nhất thể. Bộ đệm nhiều đoạn giống với khái niệm của Tulving về bộ nhớ theo từng đoạn , nhưng nó khác ở chỗ bộ đệm nhiều đoạn là một nơi lưu trữ tạm thời. ^[15]

Trí nhớ làm việc như một phần của trí nhớ dài hạn

Giám đốc điều hành trung tâm

Trí nhớ dài hạn

Người điều hành trung tâm của bộ nhớ làm việc là lấy bộ nhớ từ bộ nhớ dài hạn.

Anders Ericsson và Walter Kintsch ^[16] đã đưa ra khái niệm "trí nhớ làm việc dài hạn", mà họ định nghĩa là một tập hợp các "cấu trúc truy xuất" trong bộ nhớ dài hạn cho phép truy cập liền mạch thông tin liên quan đến các công việc hàng ngày. Bằng cách này, các phần của trí nhớ dài hạn hoạt động hiệu quả như bộ nhớ làm việc. Tương tự, Cowan không coi trí nhớ làm việc là một hệ thống riêng biệt với trí nhớ dài hạn . Các biểu diễn trong bộ nhớ làm việc là một tập hợp con các biểu diễn trong bộ nhớ dài hạn. Bộ nhớ làm việc được tổ chức thành hai cấp độ nhúng. Đầu tiên bao gồm các biểu diễn bộ nhớ dài hạn được kích hoạt. Có thể có nhiều trong số này — về mặt lý thuyết không có giới hạn nào đối với việc kích hoạt các biểu diễn trong bộ nhớ dài hạn. Mức độ thứ hai được gọi là tiêu điểm của sự chú ý. Trọng tâm được coi là có khả năng hạn chế và chứa tối đa bốn trong số các đại diện đã được kích hoạt. ^[17]

Oberauer đã mở rộng mô hình của Cowan bằng cách thêm thành phần thứ ba, một trọng tâm chú ý hẹp hơn, chỉ tập trung một đoạn tại một thời điểm. Tiêu điểm một phần tử được nhúng vào tiêu điểm bốn phần tử và dùng để chọn một đoạn duy nhất để xử lý. Ví dụ, bốn chữ số có thể được ghi nhớ cùng một lúc trong "tâm điểm chú ý" của Cowan. Khi cá nhân muốn thực hiện một quá trình trên mỗi chữ số này — ví dụ, thêm số hai vào mỗi chữ số — cần phải xử lý riêng cho mỗi chữ số vì hầu hết các cá nhân không thể thực hiện một số quá trình toán học song song. ^[18] Thành phần chú ý của Oberauer chọn một trong các chữ số để xử lý và sau đó chuyển tiêu điểm chú ý sang chữ số tiếp theo, tiếp tục cho đến khi tất cả các chữ số đã được xử lý. ^[19]

Bộ nhớ làm việc được thừa nhận rộng rãi là có dung lượng hạn chế. Một định lượng ban đầu về giới hạn dung lượng liên quan đến trí nhớ ngắn hạn là " số bảy kỳ diệu " do Miller đề xuất vào năm 1956. ^[20] Ông tuyên bố rằng khả năng xử lý thông tin của thanh niên là khoảng bảy yếu tố, mà ông gọi là "khối ", bất kể các phần tử là chữ số, chữ cái, từ hay các đơn vị khác. Nghiên cứu sau đó cho thấy con số này phụ thuộc vào loại khối được sử dụng (ví dụ: khoảng có thể khoảng bảy cho chữ số, sáu cho chữ cái và năm cho từ), và thậm chí vào các tính năng của các khối trong một danh mục. Ví dụ, khoảng cách thấp hơn đối với các từ dài hơn so với các từ ngắn. Nói chung, khoảng trí nhớ đối với nội dung bằng lời (chữ số, chữ cái, từ, v.v.) phụ thuộc vào độ phức tạp âm vị học của nội dung (tức là, số lượng âm vị, số lượng âm tiết), ^[21] và vào trạng thái từ vựng của nội dung (nội dung có phải là những từ mà người đó biết hay không). ^[22] Một số yếu tố khác ảnh hưởng đến khoảng thời gian đo được của một người, và do đó rất khó để xác định dung lượng của trí nhớ ngắn hạn hoặc làm việc xuống một số phần. Tuy nhiên, Cowan đề xuất rằng trí nhớ làm việc có dung lượng khoảng bốn phần ở người trẻ (và ít hơn ở trẻ em và người già). ^[23]

Trong khi hầu hết người lớn có thể lặp lại khoảng bảy chữ số theo đúng thứ tự, một số cá nhân đã cho thấy sự phóng to ấn tượng về khoảng chữ số của họ — lên đến 80 chữ số. Thành tích này có thể thực hiện được bằng cách đào tạo chuyên sâu về chiến lược mã hóa mà theo đó các chữ số trong danh sách được nhóm lại (thường là nhóm từ ba đến năm) và các nhóm này được mã hóa thành một đơn vị duy nhất (một đoạn). Để điều này thành công, những người tham gia phải có khả năng nhận ra các nhóm dưới dạng một số chuỗi chữ số đã biết. Ví dụ, một người được nghiên cứu bởi Ericsson và các đồng nghiệp của ông, đã sử dụng kiến ​​thức sâu rộng về thời gian đua xe từ lịch sử thể thao trong quá trình mã hóa các phần: một số phần như vậy sau đó có thể được kết hợp thành một phần có thứ tự cao hơn, tạo thành một hệ thống phân cấp của các phần. . Theo cách này, chỉ một số phần ở cấp cao nhất của hệ thống phân cấp phải được giữ lại trong bộ nhớ làm việc và để truy xuất, các phần này được giải nén. Có nghĩa là, các phần trong bộ nhớ hoạt động hoạt động như các dấu hiệu truy xuất trỏ đến các chữ số mà chúng chứa. Thực hành kỹ năng bộ nhớ như thế này không mở rộng làm việc dung lượng bộ nhớ thích hợp: đó là khả năng chuyển giao (và lấy) thông tin từ bộ nhớ dài hạn mà được cải thiện, theo Ericsson và Kintsch (1995; xem thêm Gobet & Simon, 2000 ^{[ 24]} ).

Các biện pháp và tương quan

Dung lượng bộ nhớ làm việc có thể được kiểm tra bằng nhiều tác vụ khác nhau. Một biện pháp thường được sử dụng là một mô hình nhiệm vụ kép, kết hợp một phép đo khoảng bộ nhớ với một tác vụ xử lý đồng thời, đôi khi được gọi là "khoảng phức hợp". Daneman và Carpenter đã phát minh ra phiên bản đầu tiên của loại nhiệm vụ này, " khoảng thời gian đọc ", vào năm 1980. ^[25] Đối tượng đọc một số câu (thường từ hai đến sáu) và cố gắng nhớ từ cuối cùng của mỗi câu. Ở cuối danh sách các câu, họ lặp lại các từ theo đúng thứ tự của chúng. Các tác vụ khác không có tính chất kiêm nhiệm này cũng được chứng minh là những thước đo khả năng hoạt động tốt của bộ nhớ. ^[26] Trong khi Daneman và Carpenter tin rằng sự kết hợp giữa "lưu trữ" (bảo trì) và xử lý là cần thiết để đo dung lượng bộ nhớ hoạt động, thì giờ đây chúng ta biết rằng dung lượng bộ nhớ làm việc có thể được đo bằng các tác vụ bộ nhớ ngắn hạn không có bổ sung. thành phần xử lý. ^{[27] [28]} Ngược lại, dung lượng bộ nhớ làm việc cũng có thể được đo bằng các tác vụ xử lý nhất định không liên quan đến việc duy trì thông tin. ^{[29] [30]} Câu hỏi về những tính năng nào mà một nhiệm vụ phải có để đủ tiêu chuẩn là một thước đo tốt về khả năng hoạt động của bộ nhớ là một chủ đề đang được nghiên cứu.

Các phép đo năng lực làm việc-trí nhớ có liên quan chặt chẽ đến hiệu suất trong các nhiệm vụ nhận thức phức tạp khác, chẳng hạn như đọc hiểu, giải quyết vấn đề và với các phép đo thương số trí thông minh . ^[31]

Một số nhà nghiên cứu đã lập luận ^[32] rằng khả năng ghi nhớ làm việc phản ánh hiệu quả của các chức năng điều hành, đáng chú ý nhất là khả năng duy trì nhiều biểu diễn liên quan đến nhiệm vụ khi đối mặt với việc đánh lạc hướng thông tin không liên quan; và những nhiệm vụ đó dường như phản ánh sự khác biệt của từng cá nhân về khả năng tập trung và duy trì sự chú ý, đặc biệt khi các sự kiện khác đang phục vụ cho việc thu hút sự chú ý. Cả trí nhớ làm việc và chức năng điều hành đều phụ thuộc rất nhiều vào các vùng não trước. ^[33]

Các nhà nghiên cứu khác đã lập luận rằng khả năng làm việc của trí nhớ được đặc trưng tốt hơn như khả năng hình thành các mối quan hệ giữa các yếu tố hoặc nắm bắt các mối quan hệ trong thông tin nhất định. Ý tưởng này đã được nâng cao, trong số những ý tưởng khác, bởi Graeme Halford, người đã minh họa nó bằng khả năng hạn chế của chúng tôi trong việc hiểu các tương tác thống kê giữa các biến. ^[34] Các tác giả này yêu cầu mọi người so sánh các tuyên bố bằng văn bản về mối quan hệ giữa một số biến số với đồ thị minh họa mối quan hệ giống nhau hoặc khác nhau, như trong câu sau: "Nếu chiếc bánh đến từ Pháp, thì nó có nhiều đường hơn nếu nó được làm với sô cô la hơn là nếu nó được làm bằng kem, nhưng nếu chiếc bánh đến từ Ý, thì nó có nhiều đường hơn nếu nó được làm bằng kem hơn là nếu nó được làm bằng sô cô la ". Tuyên bố này mô tả mối quan hệ giữa ba biến (quốc gia, thành phần và lượng đường), là mức tối đa mà hầu hết mọi người có thể hiểu được. Giới hạn dung lượng rõ ràng ở đây rõ ràng không phải là giới hạn bộ nhớ (tất cả thông tin liên quan có thể được nhìn thấy liên tục) mà là giới hạn về số lượng các mối quan hệ được nhận biết đồng thời.

Các nghiên cứu thực nghiệm về khả năng làm việc của bộ nhớ

Có một số giả thuyết về bản chất của giới hạn dung lượng. Một là cần có một nguồn tài nguyên nhận thức hạn chế để giữ cho các đại diện luôn hoạt động và do đó có sẵn để xử lý và thực hiện các quy trình. ^[35] Một giả thuyết khác là bộ nhớ theo dấu vết làm bộ nhớ hoạt động phân rã trong vòng vài giây, trừ khi được làm mới thông qua quá trình diễn tập và vì tốc độ diễn tập bị hạn chế, chúng ta chỉ có thể duy trì một lượng thông tin hạn chế. ^[36] Tuy nhiên, một ý tưởng khác cho rằng các biểu diễn được tổ chức trong bộ nhớ làm việc can thiệp vào nhau. ^[37]

Các lý thuyết suy tàn

Giả định rằng nội dung của trí nhớ ngắn hạn hoặc đang làm việc bị phân rã theo thời gian, trừ khi quá trình phân rã được ngăn chặn bằng cách luyện tập, quay trở lại những ngày đầu của nghiên cứu thử nghiệm về trí nhớ ngắn hạn. ^{[38] [39]} Đây cũng là một giả định quan trọng trong lý thuyết đa thành phần về bộ nhớ làm việc. ^[40] Lý thuyết dựa trên phân rã phức tạp nhất về bộ nhớ làm việc cho đến nay là "mô hình chia sẻ tài nguyên dựa trên thời gian". ^[41] Lý thuyết này giả định rằng các biểu diễn trong bộ nhớ hoạt động phân rã trừ khi chúng được làm mới. Việc làm mới chúng yêu cầu một cơ chế chú ý cũng cần thiết cho bất kỳ tác vụ xử lý đồng thời nào. Khi có những khoảng thời gian nhỏ mà tác vụ xử lý không yêu cầu chú ý, thời gian này có thể được sử dụng để làm mới dấu vết bộ nhớ. Do đó, lý thuyết dự đoán rằng lượng lãng quên phụ thuộc vào mật độ thời gian của nhu cầu chú ý đối với nhiệm vụ xử lý — mật độ này được gọi là "tải trọng nhận thức". Tải trọng nhận thức phụ thuộc vào hai biến, tốc độ mà tác vụ xử lý yêu cầu thực hiện các bước riêng lẻ và thời lượng của mỗi bước. Ví dụ: nếu nhiệm vụ xử lý bao gồm việc thêm các chữ số, thì việc phải thêm một chữ số khác sau mỗi nửa giây sẽ đặt tải trọng nhận thức lên hệ thống cao hơn so với việc phải thêm một chữ số khác sau mỗi hai giây. Trong một loạt các thí nghiệm, Barrouillet và các đồng nghiệp đã chỉ ra rằng bộ nhớ cho danh sách các chữ cái không phụ thuộc vào số bước xử lý cũng như tổng thời gian xử lý mà phụ thuộc vào tải nhận thức. ^[42]

Các lý thuyết về nguồn lực

Các lý thuyết tài nguyên giả định rằng dung lượng của bộ nhớ làm việc là một tài nguyên giới hạn phải được chia sẻ giữa tất cả các biểu diễn cần được duy trì đồng thời trong bộ nhớ làm việc. ^[43] Một số nhà lý thuyết tài nguyên cũng giả định rằng việc bảo trì và xử lý đồng thời chia sẻ cùng một nguồn tài nguyên; ^[35] điều này có thể giải thích tại sao việc bảo trì thường bị ảnh hưởng bởi nhu cầu xử lý đồng thời. Các lý thuyết tài nguyên đã rất thành công trong việc giải thích dữ liệu từ các bài kiểm tra bộ nhớ hoạt động cho các đặc điểm trực quan đơn giản, chẳng hạn như màu sắc hoặc hướng của các thanh. Một cuộc tranh luận đang diễn ra là liệu tài nguyên có phải là một số lượng liên tục có thể được chia nhỏ cho bất kỳ số lượng mục nào trong bộ nhớ đang hoạt động hay không, hay liệu nó có bao gồm một số lượng nhỏ các "khe cắm" rời rạc, mỗi trong số đó có thể được gán cho một mục bộ nhớ, vì vậy rằng chỉ có thể duy trì một số lượng giới hạn khoảng 3 mục trong bộ nhớ làm việc. ^[44]

Lý thuyết giao thoa

Một số hình thức giao thoa đã được các nhà lý thuyết thảo luận. Một trong những ý tưởng lâu đời nhất là các mục mới chỉ đơn giản là thay thế các mục cũ hơn trong bộ nhớ hoạt động. Một hình thức can thiệp khác là cạnh tranh truy xuất. Ví dụ, khi nhiệm vụ là nhớ danh sách 7 từ theo thứ tự của chúng, chúng ta cần bắt đầu nhớ lại với từ đầu tiên. Trong khi cố gắng truy xuất từ ​​đầu tiên, từ thứ hai, được biểu thị gần nhau, cũng vô tình được lấy ra và cả hai cạnh tranh để được gọi lại. Lỗi trong các nhiệm vụ truy xuất nối tiếp thường là sự nhầm lẫn của các mục lân cận trên danh sách bộ nhớ (còn gọi là chuyển vị), cho thấy rằng cạnh tranh truy xuất đóng một vai trò trong việc hạn chế khả năng của chúng ta để gọi lại danh sách theo thứ tự và có thể cũng xảy ra trong các tác vụ bộ nhớ đang hoạt động khác. Một hình thức can thiệp thứ ba là sự biến dạng của các biểu diễn theo cách chồng chất: Khi nhiều biểu diễn được thêm vào chồng lên nhau, mỗi biểu diễn trong số chúng sẽ bị làm mờ bởi sự hiện diện của tất cả các biểu diễn khác. ^[45] Một hình thức can thiệp thứ tư được một số tác giả giả định là ghi đè đối tượng địa lý. ^{[46] [47]} Ý tưởng là mỗi từ, chữ số hoặc mục khác trong bộ nhớ đang hoạt động được biểu diễn dưới dạng một gói các tính năng và khi hai mục chia sẻ một số tính năng, một trong số chúng sẽ đánh cắp các tính năng từ mục còn lại. Càng nhiều mục được giữ trong bộ nhớ làm việc và các tính năng của chúng càng chồng chéo lên nhau, thì mỗi mục trong số chúng sẽ bị giảm chất lượng do mất một số tính năng.

Hạn chế

Không có giả thuyết nào trong số này có thể giải thích toàn bộ dữ liệu thí nghiệm. Ví dụ, giả thuyết tài nguyên nhằm giải thích sự đánh đổi giữa bảo trì và xử lý: Càng phải duy trì nhiều thông tin trong bộ nhớ làm việc, các quá trình diễn ra đồng thời càng chậm và dễ xảy ra lỗi hơn và với nhu cầu cao hơn về bộ nhớ xử lý đồng thời sẽ bị ảnh hưởng. . Sự đánh đổi này đã được nghiên cứu bởi các nhiệm vụ như nhiệm vụ khoảng thời gian đọc được mô tả ở trên. Người ta thấy rằng số lượng đánh đổi phụ thuộc vào mức độ giống nhau của thông tin cần ghi nhớ và thông tin được xử lý. Ví dụ, việc ghi nhớ các con số trong khi xử lý thông tin không gian hoặc ghi nhớ thông tin không gian trong khi xử lý các con số, ảnh hưởng của nhau ít hơn nhiều so với khi vật liệu cùng loại phải được ghi nhớ và xử lý. ^[48] Ngoài ra, việc ghi nhớ các từ và xử lý các chữ số, hoặc ghi nhớ các chữ số và xử lý các từ, sẽ dễ dàng hơn so với việc ghi nhớ và xử lý các tài liệu cùng loại. ^[49] Những phát hiện này cũng khó giải thích cho giả thuyết phân rã, vì phân rã của các biểu diễn bộ nhớ chỉ phụ thuộc vào thời gian tác vụ xử lý trì hoãn việc diễn tập hoặc thu hồi, chứ không phụ thuộc vào nội dung của tác vụ xử lý. Một vấn đề khác đối với giả thuyết phân rã đến từ các thí nghiệm trong đó việc nhớ lại danh sách các chữ cái bị trì hoãn, bằng cách hướng dẫn người tham gia nhớ lại với tốc độ chậm hơn hoặc bằng cách hướng dẫn họ nói một từ không liên quan một hoặc ba lần giữa lúc nhớ lại Mỗi bức thư. Việc trì hoãn thu hồi hầu như không ảnh hưởng đến độ chính xác của việc thu hồi. ^{[50] [51]} Các lý thuyết can thiệp dường như giá vé tốt nhất với giải thích tại sao sự tương đồng giữa nội dung bộ nhớ và các nội dung của nhiệm vụ xử lý đồng thời ảnh hưởng đến bao nhiêu họ ảnh hưởng lẫn nhau. Nhiều vật liệu tương tự hơn có nhiều khả năng bị nhầm lẫn, dẫn đến cạnh tranh truy xuất.

Khả năng làm việc của trí nhớ tăng dần theo thời thơ ấu ^[52] và giảm dần khi về già. ^[53]

Thời thơ ấu

Các phép đo hiệu suất trong các bài kiểm tra trí nhớ làm việc tăng liên tục giữa thời thơ ấu và tuổi vị thành niên, trong khi cấu trúc tương quan giữa các bài kiểm tra khác nhau phần lớn không đổi. ^[52] Bắt đầu với công việc theo truyền thống Neo-Piagetian, ^{[54] [55] các} nhà lý thuyết đã lập luận rằng sự phát triển của khả năng ghi nhớ làm việc là động lực chính của sự phát triển nhận thức. Giả thuyết này đã nhận được sự ủng hộ thực nghiệm đáng kể từ các nghiên cứu cho thấy khả năng làm việc của trí nhớ là một yếu tố dự báo mạnh mẽ về khả năng nhận thức trong thời thơ ấu. ^[56] Bằng chứng đặc biệt mạnh mẽ về vai trò của trí nhớ làm việc đối với sự phát triển đến từ một nghiên cứu dọc cho thấy năng lực trí nhớ làm việc ở một độ tuổi dự đoán khả năng suy luận ở độ tuổi sau này. ^[57] Các nghiên cứu theo truyền thống Neo-Piagetian đã bổ sung vào bức tranh này bằng cách phân tích mức độ phức tạp của các nhiệm vụ nhận thức về số lượng các mục hoặc mối quan hệ phải được xem xét đồng thời để tìm ra giải pháp. Trên một loạt các nhiệm vụ, trẻ em quản lý các phiên bản nhiệm vụ có cùng mức độ phức tạp ở cùng độ tuổi, nhất quán với quan điểm rằng khả năng trí nhớ làm việc hạn chế mức độ phức tạp mà chúng có thể xử lý ở một độ tuổi nhất định. ^[58] Mặc dù các nghiên cứu khoa học thần kinh ủng hộ quan điểm rằng trẻ em dựa vào vỏ não trước trán để thực hiện các nhiệm vụ trí nhớ làm việc khác nhau, một phân tích tổng hợp fMRI trên trẻ em so với người lớn thực hiện nhiệm vụ phía sau cho thấy trẻ em thiếu kích hoạt vỏ não trước nhất quán, trong khi các vùng sau bao gồm vỏ não và tiểu não vẫn còn nguyên vẹn. ^[59]

Sự lão hóa

Trí nhớ hoạt động là một trong những chức năng nhận thức nhạy cảm nhất với sự suy giảm ở tuổi già . ^{[60] [61]} Một số lời giải thích đã được đưa ra cho sự suy giảm tâm lý này. Một là lý thuyết tốc độ xử lý của quá trình lão hóa nhận thức của Tim Salthouse. ^[62] Dựa trên phát hiện về sự chậm lại nói chung của các quá trình nhận thức khi con người già đi, Salthouse lập luận rằng quá trình xử lý chậm hơn để lại nhiều thời gian hơn cho các nội dung trong bộ nhớ làm việc để phân rã, do đó làm giảm dung lượng hiệu quả. Tuy nhiên, sự suy giảm của khả năng ghi nhớ làm việc không thể hoàn toàn được cho là do chậm lại vì khả năng suy giảm ở tuổi già nhiều hơn tốc độ. ^{[61] [63]} Một đề xuất khác là giả thuyết ức chế do Lynn Hasher và Rose Zacks đưa ra. ^[64] Lý thuyết này giả định sự thiếu hụt nói chung ở tuổi già về khả năng ức chế thông tin không liên quan, hoặc không còn phù hợp. Do đó, bộ nhớ làm việc có xu hướng bị lộn xộn với các nội dung không liên quan làm giảm dung lượng hiệu quả cho các nội dung có liên quan. Giả định về sự thiếu hụt ức chế ở tuổi già đã nhận được nhiều sự ủng hộ theo kinh nghiệm ^[65] , nhưng cho đến nay, vẫn chưa rõ liệu sự suy giảm khả năng ức chế có giải thích đầy đủ cho sự suy giảm khả năng ghi nhớ lao động hay không. West đã đưa ra lời giải thích về mức độ thần kinh của sự suy giảm trí nhớ làm việc và các chức năng nhận thức khác ở tuổi già. ^[66] Cô cho rằng trí nhớ hoạt động phụ thuộc phần lớn vào vỏ não trước trán , vùng não này bị suy giảm nhiều hơn so với các vùng não khác khi chúng ta già đi. Sự suy giảm trí nhớ làm việc liên quan đến tuổi tác có thể được đảo ngược trong thời gian ngắn bằng cách sử dụng kích thích xuyên sọ cường độ thấp, đồng bộ nhịp điệu ở các khu vực thùy thái dương trái và trán hai bên. ^[67]

Torkel Klingberg là người đầu tiên điều tra xem liệu việc rèn luyện trí nhớ làm việc chuyên sâu có tác động có lợi đến các chức năng nhận thức khác hay không. Nghiên cứu tiên phong của ông gợi ý rằng trí nhớ làm việc có thể được cải thiện bằng cách đào tạo ở bệnh nhân ADHD thông qua các chương trình máy tính hóa. ^[68] Nghiên cứu này đã phát hiện ra rằng một khoảng thời gian rèn luyện trí nhớ làm việc sẽ làm tăng một loạt các khả năng nhận thức và tăng điểm kiểm tra IQ. Một nghiên cứu khác của cùng nhóm ^[69] đã chỉ ra rằng, sau khi tập luyện, đo hoạt động của não liên quan đến trí nhớ làm việc tăng lên ở vỏ não trước trán, một khu vực mà nhiều nhà nghiên cứu đã liên kết với các chức năng của trí nhớ làm việc. Nó đã được chỉ ra trong một nghiên cứu rằng luyện tập trí nhớ làm việc làm tăng mật độ của các thụ thể dopamine trước trán và đỉnh (cụ thể là DRD1 ) ở những người thử nghiệm. ^[70] Tuy nhiên, các công việc tiếp theo với cùng một chương trình đào tạo đã không tái tạo được những tác động có lợi của việc đào tạo đối với hoạt động nhận thức. Một bản tóm tắt phân tích tổng hợp về nghiên cứu với chương trình đào tạo của Klingberg cho đến năm 2011 cho thấy rằng khóa đào tạo này có ảnh hưởng không đáng kể đến các bài kiểm tra về trí thông minh và sự chú ý ^[71]

Trong một nghiên cứu có ảnh hưởng khác, việc luyện tập với nhiệm vụ trí nhớ hoạt động (nhiệm vụ kép n-back ) đã cải thiện hiệu suất trong bài kiểm tra trí thông minh chất lỏng ở những người trẻ khỏe mạnh. ^[72] Việc cải thiện trí thông minh chất lỏng bằng cách huấn luyện với nhiệm vụ n-back đã được nhân rộng vào năm 2010, ^[73] nhưng hai nghiên cứu được công bố vào năm 2012 đã không tái tạo được hiệu quả. ^{[74] [75]} Bằng chứng tổng hợp từ khoảng 30 nghiên cứu thử nghiệm về hiệu quả của việc rèn luyện trí nhớ khi làm việc đã được đánh giá bằng một số phân tích tổng hợp. ^{[76] [77]} Các tác giả của những phân tích tổng hợp này không đồng ý trong kết luận của họ về việc liệu luyện trí nhớ làm việc có cải thiện trí thông minh hay không. Tuy nhiên, những phân tích tổng hợp này đồng ý trong ước tính của họ về quy mô ảnh hưởng của việc rèn luyện trí nhớ khi làm việc: Nếu có ảnh hưởng như vậy, nó có thể là nhỏ.

Cơ chế thần kinh duy trì thông tin

Những hiểu biết đầu tiên về cơ sở tế bào thần kinh và dẫn truyền thần kinh của trí nhớ hoạt động đến từ nghiên cứu trên động vật. Công trình nghiên cứu của Jacobsen ^[78] và Fulton vào những năm 1930 lần đầu tiên chỉ ra rằng các tổn thương đối với PFC làm suy giảm hiệu suất ghi nhớ làm việc trong không gian ở khỉ. Công trình sau này của Joaquin Fuster ^{[79] đã} ghi lại hoạt động điện của tế bào thần kinh trong PFC của khỉ khi chúng đang thực hiện một nhiệm vụ đối sánh bị trì hoãn. Trong nhiệm vụ đó, con khỉ xem cách người thí nghiệm đặt một chút thức ăn vào một trong hai chiếc cốc trông giống hệt nhau. Sau đó, một màn trập được hạ xuống trong một khoảng thời gian trễ thay đổi, che đi những chiếc cốc khỏi tầm nhìn của con khỉ. Sau thời gian trì hoãn, màn trập sẽ mở ra và con khỉ được phép lấy thức ăn từ dưới cốc. Việc lấy lại thành công trong lần thử đầu tiên - điều mà con vật có thể đạt được sau một số bài huấn luyện về nhiệm vụ - yêu cầu giữ vị trí của thức ăn trong bộ nhớ trong khoảng thời gian trì hoãn. Fuster tìm thấy các tế bào thần kinh trong PFC hoạt động chủ yếu trong khoảng thời gian trì hoãn, cho thấy rằng chúng có liên quan đến việc đại diện cho vị trí thức ăn trong khi nó vô hình. Nghiên cứu sau đó đã chỉ ra các tế bào thần kinh hoạt động chậm tương tự cũng có trong vỏ não sau , đồi thị , đuôi , và globus pallidus . ^[80] Công trình của Goldman-Rakic và những người khác đã chỉ ra rằng PFC ở mặt lưng, mặt lưng chính kết nối với tất cả các vùng não này và các vi mạch tế bào thần kinh trong PFC có thể duy trì thông tin trong bộ nhớ hoạt động thông qua mạng lưới glutamate kích thích lặp đi lặp lại của các tế bào hình tháp liên tục. để bắn trong suốt thời gian trì hoãn. ^[81] Các mạch này được điều chỉnh bằng cách ức chế bên từ các tế bào thần kinh liên kết GABAergic. ^[82] Hệ thống kích thích điều hòa thần kinh làm thay đổi rõ rệt chức năng bộ nhớ làm việc của PFC; ví dụ, quá ít hoặc quá nhiều dopamine hoặc norepinephrine làm giảm khả năng kích hoạt mạng PFC ^[83] và hiệu suất hoạt động của bộ nhớ. ^[84]

Nghiên cứu được mô tả ở trên về việc kích hoạt liên tục các tế bào thần kinh nhất định trong thời gian trì hoãn các nhiệm vụ trí nhớ hoạt động cho thấy não có cơ chế duy trì các hoạt động biểu diễn mà không cần đầu vào bên ngoài. Tuy nhiên, giữ cho các đại diện hoạt động là không đủ nếu nhiệm vụ yêu cầu duy trì nhiều hơn một phần thông tin. Ngoài ra, các thành phần và tính năng của mỗi đoạn phải được liên kết với nhau để tránh chúng bị trộn lẫn. Ví dụ, nếu một hình tam giác màu đỏ và một hình vuông màu xanh lá cây phải được ghi nhớ cùng một lúc, thì người ta phải chắc chắn rằng "màu đỏ" được liên kết với "hình tam giác" và "màu xanh lá cây" được ràng buộc với "hình vuông". Một cách để thiết lập các liên kết như vậy là bằng cách cho đồng bộ các nơ-ron đại diện cho các đặc điểm của cùng một nhóm và những nơ-ron đại diện cho các đặc điểm thuộc các nhóm khác nhau bắn ra không đồng bộ. ^[85] Trong ví dụ, các tế bào thần kinh biểu thị màu đỏ sẽ bắn đồng thời với các tế bào thần kinh biểu thị hình tam giác, nhưng không đồng bộ với các tế bào thần kinh biểu thị hình vuông. Cho đến nay, không có bằng chứng trực tiếp nào cho thấy bộ nhớ hoạt động sử dụng cơ chế ràng buộc này và các cơ chế khác cũng đã được đề xuất. ^[86] Người ta đã suy đoán rằng việc kích hoạt đồng bộ các tế bào thần kinh liên quan đến bộ nhớ hoạt động sẽ dao động với các tần số trong dải theta (4 đến 8 Hz). Thật vậy, sức mạnh của tần số theta trong điện não đồ tăng lên khi tải bộ nhớ làm việc, ^[87] và dao động trong băng tần theta được đo trên các phần khác nhau của hộp sọ trở nên phối hợp hơn khi người đó cố gắng ghi nhớ mối liên hệ giữa hai thành phần thông tin. ^[88]

Bản địa hóa trong não

Việc xác định các chức năng não ở người đã trở nên dễ dàng hơn nhiều với sự ra đời của các phương pháp chụp ảnh não ( PET và fMRI ). Nghiên cứu này đã xác nhận rằng các khu vực trong PFC có liên quan đến các chức năng hoạt động của bộ nhớ. Trong những năm 1990, nhiều cuộc tranh luận đã tập trung vào các chức năng khác nhau của vùng bụng (tức là vùng thấp hơn) và vùng lưng (vùng cao hơn) của PFC . Một nghiên cứu về tổn thương ở người cung cấp thêm bằng chứng về vai trò của vỏ não trước trán bên trong đối với trí nhớ hoạt động. ^[89] Một quan điểm cho rằng các khu vực mặt lưng chịu trách nhiệm cho bộ nhớ làm việc không gian và các khu vực bên bụng cho bộ nhớ làm việc phi không gian. Một quan điểm khác đề xuất sự khác biệt về chức năng, lập luận rằng các vùng bên bụng chủ yếu liên quan đến việc duy trì thông tin thuần túy, trong khi các vùng bên lưng liên quan nhiều hơn đến các nhiệm vụ đòi hỏi một số xử lý tài liệu đã ghi nhớ. Cuộc tranh luận không hoàn toàn được giải quyết nhưng hầu hết các bằng chứng đều ủng hộ sự phân biệt chức năng. ^[90]

Hình ảnh chụp não cho thấy rằng các chức năng hoạt động của bộ nhớ không chỉ giới hạn ở PFC. Một đánh giá của nhiều nghiên cứu ^[91] cho thấy các khu vực kích hoạt trong các nhiệm vụ trí nhớ làm việc nằm rải rác trên một phần lớn của vỏ não. Các nhiệm vụ không gian có xu hướng tuyển dụng nhiều khu vực bán cầu phải hơn, và đối với trí nhớ làm việc bằng lời nói và đối tượng sẽ tuyển dụng nhiều khu vực bán cầu trái hơn. Sự kích hoạt trong các nhiệm vụ trí nhớ làm việc bằng lời nói có thể được chia nhỏ thành một thành phần phản ánh sự duy trì, ở vỏ não sau bên trái và một thành phần phản ánh quá trình diễn tập dưới tiêu điểm, ở vỏ não trước bên trái (khu vực của Broca, được biết là có liên quan đến việc sản xuất giọng nói). ^[92]

Có một sự đồng thuận đang nổi lên rằng hầu hết các nhiệm vụ bộ nhớ đang hoạt động tuyển dụng một mạng PFC và các khu vực cạnh nhau. Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong một tác vụ trí nhớ làm việc, khả năng kết nối giữa các khu vực này sẽ tăng lên. ^[93] Một nghiên cứu khác đã chứng minh rằng những khu vực này cần thiết cho trí nhớ hoạt động, và không chỉ đơn giản được kích hoạt vô tình trong quá trình làm việc của bộ nhớ, bằng cách tạm thời ngăn chặn chúng thông qua kích thích từ trường xuyên sọ (TMS), do đó gây ra sự suy giảm hiệu suất nhiệm vụ. ^[94]

Một cuộc tranh luận hiện nay liên quan đến chức năng của những vùng não này. PFC đã được phát hiện là hoạt động tích cực trong nhiều nhiệm vụ đòi hỏi các chức năng điều hành. ^[33] Điều này khiến một số nhà nghiên cứu lập luận rằng vai trò của PFC trong trí nhớ làm việc là kiểm soát sự chú ý, lựa chọn chiến lược và thao tác thông tin trong bộ nhớ làm việc, chứ không phải trong việc duy trì thông tin. Chức năng duy trì được quy cho nhiều vùng não sau hơn, bao gồm cả vỏ não. ^{[95] [96]} Các tác giả khác giải thích hoạt động ở vỏ não thành là phản ánh các chức năng điều hành , bởi vì khu vực tương tự cũng được kích hoạt trong các nhiệm vụ khác đòi hỏi sự chú ý chứ không phải trí nhớ. ^[97]

Một phân tích tổng hợp năm 2003 gồm 60 nghiên cứu hình ảnh thần kinh cho thấy vỏ não trước bên trái có liên quan đến trí nhớ làm việc bằng lời nói với nhu cầu nhiệm vụ thấp và vỏ não trước bên phải đối với trí nhớ làm việc không gian. Các khu vực của Brodmann (BAs) 6 , 8 và 9 , trong vỏ não phía trước có liên quan khi bộ nhớ làm việc phải được cập nhật liên tục và khi bộ nhớ về trật tự thời gian phải được duy trì. Brodmann 10 và 47 bên phải ở vỏ não trán tham gia thường xuyên hơn với nhu cầu thao tác như yêu cầu nhiệm vụ kép hoặc hoạt động trí óc, và Brodmann 7 ở vỏ não phía sau cũng tham gia vào tất cả các loại chức năng điều hành. ^[98]

Trí nhớ làm việc đã được đề xuất liên quan đến hai quá trình với các vị trí điển hình thần kinh khác nhau ở thùy trán và thùy đỉnh. ^[99] Đầu tiên, thao tác lựa chọn lấy ra mục có liên quan nhất và thứ hai là thao tác cập nhật thay đổi trọng tâm của sự chú ý đối với nó. Cập nhật tập trung trong việc tập trung đã được tìm thấy liên quan đến việc kích hoạt thoáng qua trong đuôi rãnh trán cao và sau vỏ não đỉnh , đồng thời tăng nhu cầu về lựa chọn có chọn lọc thay đổi kích hoạt trong vượt trội giống mỏ chim trán rãnh và sau cingulate / precuneus . ^[99]

Điều chỉnh chức năng khác biệt của các vùng não liên quan đến trí nhớ hoạt động phụ thuộc vào các nhiệm vụ có thể phân biệt các chức năng này. ^[100] Hầu hết các nghiên cứu hình ảnh não bộ về trí nhớ đang hoạt động đều sử dụng các nhiệm vụ nhận dạng như nhận dạng chậm một hoặc một số kích thích hoặc nhiệm vụ quay lại thứ n, trong đó mỗi kích thích mới trong một chuỗi dài phải được so sánh với kích thích đã trình bày n bước lùi. trong bộ truyện. Ưu điểm của các tác vụ nhận dạng là chúng yêu cầu chuyển động tối thiểu (chỉ cần nhấn một trong hai phím), giúp cố định đầu trong máy quét dễ dàng hơn. Tuy nhiên, nghiên cứu thực nghiệm và nghiên cứu về sự khác biệt của cá nhân trong trí nhớ làm việc đã sử dụng phần lớn các nhiệm vụ nhớ lại (ví dụ: nhiệm vụ khoảng thời gian đọc , xem bên dưới). Không rõ các nhiệm vụ ghi nhận và thu hồi ở mức độ nào phản ánh các quy trình giống nhau và các hạn chế về năng lực giống nhau.

Các nghiên cứu hình ảnh não đã được thực hiện với nhiệm vụ nhịp đọc hoặc các nhiệm vụ liên quan. Tăng hoạt hóa trong các nhiệm vụ này được tìm thấy trong PFC và, trong một số nghiên cứu, cũng ở vỏ não trước (ACC). Những người thực hiện nhiệm vụ tốt hơn cho thấy sự gia tăng kích hoạt lớn hơn ở những khu vực này và sự kích hoạt của họ tương quan nhiều hơn theo thời gian, cho thấy rằng hoạt động thần kinh của họ trong hai khu vực này được phối hợp tốt hơn, có thể do kết nối mạnh hơn. ^{[101] [102]}

Mô hình thần kinh

Một cách tiếp cận để mô hình hóa sinh lý thần kinh và hoạt động của bộ nhớ làm việc là bộ nhớ làm việc hạch cơ bản vỏ não trước trán (PBWM) . Trong mô hình này, vỏ não trước trán hoạt động song song với các hạch nền để thực hiện các nhiệm vụ của bộ nhớ hoạt động. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra trường hợp này. ^[103] Một người đã sử dụng kỹ thuật cắt đốt ở những bệnh nhân bị động kinh và bị tổn thương vỏ não trước và hạch nền. ^{[104] Các} nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những thiệt hại như vậy dẫn đến giảm khả năng thực hiện chức năng điều hành của trí nhớ. ^[104] Nghiên cứu bổ sung được tiến hành trên những bệnh nhân bị thay đổi não do sử dụng methamphetamine cho thấy rằng việc rèn luyện trí nhớ làm việc sẽ làm tăng khối lượng ở các hạch nền. ^[105]

Ảnh hưởng của căng thẳng đến sinh lý thần kinh

Trí nhớ làm việc bị suy giảm do căng thẳng tâm lý cấp tính và mãn tính. Hiện tượng này lần đầu tiên được phát hiện trong các nghiên cứu trên động vật bởi Arnsten và các đồng nghiệp, ^[106] họ đã chỉ ra rằng việc giải phóng catecholamine gây ra căng thẳng trong PFC làm giảm nhanh chóng quá trình kích hoạt tế bào thần kinh PFC và làm giảm hiệu suất làm việc của bộ nhớ thông qua các con đường truyền tín hiệu nội bào. ^[107] Tiếp xúc với căng thẳng mãn tính dẫn đến suy giảm trí nhớ làm việc sâu sắc hơn và thay đổi kiến ​​trúc bổ sung trong PFC, bao gồm teo đuôi gai và mất cột sống, ^[108] có thể được ngăn ngừa bằng cách ức chế tín hiệu protein kinase C. ^[109] Nghiên cứu của fMRI đã mở rộng nghiên cứu này cho con người, và xác nhận rằng trí nhớ làm việc giảm do căng thẳng cấp tính liên quan đến giảm kích hoạt PFC và căng thẳng làm tăng mức catecholamine . ^[110] Các nghiên cứu hình ảnh về sinh viên y khoa đang trải qua các kỳ thi căng thẳng cũng cho thấy khả năng kết nối chức năng PFC bị suy yếu, phù hợp với các nghiên cứu trên động vật. ^[111] Tác động rõ rệt của căng thẳng lên cấu trúc và chức năng của PFC có thể giúp giải thích cách căng thẳng có thể gây ra hoặc làm trầm trọng thêm bệnh tâm thần. Càng căng thẳng trong cuộc sống, hiệu quả của trí nhớ làm việc trong việc thực hiện các nhiệm vụ nhận thức đơn giản càng giảm. Những sinh viên thực hiện các bài tập làm giảm sự xâm nhập của những suy nghĩ tiêu cực cho thấy khả năng ghi nhớ làm việc của họ tăng lên. Trạng thái tâm trạng (tích cực hoặc tiêu cực) có thể có ảnh hưởng đến chất dẫn truyền thần kinh dopamine, do đó có thể ảnh hưởng đến việc giải quyết vấn đề. ^[112]

Ảnh hưởng của rượu đến sinh lý thần kinh

Sử dụng rượu quá mức có thể dẫn đến tổn thương não làm suy giảm trí nhớ hoạt động. ^[113] Rượu có ảnh hưởng đến phản ứng phụ thuộc vào mức oxy trong máu (BOLD). Phản ứng BOLD tương quan với việc tăng oxy trong máu với hoạt động của não, điều này làm cho phản ứng này trở thành một công cụ hữu ích để đo hoạt động của tế bào thần kinh. ^[114] Phản ứng BOLD ảnh hưởng đến các vùng của não như hạch nền và đồi thị khi thực hiện nhiệm vụ ghi nhớ hoạt động. Thanh thiếu niên bắt đầu uống rượu khi còn trẻ cho thấy phản ứng BOLD giảm ở những vùng não này. ^[115] Đặc biệt, phụ nữ trẻ nghiện rượu biểu hiện ít phản ứng ĐẬM hơn ở vùng da đầu và trán khi thực hiện nhiệm vụ ghi nhớ làm việc trong không gian. ^[116] Cụ thể, uống rượu quá mức cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của một người trong các nhiệm vụ trí nhớ làm việc, đặc biệt là trí nhớ làm việc trực quan. ^{[117] [118]} Ngoài ra, dường như có sự khác biệt về giới tính liên quan đến việc rượu ảnh hưởng đến trí nhớ hoạt động như thế nào. Trong khi phụ nữ thực hiện tốt hơn các nhiệm vụ trí nhớ làm việc bằng lời nói sau khi uống rượu so với nam giới, họ dường như thực hiện kém hơn đối với các nhiệm vụ trí nhớ làm việc trong không gian do hoạt động của não ít hơn. ^{[119] [120]} Cuối cùng, tuổi tác dường như là một yếu tố bổ sung. Người lớn tuổi dễ bị ảnh hưởng của rượu hơn những người khác đối với trí nhớ làm việc. ^[121]

Di truyền hành vi

Sự khác biệt cá nhân trong khả năng làm việc-bộ nhớ ở một mức độ nào đó là có thể di truyền được ; nghĩa là, khoảng một nửa sự biến đổi giữa các cá thể có liên quan đến sự khác biệt trong gen của họ. ^{[122] [123] [124]} Thành phần di truyền của sự thay đổi khả năng ghi nhớ làm việc phần lớn được chia sẻ với thành phần của trí thông minh linh hoạt. ^{[123] [122]}

Cố gắng xác định các gen riêng lẻ

Người ta còn biết rất ít về những gen nào có liên quan đến chức năng của bộ nhớ hoạt động. Trong khuôn khổ lý thuyết của mô hình đa thành phần, một gen ứng cử viên đã được đề xuất, đó là ROBO1 cho thành phần vòng lặp âm vị học giả định của bộ nhớ hoạt động. ^[125]

Khả năng ghi nhớ làm việc có tương quan với kết quả học tập về đọc viết và làm toán. Bằng chứng ban đầu cho mối quan hệ này đến từ mối tương quan giữa khả năng làm việc-trí nhớ và khả năng đọc hiểu, như được quan sát lần đầu tiên bởi Daneman và Carpenter (1980) ^[126] và được xác nhận trong một tổng quan phân tích tổng hợp sau đó của một số nghiên cứu. ^[127] Nghiên cứu sau đó cho thấy hiệu suất hoạt động của bộ nhớ ở trẻ em tiểu học đã dự đoán chính xác hiệu suất giải toán. ^[128] Một nghiên cứu dọc cho thấy trí nhớ hoạt động của trẻ ở tuổi 5 là yếu tố dự báo thành công trong học tập tốt hơn chỉ số IQ. ^[129]

Trong một nghiên cứu sàng lọc quy mô lớn, cứ mười trẻ em ở các lớp học chính thống thì có một trẻ bị suy giảm trí nhớ khi làm việc. Đa số các em có thành tích học tập rất kém, không phụ thuộc vào chỉ số thông minh. ^[130] Tương tự, sự thiếu hụt trí nhớ khi làm việc đã được xác định trong chương trình học quốc gia dành cho những học sinh có thành tích thấp dưới 7 tuổi. ^[131] Nếu không có biện pháp can thiệp thích hợp, những đứa trẻ này sẽ tụt hậu so với các bạn. Một nghiên cứu gần đây trên 37 trẻ em trong độ tuổi đi học bị khuyết tật học tập đáng kể đã chỉ ra rằng khả năng ghi nhớ hoạt động ở mức đo cơ bản, chứ không phải chỉ số IQ, dự đoán kết quả học tập hai năm sau đó. ^[132] Điều này cho thấy rằng suy giảm trí nhớ khi làm việc có liên quan đến kết quả học tập thấp và tạo thành một yếu tố nguy cơ cao đối với việc kém năng lực giáo dục ở trẻ em. Ở trẻ em bị khuyết tật học tập như chứng khó đọc , ADHD và rối loạn phối hợp phát triển, một mô hình tương tự cũng hiển nhiên. ^{[133] [134] [135] [136]}

Có một số bằng chứng cho thấy hiệu suất trí nhớ làm việc tối ưu liên kết với khả năng thần kinh tập trung chú ý vào thông tin liên quan đến nhiệm vụ và bỏ qua sự phân tâm, ^[137] và việc cải thiện trí nhớ làm việc liên quan đến thực hành là do tăng những khả năng này. ^[138] Một dòng nghiên cứu cho thấy mối liên hệ giữa khả năng ghi nhớ làm việc của một người và khả năng kiểm soát hướng chú ý của họ đối với các kích thích trong môi trường. ^[139] Sự kiểm soát như vậy cho phép mọi người chú ý đến thông tin quan trọng đối với mục tiêu hiện tại của họ và bỏ qua các kích thích không liên quan đến mục tiêu có xu hướng thu hút sự chú ý của họ do cảm giác nhạy bén của họ (chẳng hạn như tiếng còi xe cứu thương). Hướng sự chú ý theo mục tiêu của một người được giả định là dựa vào các tín hiệu "từ trên xuống" từ vỏ não trước trán (PFC) làm sai lệch quá trình xử lý ở các khu vực vỏ não sau . ^{[140] Việc} thu hút sự chú ý bởi các kích thích nổi bật được giả định là do các tín hiệu "từ dưới lên" từ các cấu trúc dưới vỏ và các vỏ cảm giác chính thúc đẩy. ^[141] Khả năng ghi đè thu hút sự chú ý "từ dưới lên" khác nhau giữa các cá nhân và sự khác biệt này được tìm thấy có tương quan với hiệu suất của họ trong một bài kiểm tra trí nhớ làm việc để tìm thông tin thị giác. ^[139] Tuy nhiên, một nghiên cứu khác không tìm thấy mối tương quan nào giữa khả năng ghi đè khả năng nắm bắt không chú ý và các phép đo khả năng làm việc chung của bộ nhớ. ^[142]

Suy giảm chức năng hoạt động trí nhớ thường thấy trong một số bệnh rối loạn thần kinh:

ADHD: Một số tác giả ^[143] đã đề xuất rằng các triệu chứng của ADHD phát sinh từ sự thiếu hụt chính trong một lĩnh vực chức năng điều hành cụ thể (EF) như trí nhớ làm việc, ức chế phản ứng hoặc một điểm yếu nói chung trong kiểm soát điều hành. ^[144] Một đánh giá phân tích tổng hợp trích dẫn một số nghiên cứu cho thấy kết quả nhóm thấp hơn đáng kể đối với ADHD trong các nhiệm vụ trí nhớ làm việc bằng lời nói và không gian cũng như trong một số nhiệm vụ EF khác. Tuy nhiên, các tác giả kết luận rằng điểm yếu của EF không cần thiết cũng không đủ để gây ra tất cả các trường hợp ADHD. ^[144]

Một số chất dẫn truyền thần kinh , chẳng hạn như dopamine và glutamate có thể liên quan đến cả ADHD và trí nhớ hoạt động. Cả hai đều liên quan đến não trước , khả năng tự định hướng và tự điều chỉnh, nhưng nguyên nhân - hệ quả vẫn chưa được xác nhận, vì vậy vẫn chưa rõ liệu rối loạn chức năng trí nhớ làm việc có dẫn đến ADHD, hoặc mất tập trung ADHD dẫn đến chức năng hoạt động kém của bộ nhớ, hoặc nếu có một số kết nối khác. ^{[145] [146] [147]}

Bệnh Parkinson : Bệnh nhân Parkinson có dấu hiệu giảm trí nhớ làm việc bằng lời nói. Họ muốn tìm hiểu xem liệu mức giảm là do thiếu khả năng tập trung vào các tác vụ liên quan hay dung lượng bộ nhớ thấp. 21 bệnh nhân Parkinson đã được kiểm tra so với nhóm chứng gồm 28 người cùng tuổi. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng cả hai giả thuyết là lý do khiến chức năng bộ nhớ làm việc bị giảm sút, điều này không hoàn toàn đồng ý với giả thuyết của họ rằng nó là cái này hay cái kia. ^[148]

Bệnh Alzheimer : Khi bệnh Alzheimer trở nên nghiêm trọng hơn, các chức năng của bộ nhớ hoạt động kém hơn. Có một nghiên cứu tập trung vào các kết nối thần kinh và tính linh hoạt của trí nhớ hoạt động trong não chuột. Một nửa số chuột được tiêm một loại thuốc tương tự như tác dụng của bệnh Alzheimer, nửa còn lại thì không. Sau đó, họ dự kiến ​​sẽ đi qua một mê cung có nhiệm vụ kiểm tra trí nhớ hoạt động. Nghiên cứu giúp trả lời các câu hỏi về việc làm thế nào bệnh Alzheimer có thể làm suy giảm trí nhớ hoạt động và cuối cùng là xóa sổ các chức năng của bộ nhớ. ^[149]

Bệnh Huntington : Một nhóm các nhà nghiên cứu đã tổ chức một cuộc nghiên cứu nghiên cứu chức năng và khả năng kết nối của trí nhớ làm việc trong một thí nghiệm dọc kéo dài 30 tháng. Nó phát hiện ra rằng có những vị trí nhất định trong não nơi hầu hết sự kết nối bị giảm ở những bệnh nhân trước bệnh Huntington , so với nhóm đối chứng vẫn hoạt động ổn định. ^[150]

• Mô hình bộ nhớ Atkinson – Shiffrin
• Vỏ não trước § Sự chú ý và trí nhớ
• Tự kỷ và trí nhớ làm việc
• Lý thuyết dấu vết mờ
• Bộ nhớ trung hạn
• Trí nhớ và sự lão hóa
• Bộ nhớ làm việc cơ bản của vỏ não trước trán (PBWM)
• Kiến trúc nhận thức
• Tim Shallice

• Mô hình bộ nhớ làm việc (Cơ chế bảo trì tích cực và kiểm soát điều hành)