Наталья Горюнова - Когнитивный ресурс. Структура, динамика, развитие

Анализ результатов, полученных в вышеописанных работах, позволяет предположить, что рабочая память и интеллект высоко связаны в силу ограниченного ресурса. Эти ограничения относятся как к количеству информации, которая может быть временно сохранена в какой-то структуре (например, кратковременное хранение), так и к способности обновить релевантную информацию. Оба механизма, возможно, зависят от дискретных зон мозга, принадлежащих лобным и париетальным областям. Однако описанная выше предварительная психофизиологическая модель взаимосвязи рабочей памяти и интеллекта требует эмпирической верификации.

Далее логично возникает вопрос: какие функции рабочей памяти являются предикторами интеллекта?

Как уже отмечалось выше, объем рабочей памяти (WMC) неоднократно рассматривался в качестве наиболее адекватного предиктора интеллекта, в частности способности к рассуждению (более подробно см.: Ackerman, Beier, Boyle, 2005; Conway, Kane, Engle, 2003; Kane, Hambrick, Conway, 2005; Oberauer et al., 2005).

К. Оберауэр с соавт. (Oberauer et al., 2003) предложили модель факторной структуры WMC, в которой рассматриваются три когнитивные функции: параллельная обработка и хранение, относительная интеграция (предварительно названная координацией) и наблюдение. Функция параллельной обработки и хранения соответствует общепринятому определению WMC. Она обычно оценивается с помощью сложных кратковременных задач, в которых участники должны запомнить множество пунктов за короткий период и выполнить обработку информации в промежутках между или после кодирования запоминаемых пунктов. Относительная интеграция определяется как способность строить новые связи между элементами и таким образом создавать структурные репрезентации (Waltz et al., 1999). Элементы могут храниться в памяти, но также могут быть даны перцептивно. Например, конструирование ментальной модели пространственного множества из некоторого описания (Byrne, Johnson-Laird, 1989), схватывание взаимоотношений из статистического графа (Halford et al., 2004) или «видение» созвездий в скоплении звезд и т. п. Наблюдение относится к контролю когнитивных процессов, включая репрезентацию цели, регулирование критериев ответов и изменение набора задач. Эти регуляторные процессы обычно относятся к категории исполнительных функций.

В обширном факторно-аналитическом исследовании (Oberauer et al., 2003) были обнаружены высокие корреляции фактора хранения и обработки и фактора относительной интеграции («способность к координации»), оба из которых представляют разные аспекты объема рабочей памяти. Согласно Оберауэру с соавт. (Oberauer et al., 2007), фактор относительной интеграции вносит существенный вклад в прогноз способности к рассуждению в дополнение к обычным задачам хранения и обработки. Это утверждение базируется на двух сходных теоретических аргументах. Одна линия аргументации касается анализа требований, сформулированных в типичных задачах для оценки рабочей памяти (Oberauer et al., 2005). Выполнение этих задач предполагает кратковременное сохранение небольшого набора элементов и отношений между ними (например, запоминание слов и позиций каждого слова в списке). Другие задачи требуют запоминания цифр и их отношений к пространственным локализациям. Кратковременная память на новые произвольные отношения (связи) требует механизма быстрого установления и обновления временных соединений. Основываясь на экспериментальной работе (Wheeler. Treisman, 2002) и моделировании временных соединений в нейронных сетях (Raffone, Wolres, 2001), можно предположить, что мозг имеет ограниченную способностьдля симультанного поддержания многократных соединений, полагая, что этот ограничивающий фактор отражен в объеме рабочей памяти (Oberauer, Kliegl, 2006).

Второй аргумент выводится из анализа требований к задачам на рассуждение, предполагающих создание новых относительных репрезентаций (Oberauer et al., 2007). Например, в задачах на индуктивное рассуждение (завершение последовательности) требуется реконструировать отношения между элементами определенной последовательности и переместить полученную репрезентацию в более поздний сегмент ряда для генерации следующего элемент а. Задачи на дедуктивное рассуждение требуют построения ментальных моделей общего предположения для обоснованного умозаключения (Johnson-Laird, 1999). Планирование предполагает создание иерархических структур целей и логических структур действий. Для реконструкции относительно новых репрезентаций их элементы должны быть связаны друг с другом (Halford et al., 1998). Поэтому предел на числовые соединения, симультанно удерживаемые в памяти, устанавливает ограничение на сложность относительно новых репрезентаций и тем самым снижает нашу способность к рассуждению. Авторы допускают, что данное ограничение лежит и в основе общей дисперсии показателей рабочей памяти и способности к рассуждению.

Гипотеза о связи объема рабочей памяти со способностью к рассуждению может быть противопоставлена двум другим популярным точкам зрения. Одна позиция состоит в том, что задачи WMC и задачи на рассуждение имеют общее требование симультанного хранения и обработки информации (Case, 1985; Daneman, Carpenter, 1980). Другая, альтернативная гипотеза состоит в том, что WMC и флюидный интеллект отражают эффективность исполнительного внимания, т. е. способность удерживать цели и релевантную целям информацию, несмотря на дистракторы (Kane, Engle, 2002).

Н. Фридман с соавт. (Friedman, 2006) обнаружили, что только один из трех факторов, отражающих исполнительные функции, названный «обновлением», предсказывает показатели флюидного интеллекта. Фактор обновления сформирован заданиями, фактически идентичными задачам, которые появились в психометрике как маркеры WMC, и поэтому рассматривается как фактор WMC.

Результаты исследований (Oberauer et al., 2007) подтверждают гипотезу о том, что общая дисперсия факторов WMC и рассуждения в основном обусловлена способностью формировать новые структурные репрезентации. Чтобы зафиксировать конструкт относительной интеграции (RI) были специально разработаны и верифицированы задачи, предсказывающие фактор рассуждения, конструктная валидность которых была не хуже, чем у задач на параллельную обработку и хранение. Прогностическая сила относительной интеграции сохранялась даже в отношении задач, не требующих никакого хранения для поддержания информации, которая была больше перцептивно недоступна. Задачи на хранение и обработку до сих пор отражают доминирующий психометрический подход к WMC. Поэтому задачи, разработанные для оценки относительной интеграции, позволяют значительно продвинуться в уточнении конструкта WMC, расширяя возможности понимания индивидуальных различий в способности к рассуждению. Высокие корреляции конструкта относительной интеграции с тестами способностей к рассуждению представлены и в работах (Buehner, Krumm, Pick, 2005; Buehner et al., 2006).