Ennustaako kognitiivisen kuorman mittari fysiologisia vasteita ja suoriutumista työmuistitehtävässä?

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena oli toistaa TBRS-työmuistimallin (Time-Based Resource-Sharing) esittelevässä tutkimuksessa (Barrouillet et al. 2004) havaitut tulokset. Malli esittää työmuistisillan olevan suoraan verrannollinen muistisuoritusta häiritsevän tiedonkäsittelytehtävän vaatimaan muistihakuja / aika -suhteeseen. Tutkimuksessa yritettiin myös selvittää, voiko tämän suhteen määrittelemän kognitiivisen kuorman vaikutuksia mitata fysiologisin menetelmin tutkimalla tehtävän aikana syntyneitä herätevasteita, erityisesti P300-aaltoa ja myöhäisiä positiivisia komponentteja.

Tutkimuksessa ei onnistuttu toistamaan alkuperäisen tutkimuksen tuloksia. Havainnot eivät tukeneet TBRS-mallin ennustamaa kognitiivisen kuorman lineaarista vaikutusta työmuistisillan pituuteen. Herätevasteista havaittiin selkeät vaikutukset sekä kognitiiviselle, että muistikuormalle. Nämä havainnot eivät kuitenkaan tue ajatusta ristivaikutuksesta tiedonkäsittelyn ja muistisuorituksen välillä.

Tulokset herättävät useita mielenkiintoisia tutkimuskysymyksiä tiedonkäsittelystä ja muistisuoriutumisesta, puheen vaikutuksesta työmuistitehtävissä suoriutumiseen sekä kognitiivisen kuorman vaikutuksesta.

The goal of this study was to attempt to replicate the results obtained by Barrouillet et al. (2004) in a study introducing the Time-Based Resource-Sharing (TBRS) model, which postulates that working memory spans are positively and linearly correlated to the retrievals / time -ratio, i.e. cognitive load, a given processing task involves. We also attempted to determine whether the effects of cognitive load are measurable with neurophysiology by examining the event-related potentials (ERPs), in particular the P300 and late positive components.

We were unable to replicate the results of the original study to any extent, and did not find an effect for cognitive load on working memory spans similar to that predicted by the TBRS model. Clear effects for cognitive and memory load were found in the ERPs, but these results did not indicate a trade-off between processing and storage.

Questions for future research are presented regarding memory and processing performance, the role of speech in working memory tasks, and the effect of cognitive load.