Рабочая память: модель Баддели, объём, тесты и тренировка

Что такое рабочая память

Рабочая память — это система, которая удерживает информацию на время выполнения задачи и позволяет с ней работать. Вы пользуетесь ею, когда считаете в уме 17 × 6, держите в голове условие задачи, пока читаете вопрос, понимаете длинное предложение с придаточными или следуете устной инструкции «налево, у аптеки направо, третий подъезд».

В отечественной литературе её часто называют оперативной памятью. Её легко спутать с соседними понятиями, поэтому сравним их.

Граница между кратковременной и рабочей памятью проводится по-разному в разных теориях, и многие авторы используют термины почти как синонимы. Удобное правило: если информацию надо только удержать — это кратковременная память; если с ней надо что-то сделать — рабочая. Как рабочая память встраивается в общую картину, рассказано в статье о видах памяти.

Модель Баддели и Хитча

Самая известная модель рабочей памяти предложена британскими психологами Аланом Баддели и Грэмом Хитчем в 1974 году. Они заметили, что если человек удерживает в уме несколько цифр, он всё равно может рассуждать и понимать текст, хотя и медленнее. Значит, «кратковременное хранилище» — не единый ящик, а система из нескольких частей.

На чём держится модель

Модель Баддели получила широкое признание, потому что объясняет несколько устойчивых экспериментальных эффектов.

• Эффект фонологического сходства. Ряд похожих по звучанию слов («кот, кит, кут, кат») удерживается хуже, чем ряд различных. Значит, петля хранит звуковую форму.
• Эффект длины слова. Ряд коротких слов запоминается лучше, чем ряд длинных при том же числе слов: длинные дольше проговаривать, и петля успевает «прокрутить» меньше.
• Артикуляторное подавление. Если во время запоминания вслух повторять «ла-ла-ла», удержание словесного ряда резко ухудшается — внутреннее проговаривание занято.
• Двойные задачи. Две словесные задачи одновременно мешают друг другу сильнее, чем словесная и зрительная. Это говорит о частично раздельных системах.

Практическое следствие: если вам нужно удерживать что-то словесное, не говорите и не слушайте речь параллельно. А зрительную информацию проще удерживать, слушая речь, чем рассматривая другую картинку.

Другие взгляды: рабочая память как внимание

Модель Баддели — не единственная. Нельсон Коуэн описывает рабочую память как активированную часть долговременной памяти, внутри которой есть небольшой «фокус внимания» — примерно на четыре блока. Рэндалл Энгл и его коллеги подчёркивают роль контроля внимания: по их данным, люди с высоким показателем рабочей памяти отличаются прежде всего тем, что лучше удерживают цель и противостоят отвлечениям, а не просто «большим объёмом хранилища».

Эти подходы не столько опровергают друг друга, сколько освещают разные стороны. Для практики из них следует общий вывод: рабочая память и внимание тесно связаны. Всё, что забирает внимание — тревожные мысли, уведомления, шум разговоров, — забирает и место на «оперативном столе». О связи внимания и памяти — в статье об упражнениях для памяти и внимания.

Объём рабочей памяти: «семь» или «четыре»

В 1956 году Джордж Миллер опубликовал статью о «магическом числе семь плюс-минус два»: примерно столько элементов люди удерживают в задачах на непосредственное воспроизведение. Число стало знаменитым, но сам Миллер подчёркивал, что важны не элементы, а блоки — осмысленные единицы, в которые мы группируем материал.

В 2001 году Нельсон Коуэн проанализировал исследования, в которых проговаривание и группировка были исключены, и пришёл к оценке около 3–5 блоков. Сегодня чаще ссылаются именно на эту оценку для «чистой» ёмкости, а семь элементов объясняют тем, что люди незаметно группируют и повторяют материал.

Сколько поместится в блок, зависит от знаний. Ряд «1 9 4 5 2 0 2 4» — это восемь цифр или два года. Для шахматиста позиция из двадцати фигур — несколько знакомых конструкций, для новичка — двадцать отдельных деталей. Отсюда один из самых надёжных способов «расширить» рабочую память: знать предмет. Чем больше знакомых шаблонов, тем крупнее блоки.

Как измеряют рабочую память

Есть несколько классических задач. Они измеряют разные стороны, поэтому один тест не даёт полной картины.

Цифровой ряд

Цифры появляются по одной в секунду; затем нужно ввести последовательность. На каждой длине две попытки. Попробуйте сначала прямой режим, затем обратный.

Ориентиры для взрослых, которые часто приводят в литературе: прямой ряд — около 6–7 цифр, обратный — на 1–2 цифры меньше. Но результат сильно зависит от процедуры (темп, способ ввода, число попыток), времени суток и того, проходите ли вы тест впервые. Сравнивайте себя прежде всего с собой. Подробнее о тесте — на странице теста кратковременной памяти.

Тест Корси

Девять квадратов подсвечиваются по одному; нужно нажать их в том же порядке. Тест предложил Филип Корси в 1972 году как зрительно-пространственный аналог цифрового ряда.

Результат в тесте Корси у большинства людей немного ниже, чем в цифровом ряду, — часто около пяти блоков. Если разница между вашими результатами большая, это повод присмотреться к тому, какой материал вам удобнее, а не повод для беспокойства.

N-back

В задаче n-back вы видите серию стимулов и отмечаете, совпадает ли текущий с тем, что был N шагов назад. При N = 1 это легко, при N = 3 — уже серьёзное напряжение: нужно постоянно обновлять содержимое памяти и не путать позиции. Задачу предложил Уэйн Кирхнер в 1958 году. Попробовать её можно в тренажёре N-back.

Что даёт тренировка рабочей памяти и чего не даёт

Это самая важная часть статьи, и здесь нужна честность.

В 2008 году Сюзанна Йегги с коллегами опубликовали исследование, в котором тренировка двойного n-back в течение нескольких недель сопровождалась ростом результатов в тесте на подвижный интеллект. Работа вызвала огромный интерес и стала основой для множества приложений «тренировки мозга».

Дальше последовали проверки. Многие попытки повторить результат с более строгим контролем — прежде всего с активной контрольной группой, которая тоже занималась, но другими задачами, — не нашли переноса на интеллект. В 2013 году Моника Мелби-Лервог и Чарльз Хьюм опубликовали метаанализ исследований тренировки рабочей памяти, а в 2016 году вместе с Томасом Редиком — расширенный. Выводы совпали:

• тренировка улучшает результат в тренируемой задаче и в похожих на неё (ближний перенос);
• этот эффект со временем заметно ослабевает;
• убедительного переноса на подвижный интеллект, понимание прочитанного, арифметику и другие далёкие навыки нет, особенно при сравнении с активной контрольной группой.

К похожему выводу пришёл и большой обзор Саймонса и коллег (2016) о программах «тренировки мозга» в целом: улучшения в тренируемых задачах хорошо подтверждены, а перенос на повседневную жизнь — нет.

Значит ли это, что тренажёры не нужны? Нет. Они дают измеримую задачу, позволяют отследить своё состояние (например, после недосыпа результаты ниже) и тренируют умение удерживать внимание на сложной задаче 10–15 минут. Но не стоит ждать, что рост в n-back сам по себе превратится в лёгкость на экзамене. Для реальных задач лучше работают знание предмета, стратегии и разгрузка.

Если всё же хочется тренироваться: честная программа

Ожидайте, что результат в n-back вырастет заметно, а в тестах первой недели — меньше или почти не изменится. Это и есть картина ближнего переноса. Если цель — учёба или работа, тратьте основное время на сам материал: решайте задачи, повторяйте термины, учитесь группировать информацию в своей области. Программа для памяти в целом — в статье план тренировки памяти на 30 дней.

Рабочая память и обучение

Ограниченность рабочей памяти — одна из главных причин, по которым новичку трудно учиться по материалам, написанным для специалистов. Каждый незнакомый термин, каждая формула, которую нужно держать в голове, и каждая сноска, к которой нужно переходить, занимают место на «оперативном столе». На понимание остаётся мало.

Отсюда практические правила для тех, кто учится сам и учит других:

• Разобранные примеры перед самостоятельными задачами. Новичку полезнее сначала посмотреть решение с пояснениями: поиск решения с нуля съедает ресурс, который нужен для понимания принципа.
• Текст и схема рядом. Если пояснение к рисунку стоит на другой странице, приходится держать в уме одно, пока ищешь другое.
• Новые термины — до сложной темы. Выучите ключевые слова заранее, например карточками, чтобы при чтении они не требовали расшифровки.
• Малые порции. Одна новая идея за раз, с паузой на проверку понимания.

По мере роста знаний нагрузка падает: то, что раньше занимало пять мест, превращается в один знакомый блок. Поэтому опытный специалист легко держит в голове то, что новичку кажется хаосом, — дело не в «объёме памяти», а в знаниях.

Как разгрузить рабочую память в работе и учёбе

Раз объём ограничен и трудно расширяется, главный ресурс — правильное использование. Вот приёмы, которые дают эффект сразу.

1. Выносите промежуточные данные наружу. Записывайте шаги расчёта, черновые выводы, список дел. Бумага не устаёт и не отвлекается.
2. Группируйте. Номер «89161234567» трудно удержать, а «8-916-123-45-67» — легче. Шесть действий в инструкции удобнее объединить в три этапа по два. Приёмы для чисел разобраны в статье как запоминать числа.
3. Делите инструкции на шаги. Давая указания другим, выдавайте по одному-два шага за раз или пишите список. Получая устные инструкции, переспрашивайте и записывайте.
4. Убирайте параллельные потоки. Уведомления, фоновая речь и переключения между вкладками забирают ресурс центрального исполнителя.
5. Не смешивайте однотипные нагрузки. Удерживать цифры, слушая подкаст, тяжело — оба потока словесные. Если нужен фон, выбирайте инструментальную музыку или тишину.
6. Автоматизируйте базовое. Таблица умножения, формулы, термины, выученные до автоматизма, не занимают место при решении задач. Здесь помогает интервальное повторение.
7. Снижайте тревогу перед сложной задачей. Тревожные мысли конкурируют за тот же ресурс. Короткая пауза, запись беспокоящих мыслей и разбивка задачи на первый маленький шаг возвращают часть «стола».

Признаки перегрузки и что с ними делать

Перегрузка рабочей памяти выглядит как «плохая память», хотя к долговременной памяти отношения не имеет:

• теряете середину длинной фразы или инструкции;
• при счёте в уме забываете промежуточный результат;
• открываете вкладку и не помните зачем;
• перечитываете абзац, потому что к концу забыли начало;
• после отвлечения не можете вернуться к мысли.

Если трудности резко усилились без видимой причины, мешают работе и сопровождаются другими изменениями — нарушениями сна, настроения, речи, ориентации, — стоит обсудить это с врачом. Подробнее — в статье плохая память: что делать.

Типичные ошибки

• Считать рабочую память мерой ума. Это одна из когнитивных функций, и она сильно зависит от знаний, стратегии и состояния.
• Держать в уме то, что можно записать. Запись — не слабость, а грамотная разгрузка.
• Ждать от n-back общего улучшения мышления. Тренируйте его как конкретный навык и концентрацию, а для учёбы используйте учебные стратегии.
• Сравнивать свой результат с чужими рекордами. Процедуры тестов различаются, а ваш результат зависит от дня. Сравнивайте себя с собой в одинаковых условиях.
• Игнорировать сон и усталость. Рабочая память одна из первых страдает от недосыпа — проверьте это сами, пройдя тест после короткой и после нормальной ночи.