Arbeitsgedächtnis: Funktion, Kapazität und Training

Ein Arbeitsplatz, kein Lager

Das Arbeitsgedächtnis speichert eine begrenzte Menge an Informationen, während Sie es verwenden: die erste Hälfte eines Satzes beim Lesen des zweiten oder eine Zwischensumme beim Kopfrechnen. Das Langzeitgedächtnis speichert Wissen und Erfahrungen über viel längere Zeiträume. Ein nützliches Beispiel ist eine Workbench: Dort sind die für die aktuelle Aufgabe benötigten Informationen temporär verfügbar. Dies ist eine Analogie, kein buchstäblicher Ort im Gehirn.

Woher der Begriff kommt

Der Begriff wurde 1974 von Alan Baddeley und Graham Hitch populär gemacht, die ein Modell mit einem zentralen Aufmerksamkeitskontrollsystem und separaten Kurzzeitspeichern für sprachähnliche und visuell-räumliche Informationen vorschlugen. Zuvor sprach die Psychologie meist vom Kurzzeitgedächtnis als passivem Speicher. Der Wechsel war wichtig, weil er den Schwerpunkt vom Halten auf das Benutzen verlagerte: Das Interessante daran ist nicht, dass man ein paar Gegenstände für ein paar Sekunden am Leben halten kann, sondern dass man dabei an ihnen arbeiten kann.

Die Komponenten im klassischen Modell

Baddeleys Modell beschreibt eine phonologische Schleife für sprachähnliches Material, einen visuell-räumlichen Skizzenblock für Bilder und Orte und eine zentrale Exekutive, die die Aufmerksamkeit zwischen ihnen verteilt. Eine vierte Komponente, der episodische Puffer, wurde später hinzugefügt, um zu erklären, wie Informationen aus verschiedenen Quellen miteinander verbunden sind. Man muss das Modell nicht buchstäblich wahr haben, um es nützlich zu finden, und Baddeleys eigene Rezension aus dem Jahr 2012 macht deutlich, dass die Architektur weiterhin umstritten ist. Das Modell erklärt gut, warum es einfacher ist, ein Bild und einen gesprochenen Satz gleichzeitig zu halten, als zwei gesprochene Sätze.

Warum sich die Kapazität so klein anfühlt

Von Nelson Cowan im Jahr 2010 zusammengefasste Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Erwachsene zuverlässig etwa drei bis fünf separate Gegenstände im Fokus behalten, wenn sie diese nicht einstudieren oder gruppieren können. Diese Zahl ist kleiner als die berühmte Zahl Sieben, die 1956 von George Miller vorgeschlagen wurde, und der Unterschied liegt hauptsächlich in der Methode: Millers Schätzung beruhte auf Aufgaben, bei denen eine Gruppierung möglich war, und Cowans Schätzung beruhte auf Aufgaben, die dies verhindern sollten. Beide beschreiben etwas Reales, und die Kluft zwischen ihnen ist eines der lehrreichsten Argumente auf diesem Gebiet.

Chunking und warum es alles verändert

Durch Chunking verwalten Menschen weit mehr als fünf Dinge im täglichen Leben: Eine vertraute Telefonnummer wird in wenigen Gruppen statt in zehn Ziffern gespeichert, eine Schachstellung in Form einer Handvoll Muster statt in zweiunddreißig Figuren. Die Grenze liegt bei einzelnen, unbekannten Teilen, nicht bei der Menge an Bedeutung, die Sie tragen können. Deshalb sieht Fachwissen von außen wie Erinnerung aus. Ein Spezialist hält nicht mehr Gegenstände in der Hand als Sie, er hält größere Gegenstände in der Hand, weil sein langjähriges Wissen es zulässt.

Warum es so schnell verblasst

Informationen können verloren gehen, wenn sich die Aufmerksamkeit verlagert oder neues Material das, was Sie behalten, beeinträchtigt. Forscher diskutieren den Beitrag von zeitbasiertem Verfall, Interferenz und Aufmerksamkeit bei verschiedenen Aufgaben. Eine Unterbrechung kann daher die Wiederaufnahme einer mentalen Berechnung erschweren, löscht jedoch nicht unbedingt alles aus. Wenn Sie ein Zwischenergebnis aufschreiben, haben Sie bei Ihrer Rückkehr eine Referenz.

Wie es gemessen wird

Zu den üblichen Laboraufgaben gehört die Ziffernspanne, bei der Sie eine wachsende Liste von Zahlen wiederholen; komplexe Aufgaben, bei denen sich das Erinnern mit einem Verarbeitungsschritt wie der Beurteilung eines Satzes abwechselt; und n-back-Aufgaben, bei denen jedes neue Element mit dem N Schritte zuvor präsentierten Element verglichen werden muss. Jeder lädt den Arbeitsspeicher anders. Die Ergebnisse von einem sind nicht mit den Ergebnissen eines anderen austauschbar, und keiner von ihnen ist ein Intelligenztest, obwohl einige stärker mit den Maßstäben des logischen Denkens korrelieren als andere.

Der Zusammenhang mit dem logischen Denken

Komplexe Spannenmaße korrelieren stärker mit Argumentationstests als einfache Spannenmaße, und Conway und Kollegen untersuchten diesen Zusammenhang im Jahr 2003. Eine Korrelation ist kein Mechanismus, und es ist schon gar kein Versprechen, dass die Erhöhung des einen das andere erhöht. Es erklärt, warum das Arbeitsgedächtnis so viel Aufmerksamkeit auf sich zieht: Es ist eine der wenigen Labormessungen, die zuverlässig Auskunft darüber gibt, wie Menschen Aufgaben ausführen, die niemand als Gedächtnisaufgabe bezeichnen würde.

Was für eine dual n-back-Aufgabe von ihm verlangt wird

Dual n-back hält zwei Streams gleichzeitig im Spiel, eine Position und einen Sound, und erfordert eine kontinuierliche Aktualisierung: In jeder Runde müssen Sie den neuesten Gegenstand hinzufügen, den ältesten entfernen und den aktuellen mit dem Gegenstand von vor N Runden vergleichen. Nichts wird für Sie gespeichert und nichts bleibt still. Aus diesem Grund fühlt sich die Aufgabe bei N=2 und höher so anspruchsvoll an, wie es beim Auswendiglernen einer Liste nicht der Fall ist. Es lädt gleichzeitig Wartung, Aktualisierung und Aufmerksamkeitskontrolle.

Speicheraufgaben versus Aktualisierungsaufgaben

Der Unterschied ist wichtiger, als die meisten Erklärungen zugeben. Digit Span fordert Sie auf, eine Liste zu halten, die bereits abgeschlossen ist. N-back fordert Sie auf, eine Liste zu führen, die ständig neu geschrieben wird, während Sie Fragen dazu beantworten. Das erste erinnert eher daran, sich eine Einkaufsliste zu merken; Der zweite Ansatz ähnelt eher dem Verfolgen eines Gesprächs, bei dem sich das Thema ständig ändert. Sie hängen zusammen, sind aber nicht dasselbe, und die Verbesserung des einen führt nicht automatisch zu einer Verbesserung des anderen.

Was Arbeitsgedächtnis nicht ist

Es handelt sich nicht um Intelligenz, obwohl beides korreliert. Es ist kein Langzeitgedächtnis, und wenn man in dem einen gut ist, sagt man wenig über das andere aus. Es ist keine Konzentration, obwohl Aufmerksamkeitskontrolle dazu gehört. Und es handelt sich nicht um eine feste Größe, die man an einem einzelnen Test ablesen kann, denn jedes Maß davon misst auch die jeweilige Aufgabe. Die häufigste Überschreitung in diesem Bereich besteht darin, die Punktzahl einer beliebigen Aufgabe als Ihre Arbeitsgedächtniskapazität zu betrachten.

Was ändert es und was nicht

Die Leistung variiert je nach Alter, der Aufgabe und den Bedingungen, unter denen sie ausgeführt wird. Eine einzelne ungewöhnlich gute oder schlechte Sitzung ist kein Maß für eine dauerhafte Leistungsveränderung. Training kann die geübte Aufgabe verbessern; Dies allein stellt keine allgemeine Verbesserung des Arbeitsgedächtnisses oder des logischen Denkens dar. Der begleitende Evidenzleitfaden unterscheidet diese Ergebnisse und erklärt, warum kontrollierte Vergleiche wichtig sind.

Verwenden Sie die Werkbank-Analogie sorgfältig

Die Workbench-Analogie legt eine praktische Frage nahe: Welche Informationen müssen jetzt verfügbar bleiben? Dies ist eine Möglichkeit, eine Aufgabe zu organisieren, und keine wissenschaftliche Erklärung dafür, warum sich das menschliche Gedächtnis mit Einschränkungen entwickelt hat. Bevor Sie versuchen, weitere Informationen zu speichern, trennen Sie die Schritte, bewahren Sie eine schriftliche Referenz auf und entfernen Sie Details, die für den aktuellen Schritt nicht benötigt werden.

Was das in der Praxis bedeutet

Probieren Sie drei konkrete Anpassungen aus: Notieren Sie Zwischenergebnisse, gruppieren Sie zusammengehörige Informationen in sinnvolle Einheiten und reduzieren Sie vermeidbare Unterbrechungen bei anspruchsvollen Schritten. Wenn Sie beispielsweise drei Preise vergleichen, erfassen Sie jede Zwischensumme, bevor Sie die Versandkosten hinzufügen. Dabei handelt es sich um praktische Möglichkeiten, um die Menge, die Sie behalten müssen, auf einmal zu reduzieren, und nicht um ein Versprechen, Ihre Gedächtniskapazität oder Ihren IQ zu steigern.

Was das für das Training bedeutet

In Studien wird häufig eine Verbesserung der trainierten Aufgabe festgestellt, ein individuelles Ergebnis und dessen Umfang können jedoch nicht garantiert werden. Die Übertragung auf untrainierte Aufgaben ist eine andere Frage: Ähnlichkeiten zwischen Aufgaben und Kontrollgruppendesign wirken sich darauf aus, wie Ergebnisse interpretiert werden sollten. Verfolgen Sie Ihre Dual N-Back-Sitzungen als Leistung bei einer Übung, nicht als IQ-Test oder Beweis für bessere Leistungen im täglichen Leben.

Weiterlesen

• Baddeley & Hitch (1974), Working Memory, Psychology of Learning and Motivation
• Miller (1956), The magical number seven, plus or minus two, Psychological Review
• Baddeley (1992), Working Memory, Science
• Conway et al. (2003), Working memory capacity and its relation to general intelligence, Trends in Cognitive Sciences
• Cowan (2010), The Magical Mystery Four: How is working memory capacity limited, and why?, Current Directions in Psychological Science
• Baddeley (2012), Working Memory: Theories, Models, and Controversies, Annual Review of Psychology