Умение сохранять полученную от органов чувств информацию на достаточный срок для принятия решения – одна из особенностей всех живых существ, начиная от отдельных клеток и заканчивая животными. Эта способность представляет собой одну из двух основных функций рабочей памяти – кратковременное хранение информации и ее обработка – а ее эволюция началась уже у первых форм жизни примерно 3,9 миллиардов лет назад. Английский психолог Алан Бэддели в 1974 году вместе с докторантом Грэмом Хитчем представили более детальную модель рабочей памяти, которая доминировала в науке на протяжении 50 лет.
Модель Бэддели включает в себя три важных составляющих: 1) все текущие категории памяти, включая кратковременную и долговременную, эксплицитную или декларативную (сознательную) память, имплицитную память (бессознательную) и, что немаловажно, эпизодическую и зрительно-пространственную память; 2) охватывает общее определение рабочей памяти как совокупности процессов, позволяющих сохранять информацию в процессе работы с ней; 3) дает теоретическую и эмпирическую основу для исследования управляющих функций лобных долей, которые впервые были описаны советским нейропсихологом Александром Лурия.
До появления модели Бэддели исследования о рабочей памяти в основном касались вербальной краткосрочной и долгосрочной памяти. Большинство исследований были сосредоточены на изучении усвоения слов, слогов и чисел на слух или письменно. К началу 70-х годов психологи начали понимать ограниченность такого двухкомпонентного подхода и исключительного фокуса на вербальном материале.
Бэддели и Хитч разработали когнитивную теорию, которая не только учитывает стандартные операции вербальной и невербальной, краткосрочной и долгосрочной памяти, но также уделяет внимание целенаправленному поведению, принятию решений и торможению. Их первоначальная модель включала в себя центральный исполнитель и две подсистемы, фонологическую петлю и визуально-пространственный блокнот. Бэддели расширил функции центрального исполнителя, добавив новый компонент, эпизодический буфер, который он рассматривал как объединяющий и временно хранящий информацию из двух других подсистем и служащий временным хранилищем памяти для центрального исполнителя. Фонологический цикл состоит из двух элементов: кратковременного фонологического хранилища речи и других звуков и артикуляционной компонентой перезаписи, которая сохраняла и повторяла информацию либо вокально (голосом) либо субвокально (безмолвно). Бэддели считал важной целью фонологического хранилища усвоение и понимание языка. Он предположил, что визуально-пространственный блокнот включает в себя обслуживание и внедрение визуальной и пространственной информации, которые освежаются в памяти за счет повторения.
Бэддели полагал, что центральный исполнитель обладает разными когнитивными и поведенческими функциями, включая внимание, активное торможение, принятие решений, планирование, определение последовательности, обновление, поддержание и интеграцию информации из двух подсистем. Его концепция центрального исполнителя синонимична исполнительным функциям фронтальных лобных долей из литературы по клинической нейропсихологии, которые были впервые описаны советским нейропсихологом Александром Лурия, первыми пациентами которого были лица, прошедшие Первую и Вторую мировые войны и имели нарушения когнитивных и психологических функций из-за боевых ранений, травм головы и пр.
Важно помнить, что центральный исполнитель не только направлен на сосредоточение внимания на задачах и всех вышеупомянутых исполнительных функциях фронтальных долей, но и является связующим звеном с долгосрочной памятью, включая понимание и производство языка. Объем информации, на котором возможно удержать внимание, несмотря на разные помехи, называется объемом рабочей памяти. Исследования показали, что объем рабочей памяти обуславливает высшие когнитивные показатели, такие как умение читать и слушать, понимание речи, словарный запас, рассуждение, письмо, обучение компьютерному языку и многое другое. Объем рабочей памяти коррелирует с интеллектом, как кристаллизированным, то есть связанным с изученной информацией, так и подвижным, то есть направленным на решение новых проблем. Объем рабочей памяти связан с наследственностью. На сегодняшний день нет способов измерения объема свободной рабочей памяти.
Если суть когнитивных функций центрального исполнителя состоит из внимания, активного торможения, принятия решений, планирования и определения последовательности действий, то весьма вероятно, что эти функции в зачаточном состоянии начали появляться у простейших плоских червей примерно 545 миллионов лет назад. Современные разновидности плоских червей демонстрируют умение привыкать, приходить в возбуждение, изменять свои действия в зависимости от обстоятельств, поэтому можно предположить, что первые плоские черви обладали многими функциями центрального исполнителя Бэддели, например, они умели принимать решение о необходимости уйти от бесполезных или токсичных веществ, двигаться в направлении полезных для них организмов, запоминать свои передвижения и места. Поскольку у этих плоских червей были глаза, то они получали также визуально-пространственную информацию. На современное мышление повлияли два эволюционных события: расхождение млекопитающих и рептилий и расхождение приматов и других млекопитающих, в результате чего млекопитающие стали отличаться большей поведенческой гибкостью, а благодаря отделению приматов усилилось значений фонологической петли.
Бэддели предположил, что фонологическая петля состоит из двух компонентов: фонологической памяти, которая длится не более нескольких секунд, и артикуляционного процессора. Произносимые звуки сохраняются в долговременной памяти человека, благодаря постоянным голосовым и безмолвным повторениям с помощью артикуляционного процессора. Воспринимаемая на слух и произносимая информация имеет доступ к фонологическому хранилищу, причем он связан с эмоциональной составляющей и количеством повторений. Если звук вызывает сильные эмоции, то ему требуется меньше повторений, чем звуку, вызывающему слабые эмоции. Бэддели предположил, что фонологическая петля развивается для удовлетворения потребностей человека, в том числе в усвоении языка. Он обратил внимание на важную роль фонологической петли в усвоении ребенком родного языка и взрослым в изучении второго языка. Он также писал, что фонологическая петля занимает важное место в процессе понимания разговорной речи. Процесс голосового и безмолвного повторения, вероятно, также играет значительную роль в запоминании визуальной информации. Функции фонологической петли помогают объяснить, почему пациенты с повреждениями головного мозга не могут воспроизводить звуки, что чаще всего возникает при повреждении височной области левого полушария.
Развитие роли фонологической петли на жизнь современного человека (проявляется во внутреннем голосе, безмолвном размышлении и рассуждениях) может быть прослежено с момента отделения приматов от других млекопитающих. Чтобы успешно конкурировать с другими животными за еду, эти небольшие стадные животные стали координировать свою деятельность по сбору еды при помощи голоса. Использование голоса, возможно, было ограничено случаями предупреждения о хищниках, о найденной пище или болезненных эмоциональных состояниях. Появление звуков в жизни приматов и развитие фонологической памяти, ее использование для общения и координации социальной деятельности стали основой для развития человеческого языка. Благодаря постоянному отбору звуков, фонологическая память увеличивалась, что позволило сделать процесс передачи информации более сложным. Вполне вероятно, что развитие фонологических способностей предъявляет более высокие требования к центральному исполнителю.
Визуально-пространственный блокнот – это хранилище временной информации для работы с визуальной и пространственной информацией. Бэддели предположил, что он играет важную роль в пространственной ориентации и решении зрительно-пространственных проблем. Как показывают исследования, визуальные и пространственные процессы фактически представляют отдельный вид памяти. Визуальная информация, конечно, может быть интегрирована в состав информации, полученной от других органов чувств. Пространственная составляющая, вероятно, развилась раньше, чем визуальная.
Спустя 25 лет после того как Бэддели выдвинул свою теорию о многокомпонентной рабочей памяти, он осознал, что в его концепции центрального исполнителя не хватает компонента памяти. В 2001 году он выдвинул гипотезу о существовании эпизодического буфера, который мог бы служить временным рабочим пространством для центрального исполнителя. В результате исследований была установлена разница между декларативной памятью и эпизодической памятью. Эпизодические воспоминания обычно визуальны и если связаны с сильными эмоциями, то способны сохраняться надолго. Чаще всего это память о кратких событиях, которые многократно переживаются. Бэддели предположил, что эпизодический буфер объединяет фонологическую петлю и визуально-пространственный блокнот, а также идеи из долгосрочной памяти. Он указал, что эпизодический буфер может одновременно обслуживать разные источники информации, что позволяет центральному исполнителю решать разные проблемы, планировать действия на будущее и предлагать различные варианты действий. Бэддели подчеркнул, что центральный исполнитель использует эпизодический буфер, чтобы искать новые решения для новых проблем.
Американский психолог Дэниел Шактер предположил, что первоначальная функция эпизодической памяти состоит не в точном воспоминании некоего эпизода, а для моделирования будущих сценариев и способов поведения в них. Бэддели предположил, что чем больше объем рабочей памяти, тем больше пользы человек получает от эпизодических воспоминаний и лучше формирует модели поведения для будущих ситуаций. Могут ли эти модели быть созданы без внутреннего диалога, то есть без языка? Можно предположить, что все организмы принимают решения без языка, ведь люди не проговаривают все ежедневно принимаемые ими решения. Конечно, некоторые решения принимаются в результате внутренней речи, но большинство нет. И здесь возникает вопрос о природе языка и его развитии.
Спасибо за прочтение и лайки:)