Связь вербальной памяти и пространственной рабочей памяти с интеллектом у детей 10–11 лет

Вопрос соотношения интеллекта и памяти изучается очень давно. Память как неотъемлемая характеристика входит в состав практически любой когнитивной модели. Так, например, в одной из наиболее эмпирически проработанных и масштабных современных моделей интеллекта - модели Кеттелл-Хорна-Кэрролла - выделены два фактора: кратковременной памяти и долговременной памяти [Ушаков, 2011; McGrew, 2005]. Отдельные исследования также постулировали связь интеллекта и памяти.

Более интересным представляется вопрос о соотношении интеллекта с отдельными видами памяти: вербальной, рабочей, пространственной.

Оценка кратковременной вербальной памяти - традиционная составляющая интеллектуальных тестов, она входит в такие классические методики, как Тест Стэнфорд- Бине и Тест Векслера. Оценка долговременной вербальной памяти чаще всего является дополнительным заданием и в обязательную процедуру не входит [Fry, 1996; Thorndike, 1986]. Ситуация с другими видами памяти более неоднозначна. С одной стороны, до сих пор не прояснены вопросы о том, существует ли некий «фактор g памяти», т. е. существует ли успешность запоминания вообще, и о видах памяти как о разных сторонах этого фактора. С другой стороны, современные исследования с помощью методов визуализации позволяют говорить, что нейронный субстрат вербальной и пространственной памяти хотя бы отчасти различен, это ставит вопрос о них как о двух независимых функциях [Frank, 2011].

Таким образом, нам представилось интересным исследовать соотношение эффективности долговременной вербальной памяти и пространственной памяти с уровнем выполнения теста интеллекта. В нашем исследовании мы изучали связь этих показателей при помощи Теста интеллекта Кауфман, Теста избирательного запоминания и Теста пространственной рабочей памяти. Тест интеллекта Кауфман был выбран нами как тест, выделяющий в отдельную шкалу вербальное обучение, а также тест, оценивающий пространственные способности.

Материалы и методы

Выборка

В исследовании принимали участие 20 детей в возрасте 10 и 11 лет; группы были уравнены по полу (5 мальчиков и 5 девочек в каждой возрастной группе).

Методика

Общий уровень интеллектуального развития у детей оценивался по тесту K-ABC II (Kaufman Assessment Battery for Children Secondedition, 2004) [Kaufman, 2004]. Данный тест используется для обследования детей и подростков в возрасте от 5 до 16 лет. Использовались следующие четыре интегративные шкалы: «Последовательная стратегия обработки информации», «Одновременная стратегия обработка информации», «Обучение», «Планирование» и суммарная шкала - «Общий уровень когнитивного развития».

Шкала «Последовательная стратегия обработка информации» (Sequential Processing Scale) включает в себя следующие субтесты: «Повторение цифр» и «Порядок слов». Для выполнения заданий каждого из субтестов в этой шкале от ребенка требуется умение запоминать последовательность, в которой ему предъявляются стимулы. Успешное выполнение также включает в себя навыки работы с последовательно упорядоченной стимуляцией, поочередным манипулированием стимулами.

В шкале «Одновременная стратегия обработки информации» (Simultaneous Processing Scale) в тесте K-ABCII используются субтесты «Ровер» (Rover) и «Треугольники» (Triangles). Задания предъявляют требования к способности обрабатывать несколько стимулов в один и тот же момент времени. В субтестах данной шкалы используется пространственная стимуляция, и ребенок должен уметь интегрировать и синтезировать зрительную информацию, предъявляемую одновременно.

Шкала «Обучение» (Learning) состоит из субтестов «Атлантис» (Atlantis) и «Ребус» (Rebus), оценивающих возможности обучаемости и усвоения нового материала.

Последняя шкала в тесте K-ABC II - шкала «Планирование» (Planning) — включает в себя два субтеста: «Завершение истории» и «Завершение логической последовательности». Изучается умение ребенка анализировать определенные алгоритмы. Используются невербальные задания, которые требуют умения формулировать и анализировать гипотезы: дополнение ряда символов или сюжетных картинок, выстроенных в соответствии с определенным алгоритмом.

Суммарная шкала «Общий уровень когнитивного развития» (Mental Processing Index) складывается из суммы показателей всех четырех шкал теста и является показателем общего уровня интеллектуального развития.

Общая оценка вербальной памяти проводилась при помощи Теста избирательного запоминания (Selective Reminding Test). Тест представляет собой модификацию классической методики А.Р. Лурия на вербальную память «10 слов». Тест избирательного запоминания создан Бущке и Фульд (Buschke&Fuld) в 1974 г. [Bushke, 1974].

Процедура тестирования

Экспериментатор зачитывает список слов, который испытуемый должен воспроизвести в произвольном порядке. Проба повторяется 12 раз. Перед каждой последующей пробой экспериментатор повторяет испытуемому только те слова, которые не были названы, и задача испытуемого состоит в том, чтобы повторить все слова, включая те, которые он называл раньше. Через 30 мин. испытуемого, без предупреждения, просят вспомнить все слова, которые он помнит, из тех, что заучивались.

После окончания повторения слов испытуемому предлагают попытаться узнать те слова, которые он запоминал. Зачитывается список из 24 слов, 12 из которых - стимульные, остальные - интерференция. В тесте также присутствует элемент интерференции.

Для оценки успешности в тесте избирательного запоминания использовались следующие показатели:

долговременное хранение - количество слов, названных испытуемым без повторного предъявления экспериментатором. Считается с называния слова второй раз подряд (начиная со второй пробы);

последовательное воспроизведение - среднее количество воспроизведенных слов в пробе (все слова/количество проб, которое потребовалось для запоминания). Для этого надо разделить все слова, названные ребенком за все пробы, на количество проб, за которые ребенок смог воспроизвести все 12 слов;

узнавание - количество правильно узнанных слов из списка 24 слов, где 12 стимульных слов и 12 добавленных после интерференции;

отсроченное воспроизведение - количество правильно названных слов ребенком после интерференции (30 мин.).

Тест пространственной рабочей памяти (SWM - Spatial Working Memory), входящий в состав нейропсихологической батареи тестов CANTAB (Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery), оценивает возможность испытуемого удерживать в памяти и использовать в работе информацию пространственного характера.

Процедура тестирования заключается в том, что на экране перед испытуемым предъявляются большие цветные квадраты (локации). Последовательно открывая их, испытуемый отыскивает целевые стимулы - маленькие синие квадратики. Под каждой локацией стимул может быть найден только один раз. Повторное открывание локации, в которой уже был найден стимул, считается ошибкой. Испытуемому предъявляется 16 проб различного уровня сложности. Сложность определяется количеством локаций - 3, 4, 6 и 8. Таким образом, в тесте существует четыре уровня сложности, по четыре пробы на каждый уровень. Цвет и местоположение коробок меняются от пробы к пробе, что препятствует использованию испытуемым стереотипных стратегий поиска.

Эффективность выполнения Теста пространственной рабочей памяти оценивается количеством допущенных ошибок.

Для оценки данных статистическими методами обработки в исследовании использовались дисперсионный анализ (ANOVA) и корреляционный анализ. Статистический анализ проводился с использованием пакета STATISTICA7.0 StatSoftInc.

Результаты и обсуждение

Влияние пола на показатели уровня общего интеллектуального развития, вербального запоминания и пространственной памяти

Дисперсионный анализ показал отсутствие половых различий как для общего уровня когнитивного развития (р>0,05), так и для различий по четырем интегральным шкалам теста K-ABC II (р>0,05). Анализ эффективности вербального запоминания также показал отсутствие половых различий (p>0,1). Неожиданно выяснилось, что показатель пространственной памяти у девочек выше, чем у мальчиков (F= (3, 54) =5,75; р=0,001).

Взаимосвязь вербальной памяти и интеллекта

Анализ с помощью критерия Спирмена показал, что существует связь между шкальными оценками Теста интеллекта Кауфман и показателем «Последовательное воспроизведение» Теста избирательного запоминания (табл.).

Таблица

 Связь оценок теста интеллекта с показателями теста вербальной памяти

Мы обнаружили, что эффективность долговременного вербального запоминания связана с интегральными шкалами Теста интеллекта Кауфман. Связь с интегральной шкалой последовательной стратегии обработки информации была ожидаема, так как в данную шкалу входит субтест «Запоминание цифр», классический субтест интеллекта, в котором испытуемый воспроизводит, сохраняя порядок, предъявленный на слух ряд цифр. Вторым субтестом шкалы является «Порядок слов», в котором испытуемый удерживает в памяти порядок вербальных стимулов, предъявляемых на слух, и воспроизводит этот порядок с опорой на зрительный образ. То есть шкала последовательной стратегии обработки информации по существу содержит в себе вербальное запоминание, и обнаруженная связь вполне ожидаема.

При этом следует отметить, что связанным с субтестами теста Кауфман оказался только один показатель в тесте избирательного запоминания - последовательное воспроизведение. Успешность отсроченного воспроизведения, успешность воспроизведения стимулов без непосредственного предъявления оказались непрогностичными для стандартных субтестов интеллекта. Таким образом, мы можем предполагать, что именно такой показатель, как объем вербальной памяти, является ключевым в оценке когнитивного развития

Кроме того, интересными оказались обнаруженные связи шкалы одновременной стратегии обработки информации. В эту шкалу входят субтест «Треугольники», который представляет собой плоскостной аналог кубиков Кооса, и субтест «Ровер». Название субтесту дано по имени участвующего в нем игрового персонажа. В субтесте «Ровер» оценивается способность к пространственному анализу - испытуемый выстраивает наиболее короткий путь от исходной точки до цели на большом игровом поле. Мы обнаружили, что связь эффективности вербального запоминания с успешностью пространственного анализа столь же мощная, как и с вербальными субтестами. Отметим, что и в данном случае ключевым стал показатель объема вербальной памяти.

Нами был проведен дополнительный анализ, который обнаружил связь уровня общего когнитивного развития с показателем «Последовательное воспроизведение» (r=0,72; р<0,0003), т. е. успешность вербального запоминания объясняет 51 % вариативности общей оценки интеллекта по тесту Кауфман.

Интересно, что мы не обнаружили связей показателей Теста избирательного запоминания со шкалой «Обучение», в которую входит опосредованное запоминание.

Взаимосвязь пространственной рабочей памяти и интеллекта

Проведенный нами анализ показал, что успешность выполнения Теста пространственной рабочей памяти не связана ни с общей когнитивной успешностью, ни с одним из интегральных показателей (p>0,05), даже со шкалой одновременной стратегии обработки информации, включающей в себя пространственный анализ. Мы предполагаем, что Тест пространственной рабочей памяти оценивает не столько способность к пространственному анализу, сколько эффективность функций лобных отделов коры, исполнительных функций.

В литературе до сих пор нет однозначного представления о том, каким образом функции программирования и контроля связаны с интегральными когнитивными характеристиками. В работах последних десятилетий высказывалось предположение, что исполнительные функции связаны с флюидным интеллектом [Fry, 1996; Thorndike, 1986], однако в классической модели Кеттелл-Хорна-Кэрролла [Ушаков, 2011; McGrew, 2005] флюидный интеллект описывается, скорее, как способность быстро и верно принимать решения в условиях неопределенности и новой ситуации. Интересно, что рабочая память в модели Кеттелл-Хорна-Кэрролла входит в фактор «кратковременная память» (Short-termmemory), а пространственный анализ -в фактор «обработка зрительных стимулов» (Visualprocessing). Таким образом, вопрос о месте пространственной рабочей памяти в иерархических когнитивных моделях прояснен далеко не до конца.