השפעת לקות בשמיעה על תפיסת רצפים שאינם שמיעתיים

 

 

Conway, C. M., Pisoni, D. B., & Kronenberger, W. G. (2009). The importance of sound for cognitive sequencing abilities: The auditory scaffolding hypothesis. Current directions in psychological science, 18(5), 275-279. https://doi.org/10.1111/j.1467-8721.2009.01651.x

במאמר מעניין זה דנים המחברים קונווי וחבריו בהשפעה של לקות בשמיעה על תפיסת רצפים שאינם שמיעתיים. הם טוענים שמכיוון שגירויים שמיעתיים תמיד מופיעים לאורך זמן ותמיד יש בהם היבט של רצף, אנחנו לומדים לייצג רצפים או אירועים שמתרחשים לאורך זמן באמצעות אופנות השמיעה.

בכל מטלה שדורשת תפיסה, למידה או זיכרון של רצף, אנשים מצליחים באופן הטוב ביותר כאשר הגירוי הוא שמיעתי (ולא חזותי או טקטילי). למשל, מבוגרים תופסים ומשחזרים באופן מדויק יותר רצפים של צלילים לעומת רצפים של הבהובים. אנשים מצליחים במטלות של זיכרון לטווח קצר טוב יותר כשהגירויים הם שמיעתיים (למשל, מילים מושמעות) מאשר כשהגירויים הם חזותיים (ציורים של אובייקטים ואפילו מילים כתובות).

כיצד בדקו זאת? קונווי וחבריו נתנו לשלוש קבוצות של נבדקים להאזין לרצפים שמיעתיים, לצפות ברצפים חזותיים או לחוש ברצפים טקטילים (באמצעות גריה של האצבעות השונות). לאחר כל זוג רצפים, הנבדקים התבקשו להחליט האם הרצפים היו זהים זה לזה או שונים זה מזה. כל הגירויים ברצפים אלה לא היו לשוניים. הנבדקים לא ידעו שהרצפים נבנו לפי כללי "דקדוק" מסוימים. למשל, צליל מס. 1 תמיד בא לאחר צליל מס. 2 או מס. 3 אבל לא לאחר צליל מס. 4.   

בשלב השני של הניסוי, אמרו לנבדקים שהרצפים נבנו לפי כללים מסויימים. כעת הם התבקשו להאזין, לצפות או לחוש רצפים חדשים, שחלקם נבנו לפי אותם כללים כמו הרצפים בחלק הראשון של הניסוי, וחלקם לא. המשתתפים התבקשו להחליט לגבי כל רצף שהם חווים, האם הוא בנוי לפי אותם כללים כמו בחלק הראשון של הניסוי או לא. התברר שהנבדקים שהאזינו לרצפים בחלק הראשון ביצעו את מטלת הסיווג פי שתיים יותר טוב מאשר הנבדקים שצפו ברצפים או שחשו את הרצפים בחלק הראשון. כך, היכולת ללמוד כללים, כמו כללי דקדוק או כללי חשבון, מתבססת על העיבוד השמיעתי.

לכן, אובדן שמיעה בשלב מוקדם בהתפתחות יוצר מפל של השפעות  שמשנה את היכולות הקוגניטיביות והתפיסתיות, לא רק את העיבוד השמיעתי. אבדן שמיעה ישפיע בעיקר על יכולות קוגניטיביות הקשורות ללמידה, שליפה וביצוע של מידע רצפי. אנשים עם לקות בשמיעה מגלים הפרעות בתפקודים לא שמיעתיים הקשורים לזמן ולרצף, כולל זכירה מיידית של רצף.

קונווי וחבריו בדקו כישורי רצף בשתי קבוצות של ילדים בגילאי 5-10: ילדים עם לקות בשמיעה ושתל כוכלארי, וילדים באותו גיל ללא לקות בשמיעה. הילדים עברו מבחנים של עיבוד והפקת רצף מוטורי ממבחן NEPSY. במטלה אחת הם התבקשו להצמיד שוב ושוב את האגודל והאצבע הכי מהר שהם יכולים. במטלה אחרת הם התבקשו להצמיד את האגודל לכל אחת מהאצבעות ברצף, מהאצבע ועד לזרת לפי הסדר, הכי מהר שהם יכולים. הסתבר שהילדים לקויי השמיעה הצליחו פחות במטלות אלה מילדי קבוצת הביקורת וגם ביחס לנורמות של המבחן. אותם ילדים לקויי שמיעה כן הצליחו במטלות אחרות שלא היה בהן עיבוד של רצף, כמו זיכרון חזותי מרחבי ותפיסה טקטילית.

 

 

 

בניסוי נוסף, אותן קבוצות ילדים צפו ברצפים של ריבועים צבעוניים שהוקרנו על מסך, התבקשו לזכור את הרצפים ואז להקיש על הריבועים הצבעוניים במסך באותו רצף. הילדים לא ידעו במהלך שני חלקי הניסוי שהרצפים נבנו לפי כללי "דקדוק" מסוימים (בדומה לניסוי הקודם שתיארתי). בחלק השני של הניסוי הציגו לילדים רצפים חדשים שהופקו על ידי אותם כללים וגם רצפים חדשים שלא הופקו על ידי אותם כללים. בדקו עד כמה הילדים הצליחו ללמוד את שני סוגי הרצפים החדשים. הילדים עם השמיעה התקינה למדו את הרצפים החדשים שנבנו לפי אותם כללים שהיו בחלק הראשון של הניסוי הרבה יותר טוב מאשר את הרצפים החדשים שלא נבנו עם אותם כללים. לעומת זאת, הילדים עם לקות בשמיעה למדו את שני סוגי הרצפים באותה מידה. כלומר, הילדים עם השמיעה התקינה למדו את כללי הדקדוק מהם הורכבו הרצפים בחלק הראשון וחלק מהרצפים בחלק השני טוב יותר מהילדים עם הלקות בשמיעה. זאת למרות שכל הרצפים הוצגו באופן חזותי. 

הניסויים הללו  מראים שילדים עם לקות בשמיעה מתקשים ללמוד רצפים מוטורים ורצפים חזותיים יותר מאשר ילדים עם שמיעה תקינה. כך, לקויות שמיעה עלולות להוביל לעיכובים בלמידת רצף שאינו בהכרח שמיעתי. קשיים אלה בלמידת רצף עלולים להקשות, מעבר לקשיי השמיעה, על למידת כללי הדקדוק של שפה דבורה, על למידת כללים בחשבון ועל למידה של כל סוג של פרוצדורה.

 

 

מפל התפתחותי: השפעת מהירות העיבוד וזיכרון העבודה על היכולת הפלואידית

 

 ארבעה מפלים של טילים מאיראן על הישוב שלי הבוקר, ואני יושבת בממ"ד וכותבת פוסט על מפל של יכולות קוגניטיביות - סוג של אסקפיזם.

מהירות העיבוד נחשבת לעתים ליכולת פשוטה, טכנית, שאינה קשורה לחשיבה גבוהה, ושתרומתה לרמת המשכל הכללית היא נמוכה.

אולם מסתבר שמהירות העיבוד משחקת תפקיד חשוב בהתפתחות היכולת לחשיבה מופשטת. בסדרה של מחקרים שמופיעים בטבלה למטה נמצאה תופעה של מפל התפתחותי: עליה עם הגיל במהירות העיבוד מובילה לעליה בקיבולת זיכרון העבודה שמובילה לעליה ביכולת הפלואידית. מכיוון שתופעה זו חוזרת ומופיעה במחקרים רבים, היא ככל הנראה חזקה ביותר.

מה ההסבר לתופעת המפל? היכולת לחשוב ולפתור בעיות דורשת ביצוע מניפולציה במידע שמוחזק בזיכרון העבודה. כמות הפריטים שאנחנו יכולים להחזיק בזיכרון העבודה היא מוגבלת, ופריטים אלה דועכים אם לא משננים אותם "בלב", או אובדים בשל הפרעות. החוקר Salthouse (1996)  טוען שעיבוד מהיר יותר משפר את זיכרון העבודה בכך שהוא מאפשר לאדם להשלים את תהליך החשיבה לפני שהמידע בזיכרון העבודה דועך. מהירות העיבוד עוזרת להשלים את תהליך החשיבה גם כאשר תנאי הסביבה מגבילים את הזמן בו המידע זמין, למשל כאשר מעבדים שפה דבורה.

בגלל שכמות המידע שניתן להחזיק בזיכרון העבודה מגבילה את יכולת החשיבה, קיבולת גבוהה יותר של זיכרון עבודה קשורה לחשיבה טובה יותר, כלומר ליכולת פלואידית גבוהה יותר.

מודל המפל מדגיש שהיכולות הקוגניטיביות משפיעות זו על זו ולא עובדות כל אחת בנפרד. לכן, כשיש לילד כמה יכולות נמוכות, ההשפעה של כל ההנמכות ביחד גבוהה יותר מההשפעה של כל הנמכה בנפרד. כל אחת מהיכולות הנמוכות "מושכת" את היכולות הנמוכות האחרות עוד יותר למטה.

כאשר יש לילד מספר יכולות נמוכות, כדאי לחשוב מהו מוקד הקושי, מה מבין היכולות הנמוכות היא היכולת העיקרית שפוגעת בתפקוד של הילד (בקריאה, כתיבה, חשבון ו/או בתפקוד החברתי והרגשי), וכיצד יכולת זו משפיעה לרעה על היכולות האחרות.

כאשר היכולות הנמוכות הן מהירות עיבוד, זיכרון עבודה ויכולת פלואידית, מודל המפל מצביע על מהירות העיבוד כמוקד קושי ראשוני שגורר אחריו הנמכה בזיכרון עבודה וביכולת הפלואידית. כך, הנמכה במהירות עיבוד עלולה להגביל את ההתפתחות של היכולת הפלואידית.

טבלה מס.1: מחקרים שבדקו את מודל המפל

מחקר	מה עשו	מה מצאו
Fry and Hale, 1996	ילדים בני 7-19 עברו מבחנים שבדקו מהירות עיבוד, זיכרון עבודה ויכולת פלואידית (מטריצות רייבן)	עליה עם הגיל במהירות העיבוד הובילה לעליה בקיבולת זיכרון העבודה שהובילה לעליה ביכולת הפלואידית.
Kail, 2007	ילדים בני 8-13 עברו מבחנים שבדקו מהירות עיבוד (התאמה חזותית ואיתור ציורים מהיר מהוודקוק), זיכרון עבודה ויכולת פלואידית (מטריצות רייבן). הילדים נבחנו שוב שנה לאחר המבחן הראשון.	עליה עם הגיל במהירות העיבוד הובילה לעליה בקיבולת זיכרון העבודה שהובילה לעליה ביכולת הפלואידית. זה התקבל הן בקבוצות הגיל השונות והן בין המדידה הראשונה לשניה.
Nettelbeck and Burns, 2010	ילדים בני 8-14 עברו מבחנים שבדקו מהירות עיבוד, זיכרון עבודה ויכולת פלואידית.	עליה עם הגיל במהירות העיבוד הובילה לעליה בקיבולת זיכרון העבודה שהובילה לעליה ביכולת הפלואידית.
De Alwis et al., 2014	ילדים בני 6-12 עברו מבחנים של מהירות עיבוד, זיכרון עבודה, יעילות למידה (דומים ל- REY AVLT - ריי שמיעתי) ויכולת פלואידית (מטריצות ממבחן WISC4 ומהרייבן).	עליה עם הגיל במהירות העיבוד הובילה לקיבולת גדולה יותר של זיכרון עבודה שהובילה ליכולת פלואידית גבוהה יותר. יעילות למידה לא הסבירה שונות ייחודית ביכולת הפלואידית מעבר לשונות שהוסברה על ידי זיכרון העבודה.
Kail et al., 2016	ילדים בני 6-13 עברו שישה מועדי בחינה (לאורך שנתיים וחצי) בהם נבדקו מהירות עיבוד (התאמה חזותית ואיתור ציורים מהיר מהוודקוק), זיכרון עבודה ויכולת פלואידית (מטריצות רייבן). השוו בין הביצועים של הילדים בשלוש נקודות זמן.	מהירות עיבוד הובילה ישירות לשיפור ביכולת הפלואידית. התקבלה עדות חלשה יותר להשפעה של מהירות עיבוד על היכולת הפלואידית באמצעות זיכרון העבודה. זיכרון עבודה במועד הראשון ניבא יכולת פלואידית במועד השני.
Tourva and Spanoudis, 2020	נבדקים בני 7-18 עברו מבחנים שבדקו מהירות עיבוד (זמן תגובה לגירויים פשוטים, למשל להחליט כמה שיותר מהר אם חץ פונה ימינה או שמאלה, אינהיביציה, זיכרון עבודה, יכולת פלואידית (סידור קוביות ומטריצות) וידע מגובש (אוצר מילים וצד שווה).	עליה עם הגיל במהירות העיבוד שהובילה לשיפור באינהיביציה ולשיפור בזיכרון העבודה. שיפור בזיכרון העבודה הוביל לעליה ביכולת הפלואידית ובידע המגובש.

 

האם טיפול במהירות העיבוד יכול להשפיע לטובה על זיכרון עבודה ועל היכולת הפלואידית? החוקרת אליסון מאקי (Mackey et al., 2011) אימנה ילדים בני 7-9 בשני סוגים של אימון אינטנסיבי. קבוצה אחת אימנה את היכולת הפלואידית באמצעות משחקים שהיה בהם דגש על תכנון ואינטגרציה. קבוצה שניה אימנה את מהירות העיבוד באמצעות משחקים שהדגישו עיבוד מהיר ותגובה מוטורית מהירה. שתי הקבוצות עברו מבחנים שבדקו את היכולת הפלואידית (מבחן מטריצות) ואת מהירות העיבוד (מבחן קידוד מהוכסלר ומבחן איתור ציורים מהיר מהוודקוק) לפני ואחרי האימון.

הילדים בקבוצת האימון הפלואידי שיפרו מאד את הביצוע שלהם במבחן המטריצות לאחר האימון, אך לא שיפרו את הביצוע במבחני מהירות העיבוד. הילדים בקבוצה שאימנה את מהירות העיבוד שיפרה מאד את הביצוע במבחני מהירות העיבוד, אך לא שיפרה את הביצוע במבחן המטריצות. כלומר, אימון מהירות העיבוד לא השפיע לטובה על היכולת הפלואידית. מאכזב!

מצד שני, המחקר הזה מראה שאימון מהירות העיבוד מצליח לשפר את מהירות העיבוד, ושאימון של היכולת הפלואידית מצליח לשפר אותה. יתרה מזו: נבדקים שקיבלו ציונים נמוכים במבחן המטריצות לפני האימון השתפרו יותר במבחן זה בעקבות אימון היכולת הפלואידית מנבדקים שקיבלו ציונים גבוהים במבחן המטריצות לפני האימון! ממצאים אלה מדגישים בפנינו שהביצוע של ילדים במבחנים שבודקים יכולת פלואידית מושפע מחשיפה ומהתנסות במטלות דומות או בדרכי חשיבה דומות, התנסות שילדים מרקע פחות מטפח פחות חשופים לה. חשוב לקחת זאת בחשבון כאשר מעריכים את היכולת הפלואידית אצל ילדים מרקע פחות מטפח. כאשר ילדים כאלה מקבלים הזדמנות, יש להם סיכוי רב לשפר את היכולת הפלואידית.

 

 

De Alwis D, Hale S, Myerson J. Extended cascade models of age and individual differences in children’s fluid intelligence. Intelligence. 2014; 46:84–93. doi: 10.1016/j.intell.2014.05.008

Fry, A. F., & Hale, S. (1996). Processing speed, working memory, and fluid intelligence: Evidence for a developmental cascade. Psychological Science, 7,237–241.

Fry, A. F., & Hale, S. (2000). Relationships among processing speed, working memory and fluid intelligence in children. Biological Psychology, 54, 1–34.

Kail, R. V. (2007). Longitudinal evidence that increases in processing speed and working memory enhance children's reasoning. Psychological Science, 18(4), 312–313. https://doi.org/10.1111/j.1467-9280.2007.01895.x

Kail, R. V., Lervåg, A., & Hulme, C. (2016). Longitudinal evidence linking processing speed to the development of reasoning. Developmental science, 19(6), 1067-1074.

Mackey AP, Hill SS, Stone SI, Bunge SA. Differential effects of reasoning and speed training in children. Developmental Science. 2011; 14:582–590. doi: 10.1111/j.1467-7687.2010.01005.x. [PubMed: 21477196]

Nettelbeck, T., & Burns, N. R. (2010). Processing speed, working memory and reasoning ability from childhood to old age. Personality and Individual Differences, 48(4), 379-384.

Salthouse, T. A. (1996). The processing-speed theory of adult age differences in cognition. Psychological Review, 103, 403–428.

Tourva, A., & Spanoudis, G. (2020). Speed of processing, control of processing, working memory and crystallized and fluid intelligence: Evidence for a developmental cascade. Intelligence, 83, 101503.