מודל מעניין של זיכרון העבודה: מודל חלוקת משאבים מבוססת זמן

Pierre Barrouillet    הוא פרופ' לפסיכולוגיה באוניברסיטת ז'נבה.  הוא עוסק הרבה בקוגניציה חשבונית.  כאן הוא נושא הרצאה בת חצי שעה בה הוא מציג מודל חדש ומעניין לזיכרון העבודה.

https://www.youtube.com/watch?v=32u9klU0o3o

זיכרון עבודה הוא מערכת מרכזית לפירוש והבנה של הסביבה הפנימית והחיצונית, באמצעות בניה של ייצוגים זמניים של מצבים פנימיים וחיצוניים (מודלים מנטלים).  המערכת אחראית גם לשמירה על הייצוגים הללו מפני דעיכה ומפני הפרעה, ועל המרה של הייצוגים הללו לפעולה בהתאם למטרות שלנו.

כדי לחשב 35X68 בעל פה, צריך להחזיק תוצאות ביניים בעודך מחשב את ההמשך.  אלה שני תפקידים של זיכרון העבודה:  אחסון (של תוצאות הביניים, למשל) ועיבוד (חישוב המשך התרגיל).  המודל שמציג פרופ' Barrouillet מסביר את קשרי הגומלין בין שני התפקידים הללו.  זהו מודל חלוקת משאבים מבוססת זמן:

MODEL TIME BASED RESOURCE SHARING

שני תפקידי זיכרון העבודה, עיבוד ואחסון, חולקים משאב מיוחד ומוגבל:  קשב.  אנחנו מסוגלים להפנות את הקשב לביצוע של פעולה קוגניטיבית אחת בלבד בכל פעם.  זה יוצר "צוואר בקבוק".  כאשר "צוואר הבקבוק" של זיכרון העבודה עסוק בעיבוד פריטים, פריטי זיכרון אחרים, שיצאו ממוקד הקשב, מתחילים לדעוך.   

כדי להתמודד עם שתי המשימות המוטלות על זיכרון העבודה – אחסון ועיבוד – אנחנו מבצעים מעברים מהירים בין עיבוד לאחסון ובחזרה.  כך, כדי להימנע מאבדן מוחלט של פריטים שלא נמצאים במוקד הקשב, אנו צריכים לעבור מהר מעיבוד לאחסון, לרענן את הפריטים שנמצאים באחסון, ואז לחזור ולהמשיך בתהליך העיבוד.  לעתים עיבוד נעשה על חשבון אחסון ולעתים אחסון נעשה על חשבון עיבוד. 

את המעברים הללו ניתן לראות בניסויים בהם נבדק מתבקש, למשל, לזכור שלוש אותיות (TFB), ובו זמנית לומר אם תרגיל מסוים הוא נכון או לא (22=6+7+8).  כדי לאמת תרגיל זה צריך לפתור אותו (פעולת עיבוד).  ביצוע החישוב דורש מספר שלבים.  בין שלב ושלב הנבדק חוזר על האותיות שעליו לזכור.  כלומר, בין שלב עיבוד אחד למשנהו הנבדק עובר מעיבוד לאחסון ומרענן את האותיות.  ביצוע הרענון מתאפשר בין שלבי החישוב השונים, בהם הקשב קצת יותר פנוי.  בזמן ביצוע כל אחד משלבי החישוב, הקשב עסוק בעיבוד, והאותיות מתחילות לדעוך. 

עומס קוגניטיבי הוא פרופורצית הזמן שבמהלכו העיבוד תופס את "צוואר הבקבוק" ומפריע לרענון של שרידי הזיכרון.  עומס קוגניטיבי הוא כמות העבודה/זמן.  אם מקצרים את הזמן המוקצב לעיבוד, לא נשאר זמן לעבור לפרטי האחסון ולשמר אותם.  הביצוע תלוי בעומס הקוגניטיבי – לא במספר הפריטים שיש לעבד, ולא במשך משימת העיבוד, אלא בשילוב ביניהם. 

למשל, מבקשים מנבדק לזכור אותיות שמופיעות על המסך.  בין האותיות מופיעים גירויים מסיחים, למשל מספרים שהנבדק צריך לקרוא בקול.  גם אם מופיעים הרבה מספרים מסיחים, אך הם מופיעים לאט, לא נוצר עומס קוגניטיבי ואין לנבדק קושי לזכור את האותיות.   האיטיות בה מופיעים המספרים המסיחים מאפשרת לנבדק לחזור על האותיות בין המסיחים וכך הן לא דועכות. 

לעומת זאת, אם בין האותיות שהנבדק מתבקש לזכור הוא צריך לבצע משימה שדורשת זמן עיבוד ממושך, האותיות ידעכו והנבדק יתקשה לשלוף אותן לאחר ביצוע העיבוד.   

ולהיפך:  אם נבדק מתבקש לזכור כמות רבה יותר של אותיות (כלומר, כאשר יש עומס על האחסון), ובו זמנית לבצע חישוב (פעולה של עיבוד), פעולת העיבוד תיפגע ותתבצע לאט יותר.   כאשר צריך לאחסן ולשמור על כמות של מעל ארבעה פריטים, נדרש זמן רב יותר כדי לרענן אותם בכל פעם מחדש, וזה פוגע בתהליך העיבוד.