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.