مطلب مرتبط:
خلاصه در جامعه مدرن ما، برنامه ريزي و حل مسئله براي مديريت طيف وسيعي از موقعيت ها بسيار مهم است. بررسي بار كاري تجربه شده ذهني مرتبط با برنامه ريزي، يادگيري استراتژي و ظرفيت حافظه كاري براي تنظيم شرايط با توجه به وضعيت رواني فرد از اهميت ويژه اي برخوردار است. در مطالعه خود، 21 نفر را در طول يك برنامه ريزي و يك كار حافظه كاري بررسي كرديم. ما از روش نقشههاي سر با فركانس دوگانه (DFHM) از الكتروانسفالوگرام براي ثبت حجم كار ذهني به صورت عيني استفاده كرديم. ما شاخص حجم كار DFHM و داده هاي عملكرد را در طول مرحله يادگيري و اصلي برنامه ريزي ارزيابي كرديم و نتايج را به ظرفيت حافظه كاري آزمودني ها مرتبط كرديم. شاخص بار كاري DFHM نشان داد كه افراد با ظرفيت حافظه كاري بالاتر، كاهش تدريجي بار كاري ذهني را در طول يادگيري استراتژي كار برنامه ريزي تجربه كردند. با اين حال، تأثير يادگيري بر حجم كار ذهني در مرحله اصلي ناپديد شد.
معرفي
برنامه ريزي يك كار اساسي در كار و زندگي روزمره است. در ابتداي كار داشتن يك سالنامه و سررسيد براي شروع نوشتن الزامي ست. براي حل يك مشكل، ابتدا تصويري ذهني از وضعيت موجود و وضعيت هدف ايجاد مي كنيم و مراحلي را كه براي تبديل حالت اوليه به حالت هدف نياز داريم، برنامه ريزي مي كنيم. بنابراين، ما تواليهاي متعددي از حالتهاي فرعي ايجاد ميكنيم، پيامدهاي آنها را رتبهبندي ميكنيم، تصميم ميگيريم و اقداماتي را انجام ميدهيم، در حالي كه به طور مستمر بر نتيجه را نظارت ميكنيم. در طول برنامه ريزي، ظرفيت حافظه كاري نقش مهمي براي حفظ و هماهنگي توالي هاي فرعي ۲،۳،۴ ايفا مي كند. حافظه كاري توانايي نگهداري موقت اطلاعات را در ذهن تعريف مي كند و نه تنها با برنامه ريزي و حل مسئله بلكه به درك، استدلال و يادگيري نيز مرتبط است. علاوه بر اين، بار حافظه كاري به شدت به بار كاري ذهني تجربه شده متصل است6،7 كه مي تواند به عنوان مقدار نيازهاي شناختي مورد نياز براي حل تكليف مربوط به منابع شناختي موجود 8،9،10،11 تصور شود.
حجم كار ذهني اغلب با سلامت روان و عملكرد انسان مرتبط بود 12،13،14،15،16،17،18. ثبت و ارزيابي عيني حجم كار ذهني به منظور به حداقل رساندن خطاها و افزايش ايمني افراد از اهميت ويژه اي برخوردار است. به خصوص در جامعه مدرن ما، كه در آن برنامه ريزي و حل مسئله براي مديريت طيف وسيعي از موقعيت ها حياتي است، بار كاري تجربه شده در ارتباط با برنامه ريزي، يادگيري استراتژي و ظرفيت حافظه كاري از اهميت ويژه اي برخوردار است. درك رابطه متقابل بين اين سازه ها ممكن است به تنظيم شرايط، تسهيل يادگيري، افزايش برنامه ريزي و كاهش حجم كار ذهني كمك كند.
تعدادي از نويسندگان برنامه ريزي را با استفاده از وظيفه برج هانوي (TOH) و ارتباط آن با حافظه كاري 4، 19، 20، 21، 22، 23 مطالعه كردند و ارتباطي بين هر دو 24، 25 يافتند. تحقيقات در مورد اينكه چگونه برنامه ريزي و حافظه كاري با يكديگر در رابطه با بار كاري ذهني ناشي از آنها مرتبط هستند نادر است. با اين حال، چندين محقق دريافتند كه برنامه ريزي شامل تعامل حافظه فعال، كنترل بازدارنده، و انعطاف پذيري شناختي است و مي تواند به عنوان يك عملكرد اجرايي مرتبه بالاتر كه فرآيندهاي شناختي اصلي را يكپارچه مي كند، ديده شود.
مطالعه شيف و وكيل29 ارتباط بين برنامه ريزي و يادگيري را بررسي كرد. نويسندگان از تكليف TOH استفاده كردند زيرا آن را به ويژه براي ارزيابي حل مسئله و يادگيري رويه هاي شناختي پيچيده مناسب مي دانستند. آنها بيان كردند كه مرحله يادگيري با اولين درگيري با تكليف (يعني عملكرد پايه آزمودني ها) شروع مي شود و با پيشرفت هاي سريع در طي تمرين مكرر در عرض چند ثانيه تا چند دقيقه ادامه مي يابد. يافتههاي مطالعه بر مبادله بين كودكان كوچكتر و بزرگتر در طول مرحله يادگيري تأكيد داشت كه از طريق سرعت بيشتر و دقت بيشتر براي بزرگترها آشكار شد. شيف و وكيل 29 استدلال كردند كه تنها يك مطالعه ديگر توسط Beaunieux و همكاران 30 وجود دارد كه اثرات يادگيري را با استفاده از TOH بررسي ميكند. گذشته از اين، حافظه فعال براي شكلگيري مفهوم و كنترل فرآيندها و همچنين به خاطر سپردن راهبردهايي كه همگي براي يادگيري مهم هستند، مورد نياز است. چندين مطالعه نشان داد كه يادگيري را مي توان با افزايش ظرفيت حافظه كاري تسهيل كرد 31،32،33،34،35،36،37. بنابراين، رابطه بين مقدار منابع شناختي موجود و نيازهاي شناختي مورد نياز براي حل تكليف در طول يادگيري بايد بر اين اساس با ثبت حجم كار ذهني منعكس شود. مطالعه اي كه اين جنبه ها را به هم مرتبط و بررسي كند هنوز وجود ندارد.
تحقيقات همچنين اشباع سريع پس از يك اثر يادگيري سريع را نشان داد29،38،39. به طور خاص، پس از يك مرحله يادگيري كوتاه، عملكرد براي آزمايشهاي متوالي در يك جلسه پايدار شد38. با وجود آن، عملكرد ممكن است در جلسات روزانه بعدي مجدداً بهبود يابد38. دوره زماني يادگيري از منحني پيروي مي كند كه به تدريج به مجانبي مي رسد، اما پس از تمرين و تمرين شديد، مهارت آموخته شده مي تواند خودكار شود40. اين روند بهبود سريع و به دنبال آن اثر كف عملكرد را مي توان در شكل هاي مطالعه TOH توسط شيف و وكيل 29 براي كودكان كوچكتر و همچنين بزرگتر مشاهده كرد. عملكرد انسان و حجم كار ذهني اغلب با يكديگر مرتبط بودند 17،18 و رابطه آنها اغلب توسط منحني يركس-دادسون 41،42 مشخص شد. در نتيجه، اشباع سريع عملكرد پس از اثر يادگيري سريع، بايد در ثبت حجم كار ذهني نيز رايج باشد.
تا آنجا كه ما مي دانيم تنها يك مطالعه مربوط به بار كاري ذهني و برنامه ريزي وجود دارد. هاردي و رايت43 دشواري كار TOH را دستكاري كردند و حجم كار را با استفاده از پرسشنامه NASA-TLX44 به عنوان يك روش ذهني براي ثبت حجم كار ارزيابي كردند. بنابراين، رتبهبنديهاي حجم كار با افزايش سختي TOH افزايش يافت و عملكرد فردي در TOH با رتبهبنديهاي ذهني مرتبط بود. نويسندگان پيشنهاد كردند كه حجم كار ذهني نه تنها منعكس كننده نيازهاي شناختي تكليف است، بلكه توانايي هاي شناختي مجري را نيز منعكس مي كند. اين بدان معناست كه اگرچه آزمودنيها ميتوانند عملكرد وظايف مشابهي را نشان دهند، ممكن است سطوح مختلفي از حجم كار را تجربه كنند. هاردي و رايت 43 بيان كردند كه اندازهگيري حجم كار در طول آزمونهاي شناختي اطلاعات بيشتري در مورد وضعيت شناختي آزمودني ارائه ميدهد و تفاوتهاي فردي را به تصوير ميكشد.
با اين حال، ارزيابي حجم كار با استفاده از روشهاي پرسشنامه ذهني داراي اشكالاتي است. ثبت ذهني حجم كار ذهني فقط به صورت گذشته امكان پذير است و روش پرسشنامه ممكن است با تحميل خواسته هاي اضافي، وضعيت ذهني آزمودني را تغيير دهد. يك روش عيني و قابل اعتماد براي اندازه گيري بار كاري ذهني آني به طور مداوم در طول زمان سودمندتر خواهد بود.
در طول 50 سال گذشته، پارامترهاي فيزيولوژيكي مختلف (به عنوان مثال، ضربان قلب و پارامترهاي مشتق شده، فعاليت الكترودرمال، دماي بدن، و غيره) براي اعتبار آنها در مورد ثبت بار كار ذهني مداوم مورد ارزيابي قرار گرفته است. در دهه 90 قرن گذشته، توانايي الكتروانسفالوگرام (EEG) براي ثبت حجم كار ذهني ارزيابي شد و به عنوان نقطه شروعي براي استفاده از EEG در تحقيقات كاربردي بود. اساساً، تغييرات در قدرت باند آلفا فركانس (8 تا 12 هرتز) و فركانس تتا (4 تا 8 هرتز) مرتبط با حجم كار ذهني بارها تأييد شده است. بنابراين، اكثر مطالعات حجم كار با تجزيه و تحليل EEG در طول وظايف شناختي مربوط به حافظه فعال و كنترل اجرايي سروكار دارند.45،46،47،48،49. در يك مقاله مروري، Borghini و همكاران 50 مروري دقيق از اندازه گيري سيگنال هاي عصبي فيزيولوژيكي براي تعيين بار كاري ذهني ارائه كردند و اساساً روابط شناخته شده را تأييد كردند. در سالهاي اخير، طبقهبنديكنندهها بهطور فزايندهاي براي جداسازي سطوح بار كاري استفاده شدهاند. بردارهاي ويژگي مشتق شده از EEG پيچيدگي و وسعت متفاوتي را نشان دادند و باندهاي فركانسي متفاوت در نظر گرفته شدند. پارامترهاي EEG مورد استفاده، به عنوان مثال، دامنه EEG، توان طيفي باندهاي فركانسي مختلف و كانال هاي EEG مختلف 7،51،52،53،54،55 بود. بر اساس يافتههاي قبلي، تمركز بر روي كانالهاي EEG پيشاني، جداري و پس سري بود. تجزيه و تحليل مؤلفههاي مستقل (ICA) براي تعيين واكنشهاي خاص منابع مختلف مكاني-زماني ۵۶ مورد استفاده قرار گرفت و امكان تشخيص و حذف موفقيتآميز مصنوعات را فراهم كرد.
با اين وجود، راهبردهاي شناختي مختلف در حل تكليف، هم به صورت درون فردي و هم بين فردي، ميتوانند بر نتايج طبقهبندي حجم كار ذهني تأثير بگذارند. علاوه بر اين، اين سوال مطرح ميشود كه آيا الگوريتمهاي يادگيري ماشين نتايج قابل اعتماد و تكرارپذيري را در طول زمان ارائه ميدهند؟ به ويژه، نياز به بازآموزي مناسب طبقهبنديكننده در مورد موضوعات و وظايف، نيازهاي بيشتري را براي بررسي روابط متقابل بين برنامهريزي، يادگيري استراتژي، ظرفيت حافظه كاري و حجم كار ذهني ايجاد ميكند. تا آنجا كه ما مي دانيم، هيچ مطالعه ديگري در حال حاضر در دسترس نيست كه تعاملات حافظه فعال، اثرات يادگيري در طول برنامه ريزي، و ثبت حجم كار ذهني عيني را با استفاده از EEG بررسي كند.
در كار قبلي خود ما يك طبقهبندي كننده بار ذهني ايجاد كرديم كه نه براي موضوعات جديد و نه براي كارهاي جديد نيازي به بازآموزي ندارد. در يك مطالعه آزمايشگاهي با 54 نفر كه وظايف شناختي تثبيت شدهاي را انجام ميدادند، ما نقشههاي سر فركانس دوگانه (DFHM) را توسعه داديم. اين نقشههاي سر از ويژگيهاي طيفي شخصيسازيشده و وقوع فضايي آنها (يعني قدرتهاي باند تتا پيشاني و باند آلفاي جداري) تشكيل شدهاند. ماشينهاي بردار پشتيبان براي طبقهبندي در سه كلاس استفاده ميشوند: حجم كاري كم، متوسط يا زياد. در شرايط آزمايشگاهي، ما با موفقيت روش DFHM را بهعنوان كاربردي جهاني براي نمايهسازي حجم كار ذهني ثابت كرديم.
در مطالعه حاضر، ما روش DFHM را براي ثبت حجم كار ذهني به طور عيني در طول يك برنامه ريزي و يك كار حافظه كاري به كار برديم. ما از TOH به عنوان يك كار برنامه ريزي و از وظيفه دهانه جهت گيري خودكار (AOSPAN) به عنوان يك كار حافظه كاري استفاده كرديم. هدف مطالعه ما بررسي تأثير برنامه ريزي، يادگيري استراتژي و ظرفيت حافظه كاري بر حجم كار ذهني بود. در گام اول، هدف ما نشان دادن اين بود كه يك عملكرد اجرايي سطح بالاتر مانند برنامه ريزي شامل چندين فرآيند شناختي اصلي 26،27،28، حجم كاري ذهني بالاتري نسبت به يك كار حافظه كاري تحميل مي كند زيرا منابع شناختي بيشتري را به هم متصل مي كند. در مرحله بعد، ما روابط متقابل بين برنامه ريزي، يادگيري استراتژي، ظرفيت حافظه كاري، و حجم كار ذهني را طبق دو فرضيه آخر بررسي كرديم.
1.اجراي يك كار برنامه ريزي در مقايسه با يك كار حافظه كاري باعث ايجاد بار ذهني بالاتري مي شود.
2.ظرفيت حافظه كاري بالاتر به يادگيري استراتژي بهتر و در نتيجه كاهش تدريجي بار كاري ذهني در طول مرحله يادگيري كار برنامه ريزي كمك مي كند.
3.پس از مرحله يادگيري، تأثير يادگيري استراتژي بر بار كاري ذهني در طول افزايش بار كار ناپديد مي شود.
مواد و روش هارويه، وظايف، و موضوعاتبراي تحقيق ما از وظايف TOH و AOSPAN استفاده كرديم. پياده سازي آنها با مجموعه برنامه E-Prime محقق شد. همه آزمودني ها هر دو وظيفه را به ترتيب متوازن اجرا كردند.
وظيفه TOH از سه ميخ با ديسك هاي با اندازه مدرج تشكيل شده است. از آزمودني ها خواسته شد تا در كمترين حركت ممكن، پيكربندي شروع را به يك پيكربندي هدف معين (شكل 1) تبديل كنند. براي اين كار، آنها بايد يك ديسك بالا را از ميخ منبع انتخاب مي كردند و آن را در ميخ مقصد قرار مي دادند. آنها مجاز بودند فقط يك ديسك را در يك زمان جابجا كنند و اجازه نداشتند ديسك هاي بزرگ را روي ديسك هاي كوچكتر قرار دهند. آزمايش با يك دستورالعمل كوچك شروع شد كه در آن وظيفه TOH براي افراد توضيح داده شد. براي آشنايي با روش كليك كردن در طول كار، از آزمودني ها خواسته شد تا سه آزمايش را با 1، 2 و 3 حركت مورد نياز براي رسيدن به پيكربندي هدف اجرا كنند. پس از آن، آزمايش اصلي شامل يك مرحله يادگيري و يك مرحله اصلي آغاز شد. مرحله يادگيري شامل 3 آزمايش با 3 ديسك و 5، 6 و 7 حركت مورد نياز براي رسيدن به حالت هدف بود. مرحله اصلي شامل 3 آزمايش با 4 ديسك و 7، 11 و 15 حركت بود. به منظور دستيابي به پيكربندي هاي حالت هدف با حداقل حركات ممكن، به آزمودني ها دستور داده شد تا قبل از شروع، اقدامات خود را برنامه ريزي كنند. تعداد حركاتي كه كمترين نياز را داشتند قبل از هر آزمايش به آنها داده مي شد. اگر حركتي بهينه نبود و منجر به تعداد حركات بيشتر مي شد، پيغام خطا دريافت مي كردند و بايد آزمايش را دوباره شروع مي كردند. هيچ محدوديت زماني، نه براي زمان برنامه ريزي و نه براي راه حل كار به طور كلي، براي اجتناب از تمايل به مبادله سرعت و دقت تعيين نشده بود. علاوه بر اين، آزمودني ها بايد به جاي برنامه ريزي در طول حركات، از زمان قبل از اولين حركت خود كه بعداً براي ارزيابي عملكرد زمان برنامه ريزي استفاده شد، استفاده كامل كنند.
وظيفه AOSPAN به عنوان يك وظيفه حافظه كاري در نسخه توسعه يافته توسط Unsworth و همكاران 61 اجرا شد. به آلماني ترجمه شد و بر اساس آن اقتباس شد. از آزمودني ها خواسته شد تا حروف را به ترتيب ارائه شده حفظ كنند و همزمان مسائل رياضي را حل كنند. به محض اينكه آزمودني ها پاسخ را دانستند، روي مسائل رياضي بايد كليك كنيد. پس از كليك، يك عدد ارائه شد و آزمودني ها بايد قضاوت مي كردند كه آيا پاسخ درست به مشكل است يا خير. سپس نامه اي كه بايد حفظ شود نشان داده شد. در پايان يك اسلايد يادآوري ارائه شد كه از آنها خواسته شد حروف نشان داده شده را به ترتيب صحيح انتخاب كنند. در نهايت، آزمودني ها در مورد حافظه و عملكرد رياضي خود بازخورد دريافت كردند. علاوه بر اين، به آزمودني ها دستور داده شد تا درصدي را كه نشان دهنده عملكرد رياضي آنها بالاي 85 درصد است، نگه دارند. آموزش AOSPAN دقيقاً قبل از انجام وظيفه واقعي همانطور كه در Unsworth و همكاران 61 توضيح داده شده است انجام شد. هدف تمرين رياضي اين كار اين بود كه براي هر فرد محاسبه كند كه چقدر براي حل مسائل رياضي نياز دارد. ميانگين هر فرد (به اضافه 2.5 SD) در طول كار اصلي AOSPAN به عنوان محدوديت زماني براي عمليات رياضي به منظور محاسبه تفاوتهاي فردي استفاده شد. طبق گفته Unsworth و همكاران 61، محدوديت زماني براي جلوگيري از تكرار نامه ها توسط شركت كنندگان در زماني كه بايد عمليات را حل كنند، عمل مي كند.
آزمودنيهاي شركتكننده براي تكميل هر دو كار به 25 دقيقه زمان نياز داشتند. ارزيابي عملكرد براي كار TOH با تجزيه و تحليل نرخ خطاي فردي و زمان برنامه ريزي تا اولين حركت آنها انجام شد. ظرفيت حافظه كاري آزمودنيهاي منعكسشده توسط تكليف AOSPAN با استفاده از مجموع حروف بهدرستي از مجموعههايي كه در آنها همه كاراكترها به ترتيب سريال صحيح فراخواني شده بودند، محاسبه شد. مشابه Unsworth و همكاران 61، ما از آن به عنوان نمره مطلق ياد مي كنيم.
ما 21 نفر را در سنين بين 22 تا 64 سال (2 زن، 19 مرد، ميانگين سني 11 ± 38 سال) بررسي كرديم. همه آزمودني ها داراي پيشينه تحصيلي كارداني علوم يا مهندسي بودند. تمام تحقيقات به دست آمده توسط هيئت بازبيني محلي موسسه ما تاييد شد و با اصول اعلاميه هلسينكي مطابقت داشت. تمام مراحل با درك كافي و رضايت كتبي آزمودني ها انجام شد.
EEG و شاخص DFHM-Workloadپردازش بيوسيگنال و تمامي محاسبات با متلب انجام شد.
براي ثبت EEG از سيستم g.LADYbird/g.Nautilus با 25 الكترود فعال در موقعيتهايي مطابق با سيستم 10-20 قرار گرفتهايم (شكل 2). ثبت با نرخ نمونه 500 هرتز و با ارجاع به الكترود Cz انجام شد. براي ضبط سيگنال از رابط Matlab g.tec استفاده كرديم.
پس از ضبط، EEG با فيلتر باند گذر (به ترتيب 100) بين 0.5 تا 40 هرتز فيلتر شد. تجزيه و تحليل اجزاي مستقل (ICA، الگوريتم Infomax62) براي رد مصنوع روي سيگنال اعمال شد. به منظور افزايش محليسازي توپوگرافي، ما از يك فيلتر لاپلاسي سطح ساده به سبك Hjorth با استفاده از 8 همسايه استفاده كرديم. هدف اين فيلتر فضايي بالا گذر، كاهش سيگنالهاي پوست سر در مقياس بزرگ و تقويت سيگنالهاي موضعي بود.
EEG بدون مصنوع به مرجع متوسط تبديل شد و به بخش هايي به طول 1 ثانيه برش داده شد كه 0.5 ثانيه با هم همپوشاني دارند. با استفاده از تبديل فوريه سريع (FFT) ما باندهاي فركانسي مربوط به بار كاري (تتا: 4-8 هرتز، آلفا: 8-12 هرتز) را بر روي سگمنت ها محاسبه كرديم و DFHM را همانطور كه در مقاله Radüntz60 بيان شد، توليد كرديم. به طور خلاصه، ما يك فيلتر تتا باند گذر را براي سيگنال هاي الكترودهاي جلويي و يك فيلتر باند گذر آلفا براي سيگنال هاي الكترودهاي جداري اعمال كرديم و براي هر شركت كننده، هر الكترود، و هر بخش، z-scores تتا و آلفا را محاسبه كرديم. قدرت باند گردآوري امتيازهاي z توان باند تتا از الكترودهاي فرونتال و توان باند آلفا از الكترودهاي جداري DFHM براي هر بخش EEG را تشكيل ميدهد. ميانگين فردي و انحراف استاندارد براي محاسبه z-score از بخش هاي آزمودني در دقيقه اول ضبط EEG به دست آمد. اينها نه تنها شامل دو وظيفه مربوط به اين مقاله ميشد، بلكه شامل شش اندازهگيري استراحت و هشت وظيفه مختلف محل كار آشنا براي افراد بود. آنها در طي يك آزمايش دو روزه بعدي انجام شدند و موضوع اين مقاله نيستند.
ما از طبقهبنديكنندههاي SVM قبلاً آموزشديده از مطالعه آزمايشگاهي براي طبقهبندي DFHM هر موضوع از بخشهاي وظايف استفاده كرديم. هر 0.5 ثانيه يك مقدار به دست ميآوريم كه تعيين ميكند اين بخش به حجم كاري كم، متوسط يا زياد تعلق دارد. ما يك پنجره زماني متوسط متحرك 6 ثانيه اعمال كرديم و نتيجه را به منظور بدست آوردن يك شاخص بار كاري DFHM به عنوان مقدار درصد بين 0 (همه DFHM طبقه بندي شده به عنوان كم) و 100 (همه DFHM طبقه بندي شده به عنوان بالا) تنظيم كرديم.
تحليل آماريبراي ارزيابي فرضيه اول ما كه بار كاري ذهني بالاتر مورد انتظار را در طول كار برنامه ريزي تاييد مي كند، ميانگين شاخص DFHM را بر روي وظايف TOH و AOSPAN محاسبه كرديم. آزمون Shapiro-Wilk توزيع نرمال را براي تفاوت ميانگين هاي شاخص DFHM بين هر دو كار نشان نداد. بنابراين، يك آزمون رتبه علامت دار Wilcoxon محاسبه شد.
براي بررسي تأثير ظرفيت حافظه كاري بر حجم كار ذهني در طول يادگيري استراتژي يك كار برنامه ريزي (فرضيه 2)، ما از ميانگين هاي شاخص DFHM از سه آزمايش TOH در مرحله يادگيري استفاده كرديم. آزمون Shapiro-Wilk توزيع نرمال را براي سه ميانگين شاخص DFHM نشان داد. بنابراين، ما يك تحليل واريانس (ANOVA) با ميانگين شاخص DFHM گويهها به عنوان متغير وابسته انجام داديم. ما از يك طرح اندازه گيري مكرر با يك عامل درون موضوعي براي تعداد حركات مورد نياز (سه سطح: 5، 6، و 7 حركت) و يك عامل بين موضوع براي ظرفيت حافظه كاري (دو سطح) استفاده كرديم. دومي با استفاده از ميانه نمره مطلق كار AOSPAN محاسبه شد. افراد با نمره مطلق كمتر از ميانه 43 به عنوان آزمودني هايي با ظرفيت حافظه كاري كم (10= ) و بقيه به عنوان آزمودني هايي با ظرفيت بار ذهني بالا (n = 11) طبقه بندي شدند. تفاوت هاي كلي بين سطوح با آزمون تعقيبي (بونفروني تصحيح شده) مورد بررسي و آزمايش قرار گرفت. علاوه بر اين، زمان برنامه ريزي آزمودني ها و تعداد خطاها (يعني تعداد شروع مجدد) را براي هر آزمايش TOH ارزيابي كرديم. آزمون Shapiro-Wilk، نه براي زمان برنامه ريزي و نه براي تعداد خطا، توزيع نرمال را نشان نداد. براي دستيابي به توزيع نرمال براي تحليل بيشتر، لگاريتم زمان برنامه ريزي را محاسبه كرديم. بنابراين، ما توانستيم به همان روشي كه در بالا توضيح داده شد پيش برويم و يك ANOVA مخلوط با اندازهگيريهاي مكرر را با يك عامل درون موضوعي و يك عامل بين آزمودني انجام دهيم. محاسبه لگاريتم تعداد خطاها توزيع نرمال را به همراه نداشت. از اين رو، تجزيه و تحليل آماري تعداد خطاها با استفاده از آزمون ناپارامتريك فريدمن تفاوت بين اندازهگيريهاي مكرر انجام شد. براي بررسي تفاوت بين سطوح، آزمون هاي تعقيبي دان-بونفروني محاسبه شد.
در نهايت به موضوع بار كاري ذهني مربوط به برنامه ريزي پس از مرحله يادگيري (فرضيه 3) پرداختيم. ما از ميانگينهاي شاخص DFHM، زمانهاي برنامهريزي و تعداد خطاهاي سه آزمايش TOH در مرحله اصلي استفاده كرديم. آزمون Shapiro-Wilk نتايج مشابهي را براي همه متغيرها در مرحله يادگيري نشان داد. ما دو ANOVA مخلوط با اندازهگيريهاي مكرر را با يك عامل درون موضوعي و يك عامل بين موضوعي، يكي براي شاخص DFHM و ديگري براي لگاريتم زمان برنامهريزي انجام داديم. يك آزمون غير پارامتريك فريدمن از تفاوت ها براي تعداد خطاهاي بين اندازه گيري هاي مكرر انجام شد. براي بررسي تفاوت بين سطوح، آزمون هاي تعقيبي دان-بونفروني محاسبه شد.
محاسبات آماري با استفاده از نرم افزار SPSS انجام شد و آستانه معني داري 5 درصد تعيين شد.
نتايجكار برنامه ريزي باعث بار كاري ذهني بالاتري نسبت به كار حافظه كاري مي شودآزمون رتبهبندي علامتدار Wilcoxon تفاوتهاي بار كاري ذهني قابلتوجهي را بين وظايف TOH و AOSPAN نشان داد (T = 26، z = 3.11، p = 0.002، r = 0.48). حجم كار ذهني ارزيابي شده توسط شاخص بار كاري DFHM از EEG براي TOH بيشتر از كار AOSPAN بود. آمار توصيفي در جدول 1 ارائه شده است و شكل 3 نتايج را نشان مي دهد.
ظرفيت حافظه كاري بالاتر به كاهش بار كاري در طول يادگيري استراتژي برنامه ريزي كمك مي كندANOVA مخلوط اثر متقابل قابل توجهي از حركات درخواستي و ظرفيت حافظه كاري بر بار كاري ذهني به همراه داشت (F(2، 38) = 3.62، p = 0.036، η2 = 0.159). براي افراد با ظرفيت حافظه كاري بالاتر، بار كاري DFHM در طول مرحله يادگيري كاهش يافت. تجزيه و تحليل تعقيبي نشان داد كه حجم كار به طور قابل توجهي از آزمايش اوليه به آزمايش دوم (0.031 = p) و سوم (0.025 = p) كاهش يافته است. براي آزمودنيهايي كه ظرفيت حافظه كاري كمتري دارند، ما نتوانستيم تفاوت بار كاري قابل توجهي را در طول مرحله يادگيري بدست آوريم. ارزيابي زمان برنامه ريزي و خطاها هيچ اثر قابل توجهي براي تعداد حركات درخواستي يا ظرفيت حافظه كاري آزمودني ها در طول مرحله يادگيري نشان نداد. آمار توصيفي در جدول 1 ارائه شده است و شكل 4 نتايج را نشان مي دهد.
اثر يادگيري بر حجم كار ذهني پس از مرحله يادگيري از بين مي روددر طول مرحله اصلي، هيچ اثر يادگيري قابل توجهي به دست نيامد. اين براي بار كاري ذهني و همچنين براي زمان برنامه ريزي كه در آن محاسبات ANOVA مختلط تأثير قابل توجهي بر تعداد حركات درخواستي يا ظرفيت حافظه كاري آزمودني ها نشان نداد، اعمال مي شود. آزمون غيرپارامتري فريدمن يك تغيير كلي قابلتوجه در تعداد خطاها براي افراد داراي ظرفيت حافظه كاري پايينتر نشان داد (χ2 = 8.960، df = 2، n = 10، p <0.011). با اين وجود، آزمونهاي تعقيبي كه متعاقباً انجام شد، تفاوت معنيداري را بين سطوح نشان نداد. براي موضوعاتي كه ظرفيت حافظه كاري بالاتري دارند، اين اثر اصلاً برجسته نبود. آمار توصيفي در جدول 1 ارائه شده است و شكل 5 نتايج را نشان مي دهد.
بينش بيشتر در مورد تفاوتهاي درون فردي مرتبط با يادگيري استراتژي و حجم كار ذهني در طول برنامهريزي از خوشهبندي موضوعي با استفاده از نمره مطلق از تكليف AOSPAN به عنوان شاخصي براي ظرفيت حافظه كاري آزمودنيها به دست آمد. در طول مرحله يادگيري كار TOH، ما توانستيم اثر متقابل قابل توجهي بين بار كار و ظرفيت حافظه كاري بر روي بار كاري ذهني به دست آوريم. بنابراين، حجم كار ذهني افراد با ظرفيت حافظه كاري بالاتر به طور معني داري كاهش يافت، در حالي كه حجم كاري افراد با ظرفيت حافظه كاري پايين تر تغيير معني داري نداشت. اين تأثير بهويژه براي بار كاري ذهني ارزيابيشده توسط EEG برجسته بود، در حالي كه تعداد خطاها و زمان برنامهريزي تنها تمايل ضعيفي را در آن جهت نشان داد. اين به خوبي با فرض هاردي و رايت 43 مطابقت دارد كه حجم كار ذهني تواناييهاي شناختي مجري را منعكس ميكند، تفاوتهاي فردي را نشان ميدهد و اطلاعات بيشتري را در مورد وضعيت شناختي نشان ميدهد، اگرچه عملكرد كار ممكن است مشابه باشد. ما به اين نتيجه رسيديم كه ظرفيت حافظه كاري بالاتر به كاهش بار كاري در طول يادگيري استراتژي برنامه ريزي كمك مي كند همانطور كه توسط فرضيه 2 پيشنهاد شده است. چنين تغييري وجود ندارد بر اساس تعاريف نويسندگان مختلف 8،9،10،11، حجم كار ذهني منعكس كننده مقدار منابع شناختي مورد نياز براي حل تكليف است. در آزمايشات ما، افراد با ظرفيت حافظه كاري بالاتر به منابع شناختي كمتري براي حفظ عملكرد خود نياز داشتند، اگرچه تعداد حركات مورد نياز به تدريج در طول مرحله يادگيري افزايش يافت. در نتيجه، ما پيشنهاد كرديم كه اين نتيجه نشاندهنده يك فرآيند يادگيري اوليه در سطح عصبي است كه ممكن است پس از تمرين طولانيتر تغييرات رفتاري ايجاد كند. با توجه به تمايل به دست آمده براي افزايش عملكرد، اين فرض منطقي به نظر مي رسد. با اين حال، مطالعات بيشتر بايد به آزمودني ها اجازه دهد تا نسخه مشابهي از كار را بارها براي ارائه شواهد آماري معني دار انجام دهند. توضيح احتمالي مبني بر اينكه تغييرات عملكرد به سطح معني داري نرسيده است، ممكن است به پيشينه تحصيلي بالاتر آزمودني هاي ما نيز مرتبط باشد. اين ممكن است با اثر كف نيز بر عملكرد تأثير بگذارد. در نهايت، ما مي خواهيم توجه را به مطالعه اي توسط Huang و همكاران 65 جلب كنيم كه نتايج آن را براي فرضيه ما تاييد مي كند. تحقيق مربوط به يادگيري رانندگي بود. نويسندگان دريافتند كه مراحل بعدي يادگيري حركتي كارايي متابوليك را افزايش مي دهد اما هيچ دستاوردي در عملكرد نشان نمي دهد.
با افزايش بار وظيفه برنامه ريزي در مرحله اصلي TOH، اثر يادگيري ناپديد شد و حجم كار ذهني بدون توجه به ظرفيت حافظه كاري آزمودني ها افزايش يافت. شاخص بار كاري DFHM هر دو خوشه موضوعي در سختترين كارآزمايي همگرا شد. نتايج انطباق با فرضيه 3 نشان دهنده اشباع سريع پس از مرحله يادگيري كوتاه بود. اين امر به ويژه براي سوژه هايي با ظرفيت حافظه كاري بالاتر كه قبلاً اثر يادگيري سريع را تجربه كرده اند صادق بود. حتي اگر ما قادر به تشخيص تمايل به خطاهاي بيشتر براي افراد با ظرفيت حافظه كاري پايين تر بوديم، مقايسه هاي زوجي بين سطوح براي هيچ يك از متغيرهاي ما معني دار نشد. به نظر ميرسد افرادي كه ظرفيت حافظه كاري كمتري دارند، اين كار را اصلاً ياد نگرفتهاند، زيرا در هيچ نقطهاي نمايش شاخص بار كاري DFHM اصلاح نشده و عملكرد بهبود نيافته است. علاوه بر اين، در مرحله اصلي آزمايش، عملكرد گروه كم ظرفيت حافظه كاري بدون تغيير ظاهري در حجم كار كاهش يافت. به عبارت ديگر، اگرچه آزمودنيها همان مقدار منابع شناختي را سرمايهگذاري كردند، عملكردشان با افزايش سختي كار بدتر شد. همه حقايق با هم از پيشنهاد قبلي ما حمايت مي كنند كه حجم كار ذهني نشان دهنده يك فرآيند يادگيري اوليه در سطح عصبي است كه ممكن است منجر به تغييرات رفتاري در طول تمرين اصلي شود.
محدوديت مطالعه ما مجموعه نمونه كوچك ما بود. مطالعات آتي بايد شامل تعداد بيشتري از زنان، افراد با سطوح تحصيلي مختلف و همچنين شركت كنندگان مسن تر باشد. در مطالعه ما، پيشينه تحصيلي دروس ما در رشته هاي علوم يا مهندسي و به همان اندازه در بين آنها بالا بود. وابستگي به وظايف اساسي ممكن است بر عملكرد و بار كاري ذهني آزمودني ها تأثير بگذارد. بررسي موضوعات مسنتر در ارتباط با يادگيري و حجم كار ذهني به ويژه مرتبط است و نيازها و انتظارات در حال تحول تغييرات جمعيتي جامعه ما و چالش يادگيري مادامالعمر را برآورده ميكند. يك روش عيني براي ثبت حجم كار ذهني مداوم مي تواند راهي براي درك يادگيري رويه اي، افزايش كسب مهارت و شناسايي خطرات احتمالي ارائه دهد.
براي نتيجه گيري، مطالعه ما به ثبت عصبي بار كاري ذهني مرتبط با برنامه ريزي، يادگيري استراتژي و ظرفيت حافظه كاري مربوط مي شود. اين موضوع به دليل اهميت اين ساختارها براي رسيدگي به طيف گسترده اي از موقعيت ها در دنياي ديجيتالي ما، از اهميت ويژه اي برخوردار است. درك رابطه متقابل بين آنها ممكن است به تنظيم شرايط، تسهيل يادگيري، افزايش برنامه ريزي و كاهش حجم كار مطابق با توانايي هاي شناختي فرد كمك كند. تا آنجا كه ما مي دانيم، هيچ مطالعه ديگري وجود ندارد كه برنامه ريزي و حجم كار ذهني را با استفاده از EEG بررسي كند. ما توانايي شاخص DFHM را از EEG براي ثبت موفقيت آميز بار كاري ذهني نشان داديم و روش DFHM را به عنوان ابزار مفيدي براي مطالعات بيشتر پيشنهاد كرديم. در تحقيقات آتي خود، هدف ما استفاده از شاخص DFHM براي بررسي مسائل مربوط به بار كاري ذهني جامعه مدرن است.
در دسترس بودن داده هادادههاي انجامشده براي حمايت از يافتههاي اين مطالعه توسط كميته اخلاق مؤسسه فدرال ايمني و بهداشت شغلي به منظور محافظت از حريم خصوصي افراد طبق مقررات حفاظت از دادهها محدود شده است. دادهها را ميتوان در صورت درخواست و پس از تأييد بخش حقوقي براي محققاني كه معيارهاي دسترسي به دادههاي محرمانه را دارند، از نويسنده مربوطه در دسترس قرار داد.
برچسب:
حافظه،
كمك به حافظه،
تاثير برنامه ريزي،
ادامه مطلب
بازدید: