Компьютеризированная тренировка рабочей памяти

Синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) характеризуется проблемами внимания и гиперактивно-импульсивным поведением. От него страдают около 7,2% детей школьного возраста во всем мире, при этом распространенность составляет 6,5% в Гонконге. Трудности чтения (РД) включают в себя постоянные проблемы с чтением и письмом, не связанные с повреждением головного мозга, сенсорными нарушениями или низким интеллектом. СДВГ и РЗ часто встречаются одновременно, с уровнем коморбидности 25–40%, что превышает случайную вероятность.

Исследования показывают, что дети, сталкивающиеся с двойной проблемой СДВГ и РЗ, более уязвимы к значительным когнитивным дефицитам, особенно в рабочей памяти. Эта жизненно важная когнитивная функция сильно влияет на академические способности, такие как решение математических задач, чтение и понимание языка. Дефицит рабочей памяти может привести к затруднению обучения, провалам в памяти при выполнении инструкций и трудностям при выполнении сложных задач у детей. Следовательно, люди с этим сопутствующим заболеванием предрасположены к большему количеству проблем по сравнению с людьми с единственным расстройством.

Исследования подтвердили, что люди с симптомами СДВГ и РЗ сталкиваются с повышенными рисками отказа от школы, деструктивного поведения, правонарушений и, что особенно важно, с большей агрессией по сравнению с людьми с единичными заболеваниями. Эти результаты подчеркивают необходимость дополнительных исследований для разработки новой стратегии вмешательства, нацеленной на эту коморбидную группу, с целью предотвратить эти неблагоприятные последствия. В последующих разделах будет представлен краткий обзор теоретической основы рабочей памяти и ее связи с СДВГ и РД, после чего будет представлена ​​разработка приложения для тренировки рабочей памяти и методологии исследования.

Рабочая память, важнейшая когнитивная функция, предполагает временное хранение, обработку и воспроизведение информации в определенных пределах. Он лежит в основе различных умственных процессов, таких как решение проблем, понимание языка и подвижный интеллект. Эта способность жизненно важна для изучения новых концепций и навыков, тесно коррелируя с ростом словарного запаса, пониманием языка и способностью к чтению. Влиятельная модель рабочей памяти Бэддели и Хитча включает в себя центральный исполнительный орган, фонологическую петлю, зрительно-пространственный блокнот и, позднее, эпизодический буфер. Центральный исполнительный директор играет ключевую роль в координации этих компонентов, управлении поиском и манипулированием данными, а также распределении ресурсов по системам хранения.

Фонологический цикл специализируется на обработке языковых данных, имеющих решающее значение для изучения языка. В то же время зрительно-пространственный блокнот обрабатывает визуальную и пространственную информацию, связанную с невербальным интеллектом и орфографическим пониманием. Эпизодический буфер действует как единое эпизодическое представление, способное интегрировать данные из других компонентов и долговременной памяти. Эта модель показывает, как функционирует рабочая память, влияет на когнитивные процессы и развивается с течением времени.

Рабочая память жизненно важна для различных когнитивных функций, ее компоненты явно связаны с СДВГ и РЗ. Примечательно, что СДВГ часто проявляется заметным дефицитом рабочей памяти, что подчеркивает его значение в когнитивной структуре людей с СДВГ. Модель подавления реакции при СДВГ предполагает, что недостаточное торможение реакции является основной проблемой, приводящей к проблемам исполнительных функций, включая проблемы с рабочей памятью. Центральный исполнительный элемент, наряду с такими подсистемами, как фонологическая петля и зрительно-пространственный блокнот, играет в этом контексте решающую роль. Считается, что недостатки центральной исполнительной власти проявляются как ключевые симптомы СДВГ. Хотя проблемы с вербальной рабочей памятью постоянно наблюдаются при СДВГ, нарушения зрительно-пространственной рабочей памяти могут различаться по степени тяжести, что указывает на многогранный профиль рабочей памяти при СДВГ, имеющий решающее значение для когнитивных характеристик этого состояния.

РЗ часто связано с недостатками рабочей памяти, особенно в фонологической сфере. Фонологическая петля, ключевой элемент рабочей памяти, ответственный за временное управление и обработку речевых данных, играет решающую роль в этих недостатках. Многочисленные исследования последовательно демонстрируют, что люди с РЗ сталкиваются с трудностями в деятельности, требующей эффективной работы фонологической петли, например, в задачах на объем вербальной памяти. Однако недавние исследования показывают, что нарушения рабочей памяти при дислексии могут выходить за рамки фонологической обработки. Новые исследования указывают на проблемы с центральным исполнительным аспектом рабочей памяти, указывая на более широкие когнитивные препятствия у людей с РЗ. Проблемы со зрительно-пространственной обработкой также могут присутствовать у людей с РЗ, особенно при выполнении задач, требующих вербального посредничества, что подчеркивает сложную природу дефицита рабочей памяти при РЗ.

Эти результаты подчеркивают решающую важность рабочей памяти как при СДВГ, так и при РЗ. При СДВГ дефицит в первую очередь затрагивает центральную исполнительную функцию, влияя на основные аспекты рабочей памяти, тогда как при РЗ дефицит фонологической обработки в рабочей памяти более заметен. Хотя этот дефицит присутствует как в отдельных группах с СДВГ, так и в группах с РЗ, он более выражен у людей с сопутствующими заболеваниями. Исследование Вана и Чанга показывает, что рабочая память эффективно отличает тайваньских детей с сопутствующими симптомами СДВГ и РЗ от детей из групп с единичным дефицитом (только СДВГ или РЗ) и типично развивающихся детей. Недавние исследования Пуна и его коллег показывают, что по сравнению с отдельными группами с СДВГ и РЗ в коморбидных группах наблюдается дополнительный дефицит центральной исполнительной функции, критический аспект, включающий сохранение информации для выполнения задач, который не наблюдается в отдельных группах. Эти результаты подчеркивают важность обучения раннему вмешательству для этой конкретной группы детей.

За последние 15 лет произошло значительное увеличение использования лекарств для детей с СДВГ: в 36 раз в Гонконге и в 34 раза в Великобритании. В Соединенных Штатах Дэниэлсон и его коллеги обнаружили, что 62% детей с СДВГ принимают лекарства. Хотя фармацевтические вмешательства могут эффективно помочь справиться с симптомами СДВГ, они также имеют потенциальные побочные эффекты, такие как бессонница, снижение аппетита, перепады настроения и задержка роста. Кроме того, долгосрочная эффективность такого лечения может быть ограничена, и симптомы могут появиться снова после прекращения приема лекарства. Хотя фармацевтические методы лечения доказали свою эффективность в устранении основных симптомов СДВГ, их применимость к коморбидным состояниям остается предметом постоянных дискуссий.

Некоторые исследования показывают, что фармакологические методы лечения, такие как психостимуляторы и нестимулирующие препараты, могут эффективно смягчать симптомы, связанные с СДВГ, такие как невнимательность, гиперактивность и импульсивность. Эти методы лечения часто считаются решающими для улучшения повседневной функциональности и благополучия детей с СДВГ. Тем не менее, важно признать, что влияние фармакологических вмешательств на коморбидные состояния может различаться и не всегда обеспечивать одинаковый уровень улучшения во всех областях. Например, хотя симптомы СДВГ могут положительно реагировать на фармакологическое лечение, тот же уровень эффективности может не наблюдаться при сопутствующих трудностях с чтением, как предполагают некоторые исследователи.

Применение психостимуляторов в случаях сопутствующих заболеваний может привести к различным результатам в зависимости от конкретных состояний. Исследования показывают, что некоторые дети с СДВГ и коморбидной РЗ могут испытывать улучшение исполнительных функций, поведения и способностей к чтению при приеме лекарств. Однако реакция на лекарства очень индивидуальна, и не все дети могут получить значительную пользу. Крайне важно тщательно взвесить потенциальные преимущества относительно рисков и побочных эффектов, особенно в случаях сопутствующих заболеваний. В контексте СДВГ и коморбидных состояний решение об использовании психостимуляторов или других лекарств является сложным и многогранным. Такие факторы, как индивидуальные потребности, предпочтения родителей и наличие противопоказаний, играют роль в определении целесообразности использования лекарств. Очень важно, чтобы медицинские работники учитывали эти факторы и участвовали в тщательном обсуждении с пациентами и лицами, осуществляющими уход, для принятия обоснованных решений относительно вариантов лечения.

Эффективность фармакологического лечения в случаях коморбидных состояний остается предметом постоянных исследований и дискуссий, подчеркивая необходимость комплексных, мультимодальных стратегий для решения сложных проблем, с которыми сталкиваются дети с СДВГ и РЗ. Данное исследование посвящено одному из таких подходов — тренировке рабочей памяти — и его потенциалу, который может принести пользу этой конкретной группе детей. Цель исследования эффективности тренировки рабочей памяти — способствовать более глубокому пониманию мер, которые потенциально могут улучшить когнитивные и академические навыки этих людей. Такие исследования могут проложить путь к более целенаправленным и эффективным вмешательствам, направленным на удовлетворение разнообразных потребностей детей, страдающих как СДВГ, так и РЗ.

Исследования твердо установили, что рабочую память можно улучшить с помощью тренировок, нацеленных на префронтальные корковые цепи. Пластичность мозга позволяет ему постоянно приспосабливаться к окружающей среде. Исследования нейронных систем выявили «чувствительные периоды», когда определенные области мозга очень чувствительны к сигналам окружающей среды. Исследования нейровизуализации показывают, что изменения в моделях нейронной активации, возникающие в результате компьютеризированного обучения, часто соответствуют расширению объема рабочей памяти. Эти открытия демонстрируют адаптивность мозга и обещают индивидуальные вмешательства для улучшения когнитивных функций, таких как рабочая память, путем эффективного задействования определенных нейронных путей.

Компьютеризированная тренировка рабочей памяти доказала свою эффективность в уменьшении симптомов СДВГ и улучшении зрительной сферы. Пятинедельная программа Клингберга и др. заметно улучшила объем рабочей памяти и поведение учащихся с СДВГ. Аналогичным образом, Луо и др. сообщили об улучшении рабочей памяти, особенно при зрительных задачах, у детей с РЗ, проходящих специальную подготовку. Однако на сегодняшний день ни одно обучение не объединило оба пути хранения, как это предложено моделью Баркли. Чтобы восполнить этот пробел, первый автор разработал приложение, сочетающее в себе фонологическую и зрительно-пространственную тренировку рабочей памяти с помощью упражнений на n-обратно и спаривания карточек.

Дети с СДВГ и/или РЗ часто сталкиваются с проблемами из-за плохой рабочей памяти, что приводит к различным проблемам в развитии. Внимание привлек рост случаев СДВГ и РЗ, а также увеличение использования лекарств. Многие преподаватели и лица, осуществляющие уход, ищут немедикаментозные решения для улучшения когнитивных функций у этих детей. Целью данного исследования является оценка влияния компьютеризированной тренировки рабочей памяти на различные области памяти и навыки чтения в группах с СДВГ, РЗ, СДВГ+РЗ и в типично развивающихся группах. Цель состоит в том, чтобы представить это новое обучающее приложение, которое поможет учителям и родителям поддерживать детей с СДВГ и/или РЗ как в школе, так и дома.