Pracovní paměť a kognitivní remediace
Pavel Škobrtal
Centrum duševního zdravíJeseník, Česká republika
Pedagogická fakulta OSUKatedra pedagogické a školní psychologieOstrava, Česká republika
Co je pracovní paměť?
• Pracovní paměť je definována jako součást
dlouhodobé paměti.
• Pracovní paměť uchovává pouze aktivovanou část
dlouhodobé paměti.
• Pracovní paměť je kognitivní systém, jehož funkcí
je dočasně uchovávat informace, které jedinec
aktuálně používá.
• V pracovní paměti probíhá aktuální mentální
aktivita.
Co je pracovní paměť?
… je schopnost udržet v mysli informaci
na krátkou chvíli (sekundy)
a tuto informaci použít při myšlení
Úlohy specificky využívající pracovní paměť
Číselný rozsahStimul: 8… 5… 2
Odpověď: “8… 5… 2”
Porozumění textuBylo jednou jedno království.
Bylo pouze jednou, protože takové království se nedá dvakrát opakovat. Král měl několik synů, ale nevěděl přesně kolik, protože byl líný se zeptat královny, pokud byla naživu, teď byl líný je počítat, a cizích lidí se ptát
nechtěl.
Matematika73 - 7 + 2 = ???
Řešení problémů
Prostorový rozsah
Pracovní paměť je nezbytná pro
• Ovládání pozornosti
• Porozumění textu
• Matematické myšlení
• Plánování a organizování aktivit
• Zapamatování si instrukcí
• Odolání rozptylování
• Řešení problémů a fluidní inteligenci
Vývoj konceptu pracovní paměti• Jako pracovní paměť označujeme tu část paměti, pro
kterou se dříve používalo označení krátkodobá paměť
(viz Atkinsonův-Shiffrinův model).
• Tento model přestal vyhovovat, neodpovídal
klinickým pozorováním.
Baddeleyho model pracovní paměti• Baddeley a Hitch (1974) navrhli integrující model
paměti.
• Pracovní paměť má tři hlavních komponenty:
– Centrální výkonnou složku
– Fonologická smyčka (dříve artikulační okruh)
– Vizuálně-prostorový skicář
• V roce 2000 Baddeley rozšiřuje svůj model pracovní
paměti o tzv. epizodickou vyrovnávací paměť
(tzv. buffer).
Centrální výkonná složka
Velice se v určitých aspektech podobá pozornosti.
Je předpokladem pro selekci relevantních informací a
odfiltrování irelevantních informací – kontroluje
pozornost.
Jedná se o nejdůležitější a nejuniverzálnější část
pracovní paměti.
Zahrnuje komplexní strategickou selekci, plánování a
kontrolu.
Centrální výkonná složka
• Centrální výkonná složka kontroluje a reguluje
kognitivní procesy a má následující funkce:
– změna plánů pro vybavení informace
– spojuje informace z různých zdrojů do souvislých
epizod
– koordinuje činnost podřízených složek
– přepíná mezi strategiemi pro řešení úkolů a
strategiemi pro získávání informací
– má na starost selektivní pozornost
– přechodná aktivace dlouhodobé paměti atd.
Fonologická smyčka
• Fonologická smyčka se skládá ze dvou částí:
– pasivní fonologické paměti
– artikulačních řídících procesů
• Sluchově prezentovaná slova jsou zpracovávána jinak,
než slova prezentovaná vizuálně.
• Sluchová prezentace slov zprostředkovává přímý
přístup do fonologické smyčky
• V případě vizuální prezentace slov je přístup k pasivní
fonologické paměti jen nepřímý, skrze tzv.
subvokální artikulaci.
Vizuálně-prostorový skicář
• Slouží k dočasnému uskladnění prostorových a
vizuálních informací a k manipulaci s nimi.
• Je důležitý pro geografickou orientaci a pro plánování
prostorových úloh.
• Vizuálně-prostorový skicář koreluje s výsledky v
subtestu WMS-III „Prostorový rozsah“.
• Vizuálně prostorový skicář se dále dělí na:
– zrakovou vyrovnávací paměť
– vnitřního zapisovatele
Epizodická vyrovnávací paměť
• Paměťový subsystém o limitované kapacitě, který má
schopnost integrovat informace pocházející z různých
zdrojů.
• Slouží k propojení napříč s ostatními subsystémy a
podílí se na formování integrovaných, chronologicky
uspořádaných vizuálních a zvukových informací.
• Epizodická vyrovnávací paměť je propojena s
dlouhodobou pamětí.
Biologické koreláty pracovní paměti• PET přinesl důkazy, že na činnosti jednotlivých
komponent pracovní paměti se podílejí různé oblasti
mozku.
• Činnost fonologické smyčky aktivuje oboustranně čelní a
temenní laloky mozku.
• Vizuo-prostorový skicář aktivuje dle délky retence buď
týlního a pravého čelního laloku, nebo některé oblasti
temenních laloků a levého čelního laloku.
• Činnost centrální výkonné složky je spojena především s
aktivací čelních laloků.
Lze pracovní paměť zdokonalit tréninkem?
Pokud ano, ovlivní zlepšení pracovní paměti:
- ostatní kognitivní funkce?
- symptomy onemocnění?
Klingbergovy studie
• V první metodě tvořilo výzkumný soubor celkem 14
dětí s ADHD ve věku 7 – 15 let, rozdělených do dvou
skupin – kontrolní a testová – po 7 dětech.
• Obě tyto skupiny prodělali trénink pracovní paměti v
podobě počítačového programu.
Klingbergovy studie
Klingbergovy studie
Klingbergovy studie
Klingbergovy studie
Klingbergovy studie
• Při druhé metodě byl výzkumný soubor tvořen zdravými muži bez psychiatrické anamnézy.
Klingbergovy studie
Klingbergovy studie
Výzkumný vzorek:
53 ne-medikovaných dětí (9 děvčat, 44 chlapců)
- Náhodně rozdělených do experimentální a
kontrolní skupiny
7-12 let (průměr 9.9 let)
15 ADHD s převahou nepozornosti
38 ADHD kombinovaný typ
Klingbergovy studie
Kritéria výsledku:
Zhodnotit exekutivní funkce
- Úloha na prostorový rozsah (Wechsler) posuzující vizuálně-
prostorovou PP
- Úloha na číselný rozsah (Wechsler) měřící verbální PP
- Stroopův test interference měřící schopnost inhibice odpovědi
- Ravenovy barevné progresivní matrice měřící úroveň
neverbální myšlení
Zhodnotit ADHD symptomy
- 18 položek DSM-IV bylo použito jako posuzovací škála
- Connersovy posuzovací škály pro rodiče/učitele
Klingbergovy studie
Tréninková skupina
5 týdnů tréninku Cvičení na verbální a vizuálněprostorovou paměť Automaticky se přizpůsobující stupeň obtížnosti - Rozsah PP přizpůsobený každému jednotlivému úkolu
Kontrolní skupina
5 týdnů tréninku Stejná cvičení, ale bez pohyblivého prahu obtížnosti Po celou dobu na iniciální úrovni - Rozsah PP dítěte se nepřizpůsoboval úkolům
Závěrečné výsledky Experimentální Kontrolní
Závěr Klingbergových studií
Pracovní paměť lze zlepšit, spolu se zlepšením:
- schopnosti udržet pozornost
- schopnosti ovládat impulzy
- komplexního uvažování
Pracovní paměť po mozkové mrtvici• Deficit PP jsou častým problémem při poranění mozku.
• Deficity PP po mozkové mrtvici vedou k oslabení
profesní výkonnosti a sociálního fungování
• Stupeň postižení PP je rozhodující pro predikci zotavení
se a možnosti návratu do zaměstnání (Robertson et
al., 1999; Van Zomeren et al., 1985; Brooks, 1987).
• Kapacita PP a pozornost jsou základní funkce, na nichž
záleží rehabilitace ostatních funkcí (Robertson et al.,
1999; Malouin, 2004).
Pilotní studie Westerbergové
• Výzkumný vzorek: 18 pacientů (12 mužů) ve věku 34
– 65 let
Pilotní studie Westerbergové
Pilotní studie Westerbergové
Kritéria výsledku
Zhodnotit exekutivní funkce:
– Úloha na prostorový rozsah (Wechsler) měřící vizuálně-prostorovou PP
– Úloha na číselný rozsah (Wechsler) měřící verbální PP
– Stroopův test interference měřící schopnost inhibice odpovědi
– Claeson-Dahlův test měřící schopnost učení a deklarativní paměť
– Ravenovy barevné progresivní matrice měřící úroveň neverbální
myšlení
– PASAT a RUFF 2&7 měřící PP a pozornost
– Claeson-Dahlův test – odálené vybavení
Zhodnocení kognitivního selhávání v běžném životě:
– CFG sebeposuzovací 25 položková škála
Pilotní studie Westerbergové
Tréninková skupina
– 5 týdnů tréninku
Kontrolní skupina
– neprobíhal žádný trénink
Pilotní studie Westerbergové
Pilotní studie Westerbergové
Pracovní paměť se zlepšila, spolu se zlepšením:
– schopnosti udržet pozornost
– prostorovým rozsahem
– statisticky signifikantně se snížily symptomy
kognitivního selhání měřené CFG
Neurokognitivní rehabilitace
• Léčebná metoda používající škálu ruzných postupů s
cílem napravit, nebo zmírnit kognitivní deficit.
• Podle přístupu se dělí na
a) kognitivní remediaci – pomocí opakovaného
nácviku a osvojování si kompenzačních strategií
posiluje specifické funkce
b) kognitivní adaptace – pomáhá nemocným
překonat deficit modifikace prostředí
Kognitivní remediace
• Vede od pouhého tréninku k učení se novým strategiím
jak uspořádat informace.
• Trénink PP je jednou z metod kognitivní remediace.
• Je založena na dvou základních myšlenkách:
a) Narušené kognitivní funkce je možné zlepšit pomocí
psychologických metod
b) Kognitivní zlepšení má přímý dopad na každodenní
fungování.
• Cílem kognitivní remediace je poškozené funkce
napravit, nikoliv je vrátit do premorbidního stavu.
Kognitivní remediace
• Cílem kognitivní remediace je zvýšit rychlost,
flexibilitu a efektivitu zpracování informací.
• Postupuje se od nácviku exekutivních dovedností k
řešení problémů.
• Strategie kognitivní remediace:
a) restorativní strategie
b) kompenzační strategie
c) směrem shora-dolu
d) směrem zdola-nahoru
Kazuistika
• Pacientka se narodila v roce 1989.
• Po dokončení ZŠ se vyučila v oboru prodavačka.
• V dubnu 2006 u ní došlo k intrakraniálnímu krvácení po
prasklém aneurysmatu.
• Převezena do FN Olomouc.
• CT vyšetřením diagnostikovalo subarachnoidální krvácení
ve všech bazálních cisternách a hemocefalus II. a IV.
komory.
• Provedena dekompresní kraniotomie.
• Až do začátku června 2006 (tj. cca 3 měsíce) byla v kómatu.
Kazuistika
• Při propuštění z FN Olomouc u pacientky konstatována
expresivní fatická porucha, fatická hemiparéza s
kontrakturou na horní končetině.
• Po propuštění z nemocnice absolvovala několik pobytů
v rehabilitačním ústavu.
• Od listopadu 2007 dochází rovněž k ambulantní léčbě
na naše pracoviště v Centru duševního zdraví Jeseník.
Kazuistika
• Zpráva logopeda:
„Těžký stupeň expresivní amnestické afázie, alexie,
agrafie. Verbální komunikace omezená, s využitím
neverbálních prostředků a dopomocí okolí. Výrazný
defekt především ve výbavnosti paměti. Slovní
zásoba 3 slova. Značně nízká tenacita pozornosti - při
logopedické intervenci vydrží 15 minut.“
Kazuistika
• Od listopadu 2007 do 2009 docházela pacientka na
naše pracoviště na EEG biofeedback.
• Absolvovala přes 120 sezení se zlepšením
pozornostního beta/theta indexu z 3,4 na dnešních
1,7.
• Po 90 sezeních se však již dále nezlepšovala.
• Slovní zásoba se mezitím zlepšila na zhruba 200 slov.
• Pacientka začala trénink pracovní paměti v dubnu roku
2009.
Kazuistika
• Verbální úlohy byly omezeny pouze na jedinou, protože
verbální úlohy jí obecně činily obtíže.
• Lucas (2008) poukázala na větší efektivitu tréninku vizuálně
prostorových úloh na pracovní paměť, než verbálních.
• Měsíc po dokončení tréninku jsme provedli kontrolní
vyšetření.
• Logoped konstatoval výrazné zlepšení výbavnosti paměti,
zvýšení slovní zásoby na zhruba 500 slov a prodloužení
tenacity pozornosti - při logopedické intervenci na 45 minut.
Kazuistika
• Před tréninkem a měsíc po jeho ukončení (cca po 3 měsících)
jsme provedli kontrolní neuropsychologické vyšetření.
• V testové baterii byla perforační část WAIS-R, WMS spolu se
subtestem Prostorový rozsah (Span-board) z WMS-III, dále
Bentonův vizuálně retenční test, Rey-Ostereithova figura a
Ravenovy progresivní matice.
• Ve všech zkoumaných testech klientka dosáhla určitého
zlepšení.
• Nejzávažnější změnou při retestu byla výrazně bohatší
verbalizace odpovědí, zejména u WAIS-R.
Literatura• Baddeley, A.D., Hitch, G. (1974). Working memory. In G.H. Bower (Ed.), The
psychology of learning and motivation: Advances in research and theory (Vol. 8, pp. 47--89). New York: Academic Press.
• Daneman, M., Merikle, P.M. (1996). Working memory and language comprehension: A meta-analysis, Psychonomic Bulletin and Review, 3, 422-433.
• De Fockert, J.W., Rees, G., Frith, C.D., & Lavie, N. (2001). The role of working memory in visual selective attention. Science, 291, 1803-1806.
• Desimone, R. (1996). Neural mechanisms for visual memory and their role in attention. PNAS. November 26, 1996 vol. 93 no. 24 13494-13499.
• Engle, R.W. (2002). Working memory capacity as executive attention. Current Directions in Psychological Science, 11, 19-23.
• Lucas, Ch., Abikoff, H., Petkova, E. et al. (2008) A Randomized Controlled Trial of Two Forms of Computerized Working Memory Training in ADHD. Poster: Meeting of the American Psychiatric Association, May 2008
• Olesen P, Westerberg H, Klingberg T (2004), Increased prefrontal and parietal brain activity after training of working memory. Nature Neurosci 7:75-79.
• Westerberg, H, Brehmer, Y, D’Hondt, N, Söderlund, D, Bäckman, L (2007a) Computerized training of working memory – A new method for improving cognition in aging. Aging Research Conference. Sidney.
• Westerberg H, Jacobaeus H, Hirvikoski T, Clevberger P, Ostensson J, Bartfai A, Forssberg H, Klingberg T (2007b). Computerized working memory training after stroke – a pilot study. Brain Injury
