Наталья Горюнова - Когнитивный ресурс. Структура, динамика, развитие

Как уже отмечалось выше, продвижение в понимании природы, функционирования и развития интеллекта должно опираться на современные нейрокогнитивные исследования, изучающие вопрос о том, как различные познавательные процессы, лежащие в основе g, обслуживаются определенными сетями или паттернами нейрональной активности или нейромедиаторного функционирования. Анализ когнитивных процессов на психофизиологическом уровне показывает, что фронтальные (лобные) и париетальные области – это зоны связанные с различными функциями. Повреждение лобной доли приводит к потере контроля, в то время как повреждение париетальной доли приводит к проблемам внимания (Jung, Haier, 2007).

Существует предположение (Cowan, 1995), что лобная доля содержит «указатели» на релевантную информацию, сохраненную в париетальной доле. Поэтому для репрезентации релевантной информации лобная область поддерживает соответствующие нервные системы в активном состоянии. Париетальные области могли бы быть мозговым участком для репрезентации интегрируемой информации. Исходя из этих гипотез, лобные области отвечают за обновление релевантной информации, в то время роль удерживания обновленной информации в определенных границах отведена париетальным областям. Однако анализ лобных областей вряд ли окажется достаточным для объяснения индивидуальных различий в рабочей памяти, а также общего фактора интеллекта.

Данная структура была заимствована из работ (Colom, Jung, Haier, 2006) для интерпретации полученных паттернов нейрональной активности. Авторы работы (Colom et al., 2008), определив перекрытие в мозговых областях, где объем регионального серого вещества скоррелирован с показателями g и объемом памяти, показали, что их общая анатомическая структура включает лобные области, принадлежащие области Brodmann (BA 10) (правая верхняя и левая средняя лобные извилины), наряду с правой низшей париетальной долькой (BA 40).

Анализ результатов, полученных в вышеописанных работах, позволяет предположить, что рабочая память и интеллект высоко связаны в силу ограниченного ресурса. Эти ограничения относятся как к количеству информации, которая может быть временно сохранена в какой-то структуре (например, кратковременное хранение), так и к способности обновить релевантную информацию. Оба механизма, возможно, зависят от дискретных зон мозга, принадлежащих лобным и париетальным областям. Однако описанная выше предварительная психофизиологическая модель взаимосвязи рабочей памяти и интеллекта требует эмпирической верификации.

Далее логично возникает вопрос: какие функции рабочей памяти являются предикторами интеллекта?

Как уже отмечалось выше, объем рабочей памяти (WMC) неоднократно рассматривался в качестве наиболее адекватного предиктора интеллекта, в частности способности к рассуждению (более подробно см.: Ackerman, Beier, Boyle, 2005; Conway, Kane, Engle, 2003; Kane, Hambrick, Conway, 2005; Oberauer et al., 2005).

К. Оберауэр с соавт. (Oberauer et al., 2003) предложили модель факторной структуры WMC, в которой рассматриваются три когнитивные функции: параллельная обработка и хранение, относительная интеграция (предварительно названная координацией) и наблюдение. Функция параллельной обработки и хранения соответствует общепринятому определению WMC. Она обычно оценивается с помощью сложных кратковременных задач, в которых участники должны запомнить множество пунктов за короткий период и выполнить обработку информации в промежутках между или после кодирования запоминаемых пунктов. Относительная интеграция определяется как способность строить новые связи между элементами и таким образом создавать структурные репрезентации (Waltz et al., 1999). Элементы могут храниться в памяти, но также могут быть даны перцептивно. Например, конструирование ментальной модели пространственного множества из некоторого описания (Byrne, Johnson-Laird, 1989), схватывание взаимоотношений из статистического графа (Halford et al., 2004) или «видение» созвездий в скоплении звезд и т. п. Наблюдение относится к контролю когнитивных процессов, включая репрезентацию цели, регулирование критериев ответов и изменение набора задач. Эти регуляторные процессы обычно относятся к категории исполнительных функций.

В обширном факторно-аналитическом исследовании (Oberauer et al., 2003) были обнаружены высокие корреляции фактора хранения и обработки и фактора относительной интеграции («способность к координации»), оба из которых представляют разные аспекты объема рабочей памяти. Согласно Оберауэру с соавт. (Oberauer et al., 2007), фактор относительной интеграции вносит существенный вклад в прогноз способности к рассуждению в дополнение к обычным задачам хранения и обработки. Это утверждение базируется на двух сходных теоретических аргументах. Одна линия аргументации касается анализа требований, сформулированных в типичных задачах для оценки рабочей памяти (Oberauer et al., 2005). Выполнение этих задач предполагает кратковременное сохранение небольшого набора элементов и отношений между ними (например, запоминание слов и позиций каждого слова в списке). Другие задачи требуют запоминания цифр и их отношений к пространственным локализациям. Кратковременная память на новые произвольные отношения (связи) требует механизма быстрого установления и обновления временных соединений. Основываясь на экспериментальной работе (Wheeler. Treisman, 2002) и моделировании временных соединений в нейронных сетях (Raffone, Wolres, 2001), можно предположить, что мозг имеет ограниченную способностьдля симультанного поддержания многократных соединений, полагая, что этот ограничивающий фактор отражен в объеме рабочей памяти (Oberauer, Kliegl, 2006).