Varjabilità intra-individwali fil-Prestazzjoni tal-Kompitu Wara Taħriġ Konjittiv Hija Assoċjata Ma' Riżultati fit-Tul fit-Tfal Parti 1

Astratt

Il-benefiċċji potenzjali u l-effetti mekkanistiċi tat-taħriġ tal-memorja tax-xogħol (WMT) fit-tfal huma s-suġġett ta 'ħafna riċerka u dibattitu. Aħna nuru li wara ħames ġimgħat ta 'tfal tal-iskola primarja WMT adattivi bbażati fl-iskola 6-9 snin kellhom attività akbar fir-reġjuni tal-moħħ prefrontali u striatal, preċiżjoni ogħla tal-kompitu, u mnaqqsa varjabilità intra-individwali fil-ħinijiet ta' rispons meta mqabbla mal-kontrolli. Bl-użu ta 'mudell ta' deċiżjoni ta 'kampjunar sekwenzjali, aħna nuru li dan it-tnaqqis fil-varjabbiltà intra-individwali jista' jiġi spjegat b'bidliet fir-rati u l-limiti ta 'akkumulazzjoni ta' evidenza. B'mod kritiku, il-varjabbiltà intra-individwali hija utli biex tikkwantifika l-impatt immedjat ta 'interventi ta' taħriġ konjittiv, billi tkun tbassir aħjar tal-ħiliet akkademiċi u l-benessri 6-12-il xahar wara t-tmiem tat-taħriġ milli l-eżattezza tal-kompitu.

It-taħriġ tal-memorja tax-xogħol tat-tfal jirreferi għat-titjib tal-memorja tat-tfal u l-kapaċitajiet ta 'ħsieb permezz ta' serje ta 'attivitajiet ta' prattika. Il-memorja tax-xogħol hija parti importanti mill-moħħ tal-bniedem. Huwa responsabbli għall-ipproċessar tal-memorja għal żmien qasir tagħna u jista 'jgħin lin-nies jipproċessaw u jaħżnu aħjar l-informazzjoni. Għalhekk, it-tfal għandhom itejbu t-taħriġ tagħhom fil-memorja tax-xogħol.

Il-proċess tat-taħriġ jeħtieġ li jkun immirat lejn il-livell konjittiv u l-karatteristiċi tal-età tat-tfal, speċjalment il-problemi tal-memorja li jiltaqgħu magħhom it-tfal fil-ħajja ta 'kuljum sabiex it-tfal ikunu jistgħu jużaw il-memorja b'mod aktar effiċjenti fil-ħajja ta' kuljum.

It-taħriġ tal-memorja tax-xogħol jista 'jiġi applikat għal ħafna attivitajiet intellettwali differenti, bħal raġunament loġiku, fehim tal-lingwa, perċezzjoni spazjali, u soluzzjoni ta' problemi, biex insemmu xi ftit. Permezz ta’ dan it-taħriġ, it-tfal jistgħu jtejbu l-abbiltajiet analitiċi, ta’ ġudizzju u ta’ soluzzjoni tal-problemi tagħhom.

Barra minn hekk, it-titjib tal-memorja tax-xogħol huwa wkoll relatat mill-qrib mal-prestazzjoni akkademika tat-tfal. It-tagħlim jeħtieġ li jkollna kapaċità qawwija ta’ memorja biex nikkontrollaw l-għarfien. Għalhekk, taħriġ effettiv tal-memorja tax-xogħol jista 'jgħin lit-tfal jitgħallmu aħjar u jtejbu l-prestazzjoni akkademika tagħhom.

Fil-qosor, it-taħriġ tal-memorja tax-xogħol tat-tfal għandu effett pożittiv fuq it-tkabbir tat-tfal. Matul il-proċess ta 'taħriġ, għandna bżonn niffukaw fuq il-fehim tal-personalitajiet u l-karatteristiċi tat-tfal u nħalluhom iħossu l-kuntentizza u s-sens ta' twettiq li t-taħriġ iġib għall-progress tagħhom. Aħna nemmnu li bl-appoġġ tal-ġenituri u l-għalliema, it-tfal jistgħu jtejbu kontinwament il-ħiliet tal-ħsieb u l-memorja tagħhom permezz ta 'taħriġ tal-memorja tax-xogħol. Wieħed jista 'jara li għandna bżonn ntejbu l-memorja tagħna. Cistanche deserticola jista 'jtejjeb b'mod sinifikanti l-memorja minħabba li Cistanche deserticola huwa materjal mediċinali tradizzjonali Ċiniż b'ħafna effetti uniċi, li wieħed minnhom huwa li jtejjeb il-memorja. L-effikaċja tal-laħam ikkapuljat ġejja mid-diversi ingredjenti attivi li fih, inklużi l-aċidu, il-polisakkaridi, il-flavonoids, eċċ. Dawn l-ingredjenti jistgħu jippromwovu s-saħħa tal-moħħ b'diversi modi.

Ikklikkja taf modi biex ittejjeb il-funzjoni tal-moħħ

Meħuda flimkien, ir-riżultati tagħna jissuġġerixxu li l-kontroll tal-attenzjoni huwa l-mekkaniżmu inizjali li jwassal għall-benefiċċji fit-tul ta 'WMT adattivi. Abbiltajiet ta 'attenzjoni selettiva u sostnuta jistgħu jservu bħala scaffold għal bidliet sussegwenti fi proċessi konjittivi ogħla, ħiliet akkademiċi, u benesseri ġenerali. Barra minn hekk, dawn ir-riżultati jenfasizzaw li l-għażla tal-miżuri tar-riżultat u ż-żmien tal-valutazzjonijiet għandhom rwol kruċjali fl-iskoperta tal-effikaċja tat-taħriġ. Għalhekk, l-evalwazzjoni tal-varjabbiltà intra-individwali, waqt jew direttament wara t-taħriġ tista' tippermetti t-tfassil bikri tal-interventi tat-taħriġ f'termini ta' tul jew kontenut biex jiġi massimizzat l-impatt tagħhom.

KLIEM EWLENIN

Kontroll tal-attenzjoni, tfal, taħriġ konjittiv, fMRI, varjabilità intra-individwali, memorja tax-xogħol.

1 INTRODUZZJONI

Il-programmi ta’ taħriġ konjittiv irċevew attenzjoni konsiderevoli matul is-snin minħabba l-potenzjal tagħhom li jtejbu l-abbiltajiet konjittivi f’popolazzjonijiet b’saħħithom u kliniċi. Madankollu, l-effettività u l-persistenza tal-benefiċċji minn programmi ta’ taħriġ konjittiv għadhom qed jiġu eżaminati mill-qrib u diskussi b’mod vigoruż (Au et al., 2015; Bogg & Lasecki,2014; Cortese et al., 2015, Karbach & Verhaeghen, 2014; Melby-Lervag; et al., 2016; Sala & Gobet, 2020, Schwaighofer et al., 2015; Smidet al, 2020, Wass et al, 2012). Għalkemm il-programmi ta' taħriġ konjittiv intwerew li jtejbu l-prestazzjoni fuq kompiti simili mhux imħarrġa (kważi trasferiment), l-evidenza għal trasferiment għal ħiliet konjittivi f'oqsma oħra (trasferiment 'il bogħod) għadha aktar skarsa u kontroversjali (Au et al..2015; Cortese et. al., 2015, Delalande et al., 2020; Gilligan et al., 2020; Jones et al., 2020; Karbach & Verhaeghen, 2014; Melby-Lervag et al., 2016; Sala & Gobet, 2020; Schwaighofer et al. ., 2015; Smid et al., 2020). Għadna jonqosna biżżejjed għarfien tat-tipi ta’ ħiliet u abbiltajiet konjittivi li huma l-aktar ta’ benefiċċju għat-taħriġ, it-tipi ta’ metodi ta’ taħriġ u dożaġġi li jaħdmu l-aħjar għal ħiliet partikolari, u t-tipi ta’ individwi li jistgħu jaħsdu biżżejjed benefiċċji biex jiġġustifikaw il-ħin u l-flus monetarji. spejjeż ta’ interventi ta’ taħriġ konjittiv.

Bħal ħafna aspetti tat-taħriġ konjittiv, il-firxa tal-effetti tat-trasferiment fuq il-kisbiet akkademiċi hija soġġetta għal dibattitu intens. Titjib fil-prestazzjoni akkademika jidher li huwa aktar b'saħħtu għad-dominju tal-lingwa u tal-qari u inqas konsistenti fil-matematika, għalkemm dan ivarja skont it-tip ta' reġim ta' taħriġ u kampjun ta' studju (ara Sala & Gobet, 2020 u Titz & Karbach, 2014 għal reviżjoni u meta -analiżi). Pereżempju, hemm rapporti li l-effetti ta’ trasferiment inizjali għall-matematika ma jippersistux tliet xhur wara (Jones et al., 2020) u li tfal b’kapaċità baxxa ta’ memorja tax-xogħol juru ħiliet agħar fil-matematika minn grupp ta’ kontroll ta’ struzzjoni normali fil-klassi sentejn wara l-memorja tax-xogħol. taħriġ (WMT) (Roberts et al., 2016). Min-naħa l-oħra, studju reċenti sab li l-effetti tat-taħriġ jistgħu joħorġu u jiżdiedu maż-żmien f’koorti ta’ aktar minn 500 tifel u tifla tal-ewwel grad li ma ġewx magħżula minn qabel abbażi tal-abbiltajiet tal-memorja tax-xogħol (Berger et al., 2020).

Dan l-istudju sab li l-benefiċċji tat-trasferiment 'il bogħod minn WMT adattivi għal ħiliet akkademiċi kienu evidenti biss 6-12-il xahar wara t-tmiem tat-taħriġ. Barra minn hekk, dan ix-xogħol wera li ħames ġimgħat ta 'WMT adattivi matul is-sena tal-ewwel grad wasslu għal probabbiltà akbar li tidħol fl-ogħla linja akkademika tas-sistema tal-iskola sekondarja Ġermaniża 3-4 snin wara. Minħabba r-riżultati aggregati fuq studji multipli, huwa ċar li disinji ta 'studju lonġitudinali li jinkludu miżuri ta' segwitu fuq bosta snin se jkunu importanti biex tiġi determinata l-effettività potenzjali ta 'tipi differenti u/jew dożi ta' taħriġ konjittiv, speċjalment għat-tfal.

Huwa importanti li wieħed jifhem il-bidliet konjittivi u newrobijoloġiċi li jseħħu waqt jew eżatt wara t-taħriġ. Preżumibbilment, dawn l-effetti prossimali jippermettu l-emerġenza eventwali ta 'benefiċċji wiesgħa fil-futur. Il-livell ta’ attenzjoni jista’ jiddetermina kemm l-informazzjoni tiġi mfakkar (Gazzaley & Nobre, 2012). Il-proċessi tal-memorja tax-xogħol, definiti bħala l-ħażna temporanja u l-manipulazzjoni tal-informazzjoni li tippermetti t-twettiq ta 'kompiti konjittivi kumplessi (Baddeley, 1996; Baddeley, 2010), huma għalhekk interrelatati mill-qrib mal-kontroll tal-attenzjoni.

Nirreferu għall-kapaċità li tikkoordina u talloka l-attenzjoni għall-istimoli rilevanti fl-ambjent irrispettivament mid-distrazzjonijiet u l-għeja bħala kontroll tal-attenzjoni (Cartwright, 2012; Corbetta & Shulman, 2002; Norman & Shallice, 1983). Il-memorja tax-xogħol teħtieġ kontroll tal-attenzjoni biex tinżamm u tiġi vvalutata mill-ġdid l-informazzjoni rilevanti għall-kompitu filwaqt li timblokka l-interferenza minn informazzjoni irrilevanti għall-kompitu (Engle, 2018; Fukuda & Vogel, 2011; Kane et al., 2008; Mcnab & Klingberg, 2008). Kemm il-memorja tax-xogħol kif ukoll il-proċessi tal-kontroll tal-attenzjoni jiddependu fuq netwerks tal-moħħ fronto-parietali u strijatali (Klingberg, 2010). Ġie rrappurtat li t-taħriġ konjittiv jibdel l-istruttura u l-funzjoni tal-moħħ, b’bidliet indotti spiss osservati f’reġjuni prefrontali, parietali u strijatali (Astle et al., 2015; Buschkuehl et al., 2012; Flegal et al., 2019; Klingberg, 2010). ; McNab et al., 2009; Salmi et al., 2018; Schneiders et al., 2012).

Dawn huma reġjuni kruċjali li jappoġġaw funzjonijiet eżekuttivi bħall-memorja tax-xogħol u l-kontroll tal-attenzjoni (D'Esposito & Postle, 2015; Frank et al., 2001; Mcnab & Klingberg, 2008; Owen et al., 2005; Wager & Smith, 2003). Studji tal-immaġini tal-moħħ jissuġġerixxu li t-trasferiment b'suċċess minn ħiliet imħarrġa għal dawk mhux imħarrġa jeħtieġ li ż-żewġ proċessi konjittivi jinvolvu sistemi tal-moħħ strutturali u funzjonali li jikkoinċidu mill-inqas parzjalment (Dahlin et al., 2008; Morrison & Chein, 2011). Għalhekk, biex ikunu l-aktar ta 'benefiċċju programmi ta' taħriġ konjittiv għandhom jiffaċilitaw żviluppi newrali li jippermettu involviment aktar effettiv u effiċjenti ta 'sistemi newrali kondiviżi bħal dawn.

Miżuri sensittivi u affidabbli tal-bidliet fil-funzjonijiet mentali u newrali huma meħtieġa biex jinstabu l-effetti immedjati ta 'interventi ta' taħriġ u biex jitbassru l-benefiċċji fit-tul tat-taħriġ. Fix-xogħol attwali, aħna nittestjaw l-ipoteżi li l-varjabbiltà intra-individwali fil-ħinijiet ta 'rispons tista' tkun utli f'dan ir-rigward. Miżuri ta’ varjabilità intra-individwali bbażati jew fuq preċiżjoni jew ħinijiet ta’ rispons huma aktar informattivi minn miżuri ta’ preċiżjoni medja meta jippruvaw jifhmu l-mekkaniżmi li bihom l-effetti ta’ benefiċċju tat-taħriġ konjittiv jistgħu jittrasferixxu għal ħiliet akkademiċi (Karbach & Unger, 2014; Könen & Karbach, 2015) , biex jantiċipaw benefiċċji fit-tul fil-prestazzjoni akkademika (Judd et al., 2021), u biex tiffaċilita l-identifikazzjoni ta’ dawk l-individwi li jibbenefikaw l-aktar mill-intervent tat-taħriġ (Karbach & Unger, 2014; Könen & Karbach, 2015; MacDonald et al., 2009; Saville et al., 2011).

Intużaw diversi metodi biex jikkwantifikaw u jiddistingwu bejn proċessi konjittivi differenti li jistgħu jagħtu lok għal varjabilità intra-individwali fil-ħinijiet tar-rispons. Il-koeffiċjent individwali tal-varjazzjoni (ICV) huwa miżura komuni, ikkalkulata bħala proporzjon sempliċi tad-devjazzjoni standard relattiva għall-medja. Barra minn hekk, il-forma tad-distribuzzjoni tal-ħin tar-rispons tista’ tiġi parametrizzata billi jitwaħħlu mudelli ex-gaussjani (Geurts et al., 2008; Hervey et al., 2006; van Belle et al., 2015), u sorsi potenzjali ta’ varjabbiltà jistgħu jkunu distinti billi jitwaħħlu Mudelli ta' Deċiżjoni ta' Diffużjoni (DDM) (Forstmann et al., 2016; Karalunas & Huang-Pollock, 2013; Ratcliff et al., 2016; Schmiedek et al., 2009). Barra minn hekk, id-DDMs jistgħu jintużaw ukoll biex ikejlu u jifhmu l-effetti tal-attenzjoni fuq il-prestazzjoni tal-kompiti u t-teħid tad-deċiżjonijiet (Cavanagh et al., 2014; Krajbich & Rangel, 2011; Krajbich et al., 2015).

Il-varjabbiltà intra-individwali fil-prestazzjoni hija assoċjata mal-abbiltajiet konjittivi u l-funzjonijiet tal-moħħ immirati minn interventi ta’ taħriġ konjittiv (Castellanos et al., 2005; Geurts et al., 2008; Judd et al., 2021; Kofler et al., 2013; MacDonald; et al., 2006). Varjabilità intra-individwali hija assoċjata wkoll mal-funzjoni tal-moħħ prefrontali u newromodulazzjoni dopaminerġika (Ilg et al., 2018; Johnson et al., 2015; MacDonald et al., 2006, 2009; Papenberg et al., 2013; Tamnes et al., 2012; van Belle et al., 2015), speċjalment l-abbiltajiet ta 'kontroll inibitorju u konjittiv medjati minn sistemi tal-moħħ dopaminerġiċi frontali u subkortikali (Bellgrove et al., 2004; Isbell et al., 2018; Montez et al., 2017; van Belle et al., 2015).

Miżuri ta' varjabbiltà intra-individwali jistgħu jkunu utli b'mod speċjali meta jitqabblu fost gruppi eteroġeni, bħal tfal u adoloxxenti li l-iżvilupp konjittiv tagħhom għadu għaddej jew popolazzjonijiet b'diffikultajiet konjittivi bħal ADHD jew Awtiżmu (Castellanos et al., 2005; Dirk & Schmiedek, 2016). ; Geurts et al., 2008; Karalunas et al., 2014; Könen & Karbach, 2015). B'mod konsistenti mal-mudell stabbilit sew tal-moħħ u l-iżvilupp konjittiv tul il-ħajja kollha, il-varjabbiltà intra-individwali turi assoċjazzjoni f'forma ta' U maqluba mal-età, tonqos mit-tfulija sa l-adoloxxenza sal-età adulta żgħira, u terġa' tiżdied fix-xjuħija (Montez et al. ., 2017; Papenberg et al., 2013; Williams et al., 2005).

Vantaġġ tal-miżuri tal-varjabbiltà intra-individwali huwa li jaqbdu mhux biss ir-riżultat, iżda wkoll l-effiċjenza tal-proċessi konjittivi. Żieda fil-varjabbiltà fil-ħinijiet ta 'rispons hija assoċjata ma' diffikultajiet fil-kontroll tal-attenzjoni jew il-kapaċità li żżomm l-attenzjoni u l-għanijiet (Unsworth, 2015). Kapaċità konjittiva mtejba, effiċjenza mtejba, jew stabbiltà tal-proċessi konjittivi kollha ġew ipotizzati bħala mekkaniżmi potenzjali sottostanti l-impatt ta 'interventi ta' taħriġ (von Bastian & Oberauer, 2014). Nuqqasijiet ta 'attenzjoni waqt il-prestazzjoni tal-kompitu jistgħu jindikaw implimentazzjoni inkonsistenti aktar milli kapaċità mnaqqsa jew funzjoni anormali. Tali inkonsistenza fl-implimentazzjoni tas-sistemi konjittivi rilevanti tista’ ma tkunx assoċjata ma’ preċiżjoni mnaqqsa jekk il-kompitu jew it-test ma jkunx diffiċli biżżejjed u/jew jagħti biss miżuri oħxon ta’ preċiżjoni, iżda xorta jista’ jfixkel b’mod sinifikanti l-prestazzjoni akkademika fit-tfal (Judd et al., 2021). ). L-implimentazzjoni inkonsistenti ta 'proċessi konjittivi rilevanti għall-imġieba tista' tbiddel id-distribuzzjoni tal-ħin tar-rispons. Dawn l-effetti mhux bilfors iwasslu għal differenzi fil-ħinijiet medji ta’ rispons iżda jistgħu jiġu kkwantifikati permezz ta’ diversi metriċi ta’ varjabilità fil-ħin ta’ rispons intra-individwali (Ali et al., 2019; Geurts et al., 2008; van Belle et al., 2015).

Il-varjabbiltà intra-individwali tabilħaqq ġiet assoċjata ma' nuqqasijiet fl-attenzjoni. Dan intwera fi tfal b'ADHD li spiss juru RTs twal b'mod anormali fuq subsett ta' provi (Hervey et al., 2006; van Belle et al., 2015). Meta mqabbla ma’ miżuri ta’ tendenza ċentrali (eż., medja jew medjan), miżuri ta’ varjabbiltà intra-individwali huma aktar sensittivi għall-għeja f’adulti żgħażagħ (Wang et al., 2014), jew għal problemi ta’ attenzjoni kklassifikati esternament (Gómez-Guerrero et al., 2011), u biex tikklassifika b'mod korrett pazjenti b'ADHD (Klein et al., 2006). Għalhekk, il-metriċi tal-varjabbiltà intra-individwali jistgħu jiskopru b'mod plawsibbli bidliet ikkawżati minn interventi ta 'taħriġ li (għadhom) ma jistgħux jinqabdu minn miżuri ta' prestazzjoni medja minħabba li l-miżuri tal-varjabbiltà tal-prestazzjoni huma aktar sensittivi għall-effiċjenza tal-proċessi konjittivi.

Xogħol reċenti wera li l-varjabbiltà tal-prestazzjoni hija relatata mal-kapaċitajiet tal-memorja tax-xogħol, it-taħriġ, u t-trasferiment għal ħiliet akkademiċi. Il-varjabbiltà intra-individwali fl-eżattezza fi ħdan u bejn is-sessjonijiet fil-kompiti tal-memorja tax-xogħol ġiet assoċjata mal-prestazzjoni akkademika fi tfal tal-iskola tat-tielet u r-raba’ grad (Dirk & Schmiedek, 2016), u studju reċenti fi tfal ta’ 6-sena. wera li l-varjabbiltà intra-individwali wara t-taħriġ konjittiv tal-memorja tax-xogħol kienet assoċjata mal-prestazzjoni fil-matematika 3 snin wara (Judd et al., 2021). Minħabba l-assoċjazzjoni ta 'tbassir bejn il-prestazzjoni akkademika fl-iskola u l-benessri fl-età adulta (Tomasik et al., 2019), huwa importanti li jiġi investigat l-impatt ta' kwalunkwe taħriġ konjittiv fuq il-prestazzjoni akkademika.

Fil-qosor, hemm raġuni biżżejjed biex wieħed ipotetizza li l-metriċi tal-varjabilità tal-ħin tar-rispons intraindividwali jistgħu jiskopru effetti ta 'taħriġ għal żmien qasir u jistgħu jkunu utli fit-tbassir tal-grad ta' benefiċċji fit-tul. Hawnhekk, nittestjaw l-ipoteżi li l-varjabbiltà intra-individwali fil-prestazzjoni tal-kompitu-kwantifikata permezz ta 'ħinijiet ta' rispons - tista 'tintuża biex tevalwa l-effikaċja tat-taħriġ fi żmien qasir u hija korrelatata ma' effetti futuri ta 'trasferiment 'il bogħod. Aħna nużaw taħlita ta 'kompiti konjittivi (N-Back u Flanker), immaġini ta' reżonanza manjetika funzjonali (fMRI), u Immudellar ta 'Deċiżjoni ta' Diffużjoni tal-prestazzjoni individwali biex neżaminaw l-effetti ta 'ħames ġimgħat ta' WMT adattivi fuq il-moħħ u l-funzjoni konjittiva fi tfal tal-ewwel grad. .

L-ipoteżi speċifiċi tagħna kienu li WMT jibbenefika l-prestazzjoni fuq il-kompiti N-Back u Flanker fi żmien qasir, iżid il-preċiżjoni u jnaqqas il-varjabbiltà intra-individwali fil-ħinijiet ta 'rispons. Aħna ipoteżijna wkoll li tnaqqis fil-varjabbiltà fil-ħin tar-rispons wara WMT tkun assoċjata ma 'attivazzjoni tal-moħħ f'reġjuni ewlenin tal-memorja tax-xogħol bħall-kortiċi prefrontali dorsolaterali u l-istriatum. Barra minn hekk, ipoteżijna li, jekk WMT influwenzat il-ħila jew il-motivazzjoni biex jattendi b'mod selettiv għal informazzjoni rilevanti għall-kompitu, allura għandna naraw differenzi fir-rati ta 'drift stmati għad-DDM bejn it-taħriġ u l-gruppi ta' kontroll. Fl-aħħar nett, minħabba l-evidenza eżistenti għal assoċjazzjonijiet bejn il-varjabbiltà intra-individwali u l-funzjoni konjittiva f’popolazzjonijiet psikjatriċi u ta’ tixjiħ differenti, aħna ipoteżijna li miżuri ta’ varjabilità intra-individwali jkunu indikattivi ta’ riżultati futuri fis-6 u 12-xhur sussegwenti. il-valutazzjonijiet. Aħna nittestjaw dawn l-ipoteżi bl-użu ta’ tliet settijiet ta’ data indipendenti.

2 METODU

2.1 Parteċipanti

Għal dan id-dokument, analizzajna dejta minn tliet kampjuni separati ta 'tfal (N=28, 572, u 11,878). Aħna niddeskrivu l-parteċipanti u l-kompiti użati fiż-żewġ kampjuni akbar ta 'replikazzjoni kunċettwali fis-subtaqsima 2.7 hawn taħt. Il-kampjun inizjali tal-fMRI kien jinkludi 28 tifel u tifla tal-iskola primarja ta' 7–9-snin li qed jiżviluppaw li tipikament qed jiżviluppaw (età medja=93 xhur, SD=5 xahar, 14-il mara, grupp ta' taħriġ tal-memorja tax-xogħol [WMT] { {13}}, grupp ta' tqabbil [CMP]=12). Dawn it-tfal ġew reklutati minn studju ta’ intervent li kien għaddej minn aktar minn 500 tifel u tifla u 29 klassi differenti. Il-kumitat tal-etika lokali (Kantonale Ethikkommission Zürich) approva l-proċeduri u l-metodi kollha użati matul dan l-istudju.

2.2 Programm ta' taħriġ konjittiv

Il-proċeduri ta’ taħriġ kienu jikkonsistu f’intervent ta’ ħames ġimgħat u erba’ mewġiet ta’ valutazzjoni, wieħed qabel l-intervent (linja bażi), wieħed immedjatament wara t-tmiem tal-intervent ta’ ħames ġimgħat, u żewġ mewġiet ta’ segwitu f’6 u 12-13-il xahar, rispettivament. . Il-batterija tal-valutazzjoni inkludiet testijiet tal-memorja tax-xogħol u l-IQ (firxa ta 'ċifri, medda ta' post, medda ta 'oġġett, test ta' Raven), riżultati edukattivi (matematika numerika u ġeometrija matematika, abbiltajiet ta 'qari), u testijiet ta' konċentrazzjoni (Go/NoGo u kompitu BP).

Il-programm ta' taħriġ tal-memorja ta' ħidma implimentat kien RoboMemo1 ta' Cogmed. Huwa programm kompjuterizzat, li jiflaħ ħafna għall-prestazzjoni individwali, implimentat permezz ta' kompjuters notebook inklużi headphones għall-istruzzjonijiet mitkellma u maws estern. L-intervent kien jikkonsisti f'sessjoni WMT ta 'kuljum kuljum (tul ta' ∼30 min), fuq ġimgħat 5 (sessjonijiet 25). Kull sessjoni ta 'taħriġ inkludiet sitt moduli adattivi (ħidmiet tal-memorja tax-xogħol), inklużi 12-il prova (75 prova b'kollox). Matul l-intervent, kien hemm kowċ student wieħed imħarreġ speċifikament f'kull klassi.

Aħna nqabblu l-grupp WMT ma' tfal li jew irċevew tagħlim standard fil-klassi (N=3) jew taħriġ ta' awtoregolazzjoni fuq sitt lezzjonijiet tal-iskola (N=9). F’dawn il-lezzjonijiet, l-għalliem għallem verżjoni tat-teknika ta’ kuntrast mentali ma’ intenzjonijiet ta’ implimentazzjoni (MCII) (Duckworth et al., 2013) li ġiet adattata għall-grupp ta’ età rilevanti u l-kuntest tal-klassi.

2.3 Ħidmiet konjittivi u ta' deċiżjonijiet ta' wara t-taħriġ

Il-kompitu tal-memorja tax-xogħol (N-Back): Il-kompitu tal-memorja tax-xogħol ta' 11-min block design jikkonsisti f'erba' kundizzjonijiet (Figura S1a). Fil-kundizzjoni '0-Lura', iridu jwieġbu kull meta jaraw stampa ta' xemx fuq l-iskrin. Fil-kundizzjonijiet '1-Lura', '2-Lura', u '3-Lura', għandhom jirrispondu kull meta l-istampa fuq l-iskrin tkun l-istess bħal 1, 2, jew 3 quddiemu, rispettivament. Id-dejta tal-prestazzjoni ġiet irreġistrata waqt l-iskannjar. Il-varjabbli ewlenin tal-prestazzjoni huma l-indiċi d-prime (d'=z(HitRate) – z(FalseAlarms)) u l-koeffiċjent ta' varjazzjoni intra-individwali (ICV=SDRT/MRT) għal kull xogħol. kundizzjoni tal-memorja.

Kompitu ta' Flanker: Il-kompitu ta' 11-minuta relatat mal-avvenimenti kien iddisinjat ibbażat fuq Rueda et al. (2004). Il-parteċipanti ġew ippreżentati bi provi 240 (Figura S1b). Kull prova kienet tikkonsisti f’ringiela ċentrali ta’ ħames ħutiet isfar fuq sfond blu.

Huma ngħataw struzzjonijiet biex ‘jitmu’ l-ħut li jinsab fiċ-ċentru tal-iskrin. Biex tagħmel dan, it-tifel kellu jagħfas il-buttuna tal-lemin/xellug fuq il-kaxxa tal-buttuna, skont id-direzzjoni tal-ħut ċentrali u jinjora d-direzzjoni tal-ġenbejn. Il-varjabbli ewlenin tal-prestazzjoni huma l-% ta' tweġibiet korretti u l-koeffiċjent intra-individwali tal-varjazzjoni fil-ħinijiet tar-rispons. Barra minn hekk, aħna noqogħdu mudell tad-diffużjoni tad-deċiżjonijiet mar-riżultati u l-ħinijiet tar-rispons biex niddeterminaw is-sors(i) tal-varjabbiltà differenzjali fil-prestazzjoni (ara t-Taqsima 2.4.2). Fl-aħħar nett, għal tqabbil ma 'dokumenti ppubblikati qabel, wettaqna wkoll analiżi post-hoc tad-dejta RT bl-użu tal-approċċ ex-gauss. Ibbażat fuq studji preċedenti (Geurts et al., 2008; Hervey et al., 2006; van Belle et al., 2015), stennejna differenzi bejn il-gruppi fil-parametri tal-komponent esponenzjali tad-distribuzzjoni ex-gaussjana ta 'RTs.

Għall-kompletezza, ninnotaw li t-tfal temmew ukoll kompitu ta 'għażla intertemporali simili għal wieħed f'Steinbeis et al. (2014) waqt li kien fl-iskaner, li ġie amministrat biex tittestja ipoteżi separata minn dik li niffukaw fuqha f'dan id-dokument.

Aktar dettalji dwar it-tliet kompiti jistgħu jinstabu fil-Metodi Supplimentari.

2.4 Analiżi tad-dejta tal-imġieba

Tnejn mit-28 tifel u tifla mill-kampjun fMRI rtiraw mill-istudju wara l-ewwel kompitu (fiż-żewġ każijiet, il-kompitu tal-għażla intertemporali). Għal tliet parteċipanti kien hemm fallimenti tekniċi fil-ġbir tad-dejta tal-prestazzjoni matul il-kompitu Flanker, li rriżultat f'parteċipant wieħed li ġie eskluż minħabba t-telf sħiħ tad-dejta tal-prestazzjoni, u għal żewġ parteċipanti ġirja waħda biss tal-kompitu setgħet tintuża fl-analiżi.

2.4.1 Rigressjonijiet fuq il-prestazzjoni tal-imġieba

Analiżi statistiċi saru bl-użu ta' RStudio (Verżjoni 1.1.442) (RStudio Team 2020).

Aħna investigajna differenzi bejn il-gruppi mħarrġa u mhux imħarrġa fuq il-varjabbli ewlenin tal-prestazzjoni tal-kompiti eżatt wara l-WMT. Biex nagħmlu dan, wettaqna mudell lineari ġenerali (GLM) għall-kompiti NBack u Flanker bi grupp ta 'taħriġ (WMT vs CMP) bħala fattur ta' effetti u kundizzjoni tal-kompitu (N-Back: memorja ta 'ħidma għolja vs. baxxa; Flanker: kongruwenti vs. ingruwenti) bħala fatturi bl-effetti każwali.

2.4.2 Analiżi tal-Immudellar tad-Diffużjoni tad-Deċiżjoni

Aħna użajna approċċ ġerarkiku Bayesian biex noqogħdu l-parametri tal-mudell tad-diffużjoni tad-deċiżjoni (DDM) mal-kompitu Flanker billi tuża JAGS (Plummer, 2003) u l-modulu JAGS-Wiener (Wabersich & Vandekerckhove, 2014) flimkien mal-pakkett jags (Plummer, 2018) f'R. Aħna użajna l-preċedenti jirrakkomandaw għall-immudellar ta 'deċiżjoni ta' diffużjoni ġerarkika f'Wiecki et al. (2013). It-twaħħil tħaddem bi tliet ktajjen, 100,000 kampjuni burn-in, u 10,000 kampjuni ta' wara b'rata ta' rqaq ta' 10 kampjuni. Il-konverġenza ġiet ivvalutata bl-użu ta' spezzjoni viżwali, u billi ġie żgurat li l-miżuri psrf kienu taħt 1.05 għall-parametri kollha. Ir-rati ta 'drift ġew ikkalkulati bħala kombinazzjoni lineari peżata tal-istimoli fil-mira u mhux fil-mira biex tiddistingwi l-kontribuzzjoni relattiva ta' kull wieħed għar-rata ta 'akkumulazzjoni tal-evidenza. Hawnhekk, aħna noqogħdu d-DDM għall-imġieba tat-tfal fil-kompitu Flanker. Aħna ma waħħalniex data mill-kompitu N-Back minħabba li kienet teħtieġ tweġibiet biss fuq provi fil-mira, li kienu minoranza żgħira (25%) tal-provi kollha.

Fl-ispeċifikazzjoni tagħna tad-DDM, il-kobor tal-koeffiċjenti tar-rata tad-drift jinfurmana dwar kemm kull stimulu jinfluwenza bil-qawwa l-proċessi ta 'akkumulazzjoni ta' evidenza. Fil-kompitu tal-flanker, it-tfal għandhom jiffokaw fuq il-ħut fil-mira għaliex dan biss jipprovdi evidenza għar-rispons korrett f'kull prova. Id-direzzjoni li qed jiffaċċjaw il-ħut li jfixkel il-ġenb hija irrilevanti u għandha tiġi injorata. Għalhekk, speċifikajna r-rata tad-drift skont l-ekwazzjoni (1) hawn taħt. Aħna ipoteżijna li 1-2 (jiġifieri, il-piż fuq informazzjoni rilevanti nieqes irrilevanti) għandu jkun akbar fil-WMT milli fil-grupp CMP.

2.5 Ġbir u analiżi tad-dejta fMRI

Deskrizzjonijiet dettaljati tal-ipproċessar minn qabel tal-fMRI, il-parametri tal-iskannjar, u l-fMRI GLM jistgħu jinstabu fil-Metodi Supplimentari.

2.6 Assoċjazzjonijiet bejn il-prestazzjoni tal-kompitu konjittiv wara t-taħriġ

Aħna investigajna jekk il-miżuri ta' varjabilità intra-individwali kkalkulati immedjatament wara t-taħriġ setgħux iservu bħala indikaturi ta' riżultati futuri rilevanti fil-valutazzjonijiet ta' segwitu sussegwenti. Speċifikament, aħna eżaminajna l-punteġġ totali fl-SDQ (Woerner et al., 2002), miżura ta 'screening tal-imġieba u l-benessri psikoloġiku tipikament amministrat f'ambjenti kliniċi biex jidentifikaw oqsma potenzjalment problematiċi fi tifel li jistħoqqilhom valutazzjoni ulterjuri minn speċjalista. L-SDQ imtela mill-ġenituri 6 xhur wara t-taħriġ. Eżaminajna wkoll testijiet tal-prestazzjoni akkademika fil-qari u żewġ sottoskali tal-matematika (ġeometrija u aritmetika) imwettqa 12-il xahar wara t-taħriġ. Aħna ffukajna fuq dawn il-ħiliet akkademiċi speċifiċi minħabba r-riżultati mill-kampjun indipendenti f'Berger et al. (2020), li juru li WMT tejbet il-ġeometrija u l-punteġġi tal-qari, iżda mhux l-aritmetika.

Biex tinvestiga jekk miżuri ta 'varjabilità intra-individwali jistgħux ikunu indikattivi ta' riżultati futuri fil-valutazzjonijiet ta 'segwitu sussegwenti fil-gruppi kollha ta' intervent, għamilna analiżi ta 'rigressjoni lineari robusta Bayesian. Dawn l-analiżi ttestjaw jekk il-bidliet fl-SDQ u l-ħiliet akkademiċi (jiġifieri, il-kontroll tal-punteġġi tal-linja bażi) setgħux jiġu spjegati mill-eżattezza tat-tfal (d-prime) jew il-varjabbiltà tal-ħin tar-rispons f'ħidmiet konjittivi mwettqa fi tmiem il-perjodu ta 'taħriġ. Speċifikament, użajna l-koeffiċjent ta 'varjazzjoni fil-ħinijiet ta' rispons u punteġġi d-prime mill-kompitu N-Back u l-istimi tar-rati ta 'drift DDM mill-kompitu flanker biex jispjegaw ir-riżultati futuri. Ċerti miżuri ta' segwitu jew ta' varjabilità intra-individwali kienu neqsin għal xi tfal (in-numru massimu ta' valuri neqsin għal kwalunkwe miżura kien 4). Biex nużaw kemm jista' jkun mid-dejta mill-kampjun żgħir tagħna fMRI, aħna imputtajna l-valuri neqsin bl-użu tal-pakkett 'ġrieden' (van Buuren & Groothuis-Oudshoorn, 2011) f'R. Aħna ġġenerajna 10 settijiet ta' dejta imputati differenti u noqgħodu lura rigressjonijiet lineari Bayesjani. lil kull wieħed minnhom bl-użu tal-pakkett R, 'brms' (Bürkner, 2018) bħala interface għal STAN (Stan Development Team, 2020). Aħna ġibdejna l-inferenzi finali tagħna mid-distribuzzjonijiet posteriori magħquda tal-għaxar mudelli ta 'rigressjoni robusti kollha biex innaqqsu l-influwenza ta' kwalunkwe sett wieħed ta 'valuri imputati fuq ir-riżultati tagħna. Kull wieħed mill-10 mudelli uża varjabbli dipendenti u indipendenti b'punteġġ z u student-t priors għall-effetti fissi kollha (medja=0, SD = 1, gradi ta' libertà=10). Kull mudell uża 6000 kampjun ta' MCMC fi tliet ktajjen indipendenti wara 1000 kampjun ta' tisħin għal kull katina u pass ta' traqqiq=5. Is-sett sħiħ ta' varjabbli ta' regressuri u r-riżultati minn dawn ir-rigressjonijiet huma rrappurtati fit-Tabella S7. Ir-rigressjonijiet kollha kkontrollati għall-prestazzjoni tal-linja bażi għal kull varjabbli dipendenti, li effettivament jistma l-bidliet fir-riżultati.

2.7 Replikazzjoni kunċettwali u ġeneralizzazzjoni bl-użu ta' kampjuni indipendenti

Aħna ttestjajna jekk l-aspetti ewlenin kinux jirreplikaw jew jiġġeneralizzaw f'żewġ kampjuni ikbar u indipendenti. Ir-replikazzjoni kunċettwali kienet tinvolvi analiżi ġodda tad-dejta minn Berger et al. (2020), minn issa 'l quddiem imsejjaħ l-istudju BFHSW. L-istudju BFHSW sar f'kampjun separat ta' tfal tal-ewwel grad (età=6–7 snin, medja = 6.8 snin, SD=4.3 xhur) minn dak li minnu il-kampjun fMRI tagħna nġibed. Madankollu, iż-żewġ studji użaw l-istess proċeduri WMT, kif ukoll ħafna mill-istess strumenti ta 'valutazzjoni fil-linja bażi u s-segwitu. Dawn il-koinċidenzi jippermettulna nittestjaw l-assoċjazzjoni bejn il-bidliet fl-ICVs fil-ħin tar-rispons wara t-taħriġ u l-assoċjazzjoni tagħhom mal-ħiliet akkademiċi fil-12-xahar ta' segwitu bħall-kampjun tal-fMRI tagħna, għalkemm nikkomputaw ICVs fil-ħin tar-rispons minn inibizzjoni tar-rispons. aktar milli kompitu tal-memorja tax-xogħol (ara 2.7.1 għad-dettalji). Ittestjajna wkoll jekk l-assoċjazzjoni bejn il-varjabbiltà intra-individwali fil-prestazzjoni tal-kompiti u l-miżuri tal-benessri attwali u futur li sibna fil-kampjun żgħir tagħna tal-fMRI tiġġeneralizzax għas-sett ferm akbar ta’ tfal li qed jieħdu sehem fl-istudju tal-Moħħ u l-Iżvilupp Konjittiv tal-Adolescent (ABCD) (Casey et al., 2018).

Berger et al. (2020) implimentaw l-istess intervent WMT u l-istess valutazzjonijiet ta’ qabel u ta’ wara t-taħriġ fl-istess punti ta’ ħin ta’ segwitu (6 u 12-il xahar wara t-tmiem tat-taħriġ) użati fil-kampjun fMRI tagħna f’sett separat ta’ 572 tifel u tifla. (6–7 snin). F'dan il-kampjun, il-grupp WMT inkluda 279 parteċipant li wettqu l-istess WMT bħal fil-kampjun inizjali tagħna. Il-gruppi ta 'kontroll irċevew jew istruzzjoni skolastika standard, taħriġ ta' awtoregolazzjoni simili għall-kampjun inizjali tagħna, jew taħriġ ta 'softwer ta' tagħlim. Wara l-proċeduri stabbiliti minn Berger et al. (2020), qabbilna l-bidla fl-ICV fil-ħinijiet ta 'rispons wara WMT mal-101 ​​tifel u tifla li rċevew tagħlim standard fl-iskola. Madankollu, it-testijiet primarji tagħna tal-assoċjazzjoni bejn il-bidliet fl-ICV matul il-perjodu ta’ intervent ta’ ħames ġimgħat u t-titjib fil-punteġġi tal-qari jew tal-ġeometrija sena wara t-taħriġ saru madwar il-521–565 tifel u tifla li għalihom għandna l-miżuri rilevanti kollha f’kull ħin. punt (ara t-Tabelli 1 u 2 għad-dettalji).

Aħna kkalkulajna l-varjabbiltà intra-individwali fil-ħinijiet ta 'rispons minn kompitu ta' inibizzjoni tar-rispons minflok kompitu ta 'memorja ta' ħidma fl-istudju BFHSW. Dak l-istudju ma kienx jinkludi kompitu ta 'memorja ta' ħidma b'risponsi mgħaġġla biżżejjed minn kull tifel biex tikkalkula b'mod affidabbli l-varjabbiltà intra-individwali fil-ħinijiet ta 'rispons. Madankollu, kien jinkludi kompitu Go/Nogo, li jkejjel l-inibizzjoni tar-rispons, f'kull mewġ ta 'valutazzjoni li nistgħu nużaw biex nikkalkulaw il-varjabbiltà intra-individwali fil-ħinijiet ta' rispons. Għalhekk, biex tittestja l-assoċjazzjoni bejn titjib fil-varjabilità intra-individwali wara t-taħriġ u fit-tul, trasferiment bogħod għal ħiliet akkademiċi, aħna kkalkulajna l-ICV bħala d-devjazzjoni standard ta 'RTs go-trial diviż bil-medja ta' l-RTs go-trial. Innota li aħna nikkalkulaw l-ICV minn provi korretti biss bħalma għamilna għall-kompiti kollha fil-kampjun inizjali u konsistenti mal-proċedura standard fil-letteratura (Bellgrove et al., 2004; Bos et al., 2020; Fagot et al., 2018; Marciano & Yeshurun, 2017). Nirreferu għal dawn l-analiżi bħala replikazzjoni kunċettwali għaliex nużaw il-kompitu Go/Nogo minflok l-N-back. Fl-aħħar nett, aħna ttestjajna biss il-ħiliet akkademiċi fil-kampjun tal-BFHSW minħabba li ħafna mill-ġenituri ma lestewx l-SDQ għal uliedhom f'dak l-istudju.

Aħna noqogħdu mudelli ta 'rigressjoni lineari bl-użu ta' Stata (StataCorp 2015). Speċifikament, segwejna l-metodi rrappurtati minn Berger et al. (2020) u stmati rigressjonijiet tal-inqas kwadri ordinarji bi żbalji standard robusti miġbura fil-livell tal-klassi. Il-mudelli kollha ta 'rigressjoni inkludew kovarjazzjonijiet ta' kontroll għat-tip ta 'trattament, skola, sess, età u prestazzjoni tal-linja bażi kemm fil-varjabbli dipendenti (ġeometrija jew punteġġi tal-qari) kif ukoll ICV mill-kompitu Go/Nogo.

For more information:1950477648nn@gmail.com