Психология подростковый возраст: особенности и проблемы подростковой психологии девочек и мальчиков

[© www.youthwork-practice.com | 2000 Игры и идеи для молодежной работы]

Развитие детей и подростков — IResearchNet

Процессы развития детей и подростков веками интересовали теоретиков и исследователей. До времен Джона Локка и Жан-Жака Руссо, в конце 17 — начале 18 веков, большинство людей рассматривали детей как взрослых в миниатюре. В средние века детей в возрасте шести лет часто отправляли подмастерьем в такие профессии, как сельское хозяйство, кузнечное дело и плотничество.Однако к концу средневековья экономическая ситуация резко изменилась; многие профессии перешли от ручного труда к академическим навыкам. Таким образом, обращение с детьми переориентировалось, от интеграции со взрослыми в сторону обучения. Эта статья предназначена для ознакомления читателей с темами (например, физическое, когнитивное, языковое, личностное и социальное, а также нравственное развитие), которые помогли нам лучше понять, почему дети и подростки не миниатюрные взрослые, а уникальные, интригующие существа.

Исследования и теория

Физическое развитие

Большая часть физического роста и развития, происходящего в детстве, является продолжением более ранних моделей роста, наблюдаемых в младенчестве. Как и в младенчестве, развитие продолжается по цефалокаудальному (т. Е. Паттерн физического и моторного роста от головы до хвоста) и проксимодистальному (т. Е. Паттерну физического и моторного роста от центра тела кнаружи). Другими словами, физическое и двигательное развитие начинается с головы, груди и туловища, затем следует руки и ноги, заканчивая ступнями и руками.Когда дети вступают в подростковый период, эта модель роста меняется на противоположную: за ростом рук и ног следует рост туловища или верхней части тела. Примеры связанных этапов моторного развития в детстве включают в себя ходьбу вверх и вниз по лестнице с чередованием ног в возрасте от 3 до 5 лет; развитие умений прыгать, прыгать и скакать; и увеличение движения верхней части тела при броске и ловле мяча. В возрасте от 7 до 12 лет наблюдается увеличение скорости при беге, увеличение высоты вертикального прыжка, повышение точности бросков и ударов ногами, а также общая плавность движений физического тела.Однако важно отметить, что, поскольку конечности (руки и ноги) растут раньше верхней части тела во время подросткового скачка физического роста, подростки могут испытывать короткий период неуклюжего роста и движения.

Большая часть физического роста, который происходит в детстве и подростковом возрасте, координируется эндокринными железами за счет выработки гормонов. Гормоны роста человека выделяются в основном гипофизом. Гипофиз регулируется гипоталамусом и расположен рядом с ним, по направлению к основанию мозга.Один гормон гипофиза, который секретируется на протяжении всей жизни, — это гормон роста (GH), который влияет на рост костей. Другой важный гормон, влияющий на рост и развитие, — это тироксин, гормон, выделяемый щитовидной железой, который влияет на созревание тела и мозга. Тироксин необходим для того, чтобы гормон роста в полной мере влиял на развитие организма. В подростковом возрасте гипофиз выделяет половые гормоны (эстрогены и андрогены). Оба эти гормона обнаруживаются у мужчин и женщин, но на разных уровнях, в зависимости от пола человека.Именно во время препубертатного периода (период, ведущий к завершению развития или полового созревания) высвобождение гормонов стимулирует дальнейшее развитие мозга и рост первичных и вторичных половых признаков. Первичные половые характеристики включают развитие половых органов (например, у женщин — яичников, матки и влагалища; у мужчин — полового члена, мошонки и яичек), тогда как вторичные половые характеристики состоят из внешних признаков полового созревания (например, рост волос в подмышках и на лобке, рост волос на лице у мальчиков, развитие груди у девочек и изменения кожи у обоих полов).Сигналом завершения полового созревания для девочек является наступление менархе (первый менструальный цикл и период). Половое созревание заканчивается у мальчиков с завершением развития их семенников, семенных пузырьков и предстательной железы. Спермаше, или способность эякулировать сперму, указывает на окончание полового созревания у мальчиков. Процесс физического роста у подростков начинается и заканчивается раньше у девочек, чем у мальчиков.

Из-за резких гормональных, физических и эмоциональных изменений, которые происходят в подростковом возрасте, исследователи традиционно считают это время периодом «бури и стресса».Эта концепция, хотя первоначально признанная влиятельными философами (например, Аристотелем и Сократом) и теоретиками (например, Руссо), была подробно описана Дж. Стэнли Холлом. Холл считал, что люди пережили неспокойное время, когда они из детей стали взрослыми. Во время этой турбулентности исследователи видели, что подростки вступают в конфликт со своими родителями, испытывают колебания настроения и нарушения, а также склонны к рискованному или безрассудному поведению.Интересно, что Джеффри Арнетт (1999) пересмотрел концепцию бури и стресса в свете более поздних исследований и обнаружил, что, хотя существуют большие индивидуальные различия в переживании бури и стресса, большинство подростков действительно испытывают вариации этих трех компонентов. Он также отметил, что культура оказывает значительное влияние на степень и переживание бури и стресса.

Когнитивное развитие

Наше понимание когнитивного развития во многом основано на исследованиях и теории Жана Пиаже.Пиаже разработал свою теорию когнитивного развития, основываясь на наблюдениях за собой и другими детьми. Прежде чем изложить его теорию, важно понять лежащие в ее основе предположения. Во-первых, хотя Пиаже признавал вероятность индивидуальных различий в развитии, он верил в неизменную последовательность стадий развития, которые качественно различаются. Во-вторых, теория Пиаже является конструктивистской; Дети не просто ждут развития или созревания, они активно конструируют полученный опыт и осмысливают окружающую среду.В-третьих, при нормальных обстоятельствах не должно быть стадии регресса. То есть знания и навыки, полученные на каждом этапе, дополняют друг друга, и, за исключением непредвиденных обстоятельств, люди не должны снижать свои когнитивные способности.

Наблюдательные исследования Пиаже позволили понять, как дети получают и совершенствуют свои знания (модели мышления или схемы) о мире. Дети рождаются в этом мире с очень маленькими знаниями и только с набором рефлексов, но по мере того, как они взрослеют и больше взаимодействуют со своим окружением, они начинают интегрировать и изменять свои существующие знания.Дети обрабатывают новую информацию двумя способами. Один из таких способов называется ассимиляцией — попыткой интегрировать новую информацию в то, что они уже знают. Например, когда дети разучивают различные звуки, издаваемые животными, они могут четко понимать звук, который издает корова, «мычание». Столкнувшись с новой информацией, они, скорее всего, будут полагаться на свои старые знания, чтобы понять мир. Итак, когда ребенок впервые видит лошадь и вы спрашиваете, какой звук издает лошадь, он может ответить «мычание!» Ясно, что в какой-то момент дети узнают, что лошади не «мычат».Пиаже объяснил этот сдвиг в понимании как приспособление — изменение существующих знаний для включения новой информации. Итак, обучение ребенка тому, что лошадь «ржет», — это пример адаптации знаний и разработки новых схем. Пиаже описал наш когнитивный процесс как находящийся в состоянии баланса или равновесия. Однако когда мы сталкиваемся с информацией, которая не подходит, мы оказываемся в состоянии дисбаланса и должны реорганизовать свое мышление, чтобы соответствовать новой информации и достичь равновесия.Пиаже наиболее известен своими четырьмя стадиями когнитивного развития: сенсомоторной, предоперационной, конкретно-оперативной и формально-операционной.

Сенсомоторный период (от рождения примерно до 2 лет) . Пиаже считал, что обычно дети получают знания через свои чувства и двигательное поведение. Пиаже выделил шесть подэтапов этой первой стадии развития.

1. Рефлексы (от 0 до 1 месяца). Младенцы рождаются с набором рефлексов, которые сначала не скоординированы, но быстро синхронизируются и служат основой для последующего когнитивного развития.
2. Первичная циркулярная реакция (от 1 до 4 месяцев). Во время этого подэтапа есть грубое начало намерения в поведении. В частности, когда младенцы случайно создают желаемое событие, используя свое тело, они будут пытаться воссоздать это событие. Например, младенец может непреднамеренно коснуться губ рукой и вызвать сосательный рефлекс. Пытаясь воссоздать это приятное ощущение сосания, младенец может более целенаправленно сунуть палец в рот. Это воссоздание опыта является примером того, как в очень раннем возрасте дети конструируют свой опыт в окружающей среде.
3. Вторичные циркулярные реакции (от 4 до 8 месяцев). В то время как фокус воссоздания событий на стадии первичных круговых реакций сосредоточен на теле младенца, фокус вторичных круговых реакций находится вне его «я». Например, если ребенок случайно встряхнет игрушку, в которой есть погремушка, и создаст приятный шум, ребенок попытается воссоздать этот шум, снова встряхнув игрушку. Пиаже описал это воссоздание событий в окружающей среде как демонстрацию интереса младенца к миру.
4. Координация вторичных циркулярных реакций (также известных как среднее поведение; от 8 до 12 месяцев). Этот этап предлагает четкое указание на намеренное поведение. Например, если объект находится перед игрушкой, которую хочет ребенок, ребенок намеренно перемещает объект, чтобы схватить игрушку. Важной когнитивной вехой на этом этапе является постоянство объекта — понимание того, что объекты существуют, даже если мы не можем их воспринимать. Когда ребенок понимает, что такое постоянство предметов, он понимает, как найти пропавшую игрушку, сняв покрывающее ее одеяло.Постоянство объекта — еще один показатель дальнейшего развития схем ребенка.
5. Третичная круговая реакция (от 12 до 18 месяцев). На этом этапе Пиаже описал детей как маленьких ученых, потому что они экспериментируют в своей среде. В поведении детей на этой стадии существует четкое и комбинационное намерение, основанное на намерении, обнаруженном на четвертой стадии. Именно в этот момент младенцы будут повторять действия, используя разные предметы, только для того, чтобы увидеть, каков будет конечный результат.Например, ребенок может ронять различные предметы через край своего стульчика только для того, чтобы увидеть, какие звуки издает каждый предмет.
6. Ментальное представление (от 18 месяцев до 2 лет). На этом этапе дети продолжают разрабатывать и уточнять свои схемы и способны решать простые задачи в уме. Именно в этот момент дети начинают притворяться, а также демонстрируют различные имитации. Например, поскольку теперь ребенок понимает, как выглядит сон, он может представить, что спит, чтобы «обмануть» родителей.

Предоперационный период (от 2 до 7 лет) . Предоперационный период — это расширенные временные рамки, которые включают быстрое когнитивное развитие. На этом этапе дети могут мысленно представлять схемы и думать об объектах и ​​событиях, которых нет физически. Самым большим ограничением на этой стадии познавательного развития является детский эгоцентризм — неспособность принять точку зрения другого. Пиаже описывал детский эгоцентризм как перцептивный, аффективный и когнитивный.Перцептивный эгоцентризм иллюстрируется верой детей в то, что другие могут видеть (или слышать, или какой-либо другой сенсорный опыт) то, что видят они. Хотя эгоцентризм определяется как неспособность ребенка понимать эмоции другого человека, когнитивный эгоцентризм лучше всего описывается термином «консервация». Пиаже обнаружил, что дети на этом этапе не понимают, что изменение размера, формы или местоположения объекта не влияет на количество этого объекта (то есть сохранение).

Срок эксплуатации бетона (от 7 до 11 лет) .Во время конкретного операционного периода дети становятся более логичными в своем мышлении и теперь имеют способность сохранять предметы и смотреть на других. Мыслительные процессы детей на этом этапе более гибкие и организованные, чем на предыдущих этапах; однако на этом этапе мысли детей, как правило, сосредоточены на «здесь и сейчас». То есть в этот период детям сложно мыслить абстрактно или в гипотетической форме.

Официальный период работы (11 лет и более) .На последнем этапе когнитивного развития Пиаже подростки теперь способны мыслить логически и гибко, и у них появилась вновь обретенная способность думать об абстрактных концепциях и гипотетических ситуациях. Подростки могут использовать гипотетически-дедуктивные рассуждения, при этом они начинают с общей теории возможных факторов, влияющих на ситуацию, а затем выводят конкретные гипотезы для упорядоченной проверки. Однако Пиаже описал новый тип эгоцентризма как ограничение подросткового мышления.Хотя подростки способны понимать точки зрения других людей,

4 Психология подросткового возраста | Наука о принятии риска подростками: отчет семинара

разработок выявили исследователи? Браун предположил, что наиболее плодотворные исследовательские подходы координируют результаты, касающиеся индивидуального поведения, социальных процессов и внутренних процессов развития.

РАЗРАБОТКА ПОДРОСТКОВ

Каждый из уже рассмотренных факторов в конечном итоге влияет на принятие подростками риска, влияя на принимаемые ими решения.Исследователи также изучили само принятие решений. Рейна представила обзор классического мышления о принятии решений, некоторые новые идеи и исследования о различиях между принятием решений взрослыми и подростками.

Перспективы

Согласно тому, что Рейна называет классическим взглядом на принятие решений, разум работает как компьютер. То есть наиболее успешные лица, принимающие решения, обрабатывают больше информации более точно.Они «вычисляют» решение, точно оценивая риски, взвешивая потенциальные выгоды и затем действуя на основе баланса между ними. Способность рассуждать таким образом улучшается по мере взросления человека. Этот общий классический взгляд включает в себя несколько различных конкретных моделей, некоторые из которых включают обработку таких факторов, как социальные нормы, самоэффективность и предполагаемый контроль над результатами (обзор этих моделей см. В Reyna and Rivers, 2008). Рейна также упомянула ряд других теорий, таких как обработка информации, принятие поведенческих решений, теория запланированного поведения и готовность прототипов.Отмечая доказательства классической модели, она предположила, что, хотя она может объяснить значительную часть дисперсии в принятии рисков в реальной жизни, она не адекватно учитывает повышенное принятие риска среди подростков.

Безусловно, многие решения, которые принимают подростки, не являются ни обоснованными, ни преднамеренными, сказала она. Как упоминалось ранее, эмоции, измененная чувствительность к наградам и повышенная импульсивность, по-видимому, играют роль в принятии подростками решений. Обсуждавшиеся ранее различия в развитии обработки мозга также необходимо учитывать в концептуальной картине принятия решений подростками.Было показано, что импульсивность неуклонно снижается с возрастом, когда увеличивается способность откладывать удовлетворение. Однако эти способности не в полной мере учитывают риск подросткового возраста по отдельности или вместе.

Более того, некоторые эмпирические данные противоречат классической точке зрения, отметила Рейна. Например, исследования ответов на то, что экономисты называют стандартной азартной игрой — ситуация, в которой испытуемых просят выбрать между гарантированными 100 долларами и шансом выиграть 200 долларов с риском ничего не выиграть, — показали, что взрослые склонны выбирать определенное

% PDF-1.5 % 1 0 obj > поток 2002-12-04T13: 22: 06Z2009-09-28T19: 03: 03-04: 002009-09-28T19: 03: 03-04: 00 Acrobat Distiller 4.05 для Macintosh; изменен с помощью iText 2.1.7 с помощью 1T3XTapplication / pdfuuid: b621b3d2-68a7-4720-b5bb-b8bbb94729a2uuid: 9ccac45b-66b4-47f7-9b1d-ec3e221ca7f8 конечный поток endobj 2 0 obj > endobj 5 0 obj > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject> / ColorSpace> / Font >>> endobj 4 0 obj > поток Htˮ8ECHv5hUţr9ҕ ?? ˧t ~ o_ ߏ N \] G ݥ t | \ z o Ԏ ֠ ߵ ‘nspgAi1ӷw >>] k? 7? tqw? _s.xGr $ [«u 2K ߘ * eC = S # c? x # 58 (e sJx pJ] M {(NJF

Frontiers | Зрительная рабочая память продолжает развиваться в подростковом возрасте

Введение

Емкость зрительной рабочей памяти (VWM) относится к количеству визуальной информации, которая может храниться в уме одновременно и легко доступна для быстрого доступа (Luck and Vogel, 2013). Было продемонстрировано, что возможности VWM сильно ограничены (Luck and Vogel, 1997; Vogel and Machizawa, 2004; Xu and Chun, 2006; Awh et al., 2007; Чжан и Удача, 2008). Когда стратегии обработки предотвращаются или контролируются у молодых людей, предел возможностей VWM соответствует примерно трем простым объектам (Pashler, 1988; Luck and Vogel, 1997; Cowan, 2001). Электрофизиологические и функциональные исследования магнитно-резонансной томографии предоставляют дополнительные доказательства такой ограниченной способности VWM (Todd and Marois, 2004; Vogel and Machizawa, 2004). Оценки таких дискретных пределов емкости заметно различаются у разных людей (Vogel and Machizawa, 2004; Rouder et al., 2008). Эти оценки способностей надежно предсказывают подвижный интеллект взрослых (Cowan et al., 2005, 2006; Fukuda et al., 2010; Unsworth et al., 2014). Кроме того, способность VWM дает высокую корреляцию с показателями интеллекта и способностей у детей (Cowan et al., 2005, 2006). Понимание развития этого когнитивного актива может пролить свет на то, как возникают такие ограничения способности, и как проявляются индивидуальные различия в важнейших аспектах познания.

В то время как превосходная производительность в задачах VWM была связана с благоприятными когнитивными и образовательными результатами, дефицит VWM наблюдался при неспособности к обучению чтению (Reiter et al., 2005; Gathercole et al., 2006; Wang and Gathercole, 2013) и математике (McLean, Hitch, 1999; Ashkenazi et al., 2013; Szucs et al., 2013). Кроме того, дефицит VWM был задокументирован при широком спектре расстройств, таких как синдром дефицита внимания и гиперактивности (Martinussen et al., 2005; Lenartowicz et al., 2014) и шизофрения (Goldman-Rakic, 1994; Silver et al. , 2003; Ли и Парк, 2005). Характеристика типичной траектории развития пределов возможностей VWM может направлять усилия по обучению и вмешательству, нацеленные на атипичные группы населения, в которых дефицит VWM является обычным явлением.Профилирование того, когда и как созревает способность VWM, может проинформировать нас о том, когда пластичность VWM с меньшей вероятностью будет ограничена из-за созревания, а также о чувствительных периодах, в течение которых обучение и меры вмешательства будут более эффективными.

Несколько исследований были сосредоточены на изучении типичной траектории развития способности VWM. Одной из распространенных парадигм, используемых в этих исследованиях развития, является задача обнаружения визуальных изменений (Luck and Vogel, 1997). В этом задании участникам кратко предоставляется образец массива объектов в каждом испытании.После короткого периода хранения представляется тестовый массив, и участников просят судить, идентичны ли образец и тестовый массив в одном элементе. Результативность этих суждений об обнаружении изменений затем используется для определения количества элементов, которые могут храниться в VWM, или, другими словами, возможности индивидуального VWM.

Варианты этой парадигмы использовались в исследованиях младенцев для изучения развития VWM в течение первого года жизни (Ross-Sheehy et al., 2003, 2011; Oakes et al., 2006). Например, Росс-Шихи и др. (2003) использовали парадигму «смотрящего предпочтения» для изучения возможности VWM у младенцев. Младенцам были представлены два одновременных отображения предметов, одно с потоковой передачей одинаковых предметов, а другое с одним случайным изменением предмета на каждом дисплее. Внешние предпочтения младенцев были измерены с предположением, что младенцы будут демонстрировать предпочтения в отношении меняющихся дисплеев, пока количество элементов на дисплеях находится в пределах или близко к возможностям их VWM.Сообщалось, что четырех- и 6.5-месячные младенцы обнаруживают изменения только на дисплеях с одним элементом, в то время как младенцы в возрасте 10 месяцев предпочитают смотреть на изменяющиеся дисплеи, содержащие до четырех элементов, но не шесть. Основываясь на этом открытии, был сделан вывод, что младенцы достигают почти взрослой способности VWM к концу первого года жизни. Выполняя аналогичные задачи, Oakes et al. (2006) сообщили, что даже 7,5-месячные дети могли обнаруживать изменения сочетаний цветов и положений в массивах из трех объектов.Вместе эти результаты означают быстрое развитие хранения нескольких объектов в VWM в течение первого года жизни.

Однако, вопреки утверждениям, что способность VWM развивается быстро до такой степени, что достигает почти взрослого уровня в младенчестве, в нескольких исследованиях утверждается более длительное развитие, продолжающееся, по крайней мере, в детстве. Например, в исследовании с адаптацией задачи обнаружения изменений для детей младшего возраста, 3- и 4-летние дети имели более низкие оценки емкости VWM по сравнению с 5- и 7-летними детьми и 5-летними детьми. показал себя значительно хуже, чем 7-летние (Simmering, 2012).При аналогичной работе было обнаружено, что 5-летние дети демонстрируют более низкие оценки способностей, чем 10-летние, в разных группах (Riggs et al., 2006). Эти результаты предполагают, что емкость VWM продолжает расширяться, по крайней мере, в раннем детстве, и противоречат утверждениям о том, что емкость VWM становится подобной взрослой в младенчестве.

Кроме того, в то время как Riggs et al. (2006) утверждали, что емкость VWM достигла взрослого уровня от трех до четырех пунктов в возрасте 10 лет, в других исследованиях сообщалось о более низких оценках емкости для 10-летних по сравнению со взрослыми (Cowan et al., 2006; Riggs et al., 2011). Аналогичным образом, в исследовании, сравнивающем 10-12-летних детей с более молодыми и пожилыми людьми, дети демонстрировали более высокие оценки способности, чем взрослые люди старшего возраста, только тогда, когда время кодирования было коротким, но стабильно показывали более низкие оценки способности, чем молодые люди (Sander et al. ., 2011). Более того, в поперечном исследовании Cowan et al. (2005) обнаружили, что у детей шестого класса возможности БВУ ниже, чем у взрослых. В соответствии с этими результатами было показано, что подростки в возрасте от 12 до 16 лет имеют более низкие оценки дееспособности, чем взрослые, в задаче обнаружения изменений, когда присутствовали три целевых элемента (Spronk et al., 2012). Аналогичным образом, в исследовании, в котором оценивалась эффективность VWM в большой выборке людей в возрасте от 8 до 75 лет, пик эффективности VWM был зарегистрирован примерно в возрасте 20 лет (Brockmole and Logie, 2013). Такие сходные данные независимых исследований показывают, что способность VWM не похожа на взрослую в детстве и подразумевает постоянное развитие, по крайней мере, в первые годы подросткового возраста.

В настоящем исследовании мы исследовали, показывает ли способность VWM длительное развитие, простирающееся от подросткового возраста до взрослого возраста.Подростковый возраст — это период времени, в течение которого в головном мозге происходят огромные структурные изменения (Raznahan et al., 2011). Области коры головного мозга, которые участвуют в процессах рабочей памяти, такие как теменная кора и префронтальная кора (Curtis and D’Esposito, 2003; Todd and Marois, 2004), демонстрируют изменения созревания в подростковом возрасте (Giedd et al., 1999; Lebel and Beaulieu, 2011). Префронтальная кора особенно проявляет изменения в различных характеристиках, таких как толщина коры (Sowell et al., 2004; Lenroot and Giedd, 2006), плотность серого вещества (Sowell et al., 2001) и анизотропии белого вещества (Nagy et al., 2004; Barnea-Goraly et al., 2005; Mabbott et al., 2006) в зрелом возрасте. Основываясь на данных о длительном развитии мозга в подростковом возрасте, мы ожидали увидеть незрелые профили VWM у подростков по сравнению со взрослыми. Используя адаптацию задачи обнаружения визуальных изменений (Luck and Vogel, 1997) с размерами наборов 2, 4 и 6, мы проверили, сопоставимы ли оценки способностей, полученные в раннем или позднем подростковом возрасте, с оценками, полученными от взрослых.

Эксперимент 1

Введение

Чтобы выяснить, достигает ли способность VWM взрослого уровня в раннем или более позднем подростковом возрасте, мы набрали участников в возрасте 13 и 16 лет. Cowan et al. (2005) продемонстрировали, что у детей шестого класса в возрасте от 11 до 13 лет оценки дееспособности не так высоки, как у взрослых. Точно так же, по сравнению со взрослыми, подростки в возрасте от 12 до 16 лет имели более низкие оценки дееспособности, когда им предлагалось три пункта (Spronk et al., 2012).В ожидании повторения этих результатов мы ожидали получить более низкие оценки возможностей у 13-летних по сравнению со взрослыми. Более того, основываясь на продолжающемся развитии мозга в подростковом возрасте в регионах, связанных с WM, мы ожидали увидеть более низкие оценки способности также у 16-летних по сравнению со взрослыми.

Метод

Участники

участников-подростков были отобраны через базу данных о развитии Университета Орегона. Все участники-подростки были учениками средних и старших классов, посещавшими различные школы в Юджине, штат Орегон.Родители были опрошены по телефону, чтобы убедиться, что их дети имеют нормальное зрение или зрение с поправкой на нормальное и, как правило, у них развиваются люди без неврологических расстройств, задержек в развитии, СДВ / СДВГ, нарушений обучаемости, проблем с отслеживанием зрения, дальтонизма, депрессии или беспокойства, и никогда не употреблял психотропных препаратов.

взрослых участников были набраны с помощью листовок из Университета Орегона. Все взрослые участники были студентами университета. Перед участием они прошли собеседование, чтобы убедиться, что они соответствуют всем критериям, которые использовались для набора участников-подростков.

В выборку вошли три возрастные группы: двадцать два 13-летних ( M = 13,49 года; SD = 0,30; 13 женщин), двадцать два 16-летних ( M = 16,58 лет, SD = 0,34; 10 женщин) и 23 взрослых ( M = 20,89 лет, SD = 1,32; 14 женщин). Один 13-летний участник не был включен в эту окончательную выборку из-за выполнения ниже шансов при более высоких размерах сетов, что предполагает высокую вероятность того, что этот участник не был полностью вовлечен в задачу.

Уровни материнского образования сравнивались как показатель социально-экономического статуса (SES).Средний уровень образования матери соответствовал «завершению некоторых классов колледжа» во всех возрастных группах, что эквивалентно некоторому образованию после 12-го класса и посещению любого высшего учебного заведения в Соединенных Штатах. Никаких различий в материнском образовании между группами не наблюдалось [ F (2,63) = 0,85, p = 0,43].

Исследование было проведено с одобрения Институционального наблюдательного совета Университета Орегона. Письменное согласие было получено от всех участников в возрасте до 18 лет, и их родители подписали форму согласия для своих детей.Участники старше 18 лет подписали форму согласия на участие. Всем участникам платили за свое время.

Стимулы и процедура

Задача заключалась в модификации парадигмы обнаружения изменений, использованной в Luck and Vogel (1997). Стимулы состояли из цветных квадратов (0,65 ° × 0,65 °), наложенных на фигурки из палочек, представленных участникам как детям в цветных рубашках. Каждый цветной квадрат был выбран случайным образом из набора из девяти цветов (красный, розовый, фиолетовый, синий, зеленый, желтый, оранжевый, коричневый и черный).Данный цвет не появлялся в массиве более одного раза. Матрицы памяти включали набор размеров из 2, 4 или 6 стимулов. Элементы в данном массиве были разнесены не менее чем на 3 ° от центра каждого квадрата до центра другого. Положения стимулов были рандомизированы в каждом испытании так, чтобы они появлялись в пределах области 9,8 ° × 7,3 ° на мониторе с серым фоном на расстоянии просмотра 75 см. Фиксирующий крест был представлен в центре экрана на протяжении всего исследования.

В каждом испытании первый массив стимулов (массив памяти) предъявлялся в течение 150 мс, за которым следовал интервал сохранения пустого сигнала 900 мс.Примеры стимулов показаны на рисунке 1. После интервала удерживания на экране снова появился только один объект. В половине испытаний этот объект был идентичен объекту, который находился в том же месте в массиве памяти. В другой половине испытаний объект отличался по цвету от объекта, который появлялся в том же месте раньше. Это всегда был новый цвет, не отображаемый где-либо еще на дисплее в массиве памяти. Участников проинформировали, что в каждом испытании группа детей в рубашках разного цвета должна была появиться на экране, ненадолго исчезнуть, а затем только один ребенок вернулся к экрану в том месте, где он был раньше.Их попросили указать, был ли ребенок в той же рубашке или сменил рубашку. Участники указали свои ответы, используя левый и правый триггеры контроллера видеоигры, которые были отмечены как «такой же» и «изменить» соответственно. Тестовый элемент оставался на экране до получения ответа.

Рис. 1. Пример отображения стимула (не в масштабе) для «испытания изменений» размера набора 2 .

Перед выполнением основного задания был проведен практический блок, чтобы продемонстрировать задание участникам и позволить им более комфортно пользоваться интерфейсом.Практический блок состоял из шести испытаний размера набора 2, за которыми следовали шесть испытаний размера набора 4. Если участник показал точность ниже 66% для любого размера набора, блок практики повторялся. Ни один участник не должен был повторять тренировочный блок более двух раз. Эксперимент состоял из 80 испытаний каждого размера набора, представленных случайным образом, всего 240 испытаний. Участникам был предложен перерыв каждые 80 попыток. На завершение эксперимента ушло около 12 минут.

Анализ данных

Емкость визуальной рабочей памяти была рассчитана как K = S (H — F) , где K — это емкость VWM, S — установленный размер визуального массива, H — частота совпадений, и F — частота ложных тревог (Cowan, 2001).Однофакторный дисперсионный анализ ANOVA использовался для изучения комплексных эффектов возраста. Запланированные контрасты использовались для сравнения 13-летних и взрослых, и 16-летних и взрослых. Для всех запланированных контрастов с p <0,05, показатель Коэна d (Cohen, 1977; Rosnow et al., 2000) был представлен как мера величины эффекта.

Результаты и обсуждение

Оценки емкости, полученные из условия набора размера 2, привели к потенциальному занижению (т. Е. K <2.00) емкости VWM (Rouder et al., 2008). Тем не менее, чтобы продемонстрировать, что наши результаты не зависят от исключения этого условия, мы сначала провели все анализы, включая условие размера набора 2 в общих средних значениях K . Средние значения и стандартные отклонения оценок K представлены в таблице 1.

Таблица 1. Описание оценок емкости VWM ( K ) для трех возрастных групп в эксперименте 1 .

Наблюдалось значительное влияние возраста на K, оценок, полученных как среднее значение для всех размеров набора, F (2,64) = 11.68, p <0,001, ηp2 = 0,27. Запланированные контрасты показали, что 13-летние имели более низкие оценки, чем взрослые, t (64) = –4,86, p <0,001, d = –1,42. Критически важно, что 16-летние также показали худшие результаты, чем взрослые, t (64) = –2,20, p = 0,031, d = –0,78. Однако, поскольку условие размера набора 2 понижало оценки K для каждой группы и направление результатов, по-видимому, не зависело от включения этого условия, мы исключили это условие во втором анализе влияния возраста на общую К .Оценки K , полученные как среднее значение условий набора 4 и размера 6 для трех возрастных групп, показаны на рисунке 2.

Рис. 2. Средние значения и стандартные ошибки оценок средней емкости VWM ( K ), вычисленных на основе размеров набора 4 и 6 для трех возрастных групп в Эксперименте 1. * p <0,05; ** p <0,001.

Для оценок K , исключая условие размера набора 2, снова было значительное влияние возраста на производительность, F (2,64) = 11.41, p <0,001, ηp2 = 0,26. В соответствии с предыдущими выводами, запланированные контрасты показали, что как 13-, так и 16-летние имеют более низкие оценки емкости VWM, чем взрослые [ t (64) = -4,77, p <0,001, d = -1,40, и t (64) = –2,19, p = 0,032, d = –0,76 соответственно].

Воспроизведение предыдущих результатов с молодыми подростками (Cowan et al., 2006; Spronk et al., 2012), этот эксперимент продемонстрировал, что 13-летние не имеют оценок емкости VWM, как у взрослых.Расширяя эти результаты, этот эксперимент также показал, что даже 16-летние имеют более низкие оценки дееспособности, чем взрослые. Эти результаты предполагают, что емкость VWM не достигает взрослого уровня в подростковом возрасте.

Эксперимент 2

Введение

Эксперимент 1 предоставил подтверждающее свидетельство того, что оценки емкости VWM не достигают взрослых уровней в раннем подростковом возрасте, и первое свидетельство того, что они могут не достигать взрослых уровней даже в позднем подростковом возрасте. Эти результаты противоречат утверждениям о том, что емкость VWM достигает взрослого уровня в первые годы жизни.Однако возможно, что несоответствие результатов этих исследований, по крайней мере, частично вызвано различиями в длительности массивов памяти. В исследованиях, которые утверждали, что емкость VWM достигла уровня взрослого человека в ранние годы жизни (Ross-Sheehy et al., 2003; Riggs et al., 2006), массивы памяти были представлены для 500 мс. Однако в эксперименте 1 мы представили массивы памяти на 150 мсек. Чтобы исключить возможность того, что более низкая производительность подростков была вызвана в основном недостаточным воздействием на массив памяти, в эксперименте 2 мы представили массивы памяти для как короткие, так и более длительные.

Получены противоречивые данные о влиянии увеличения времени представления на производительность VWM. В исследовании с участием молодых людей увеличение продолжительности массива памяти со 100 до 500 мс не привело к улучшению показателей VWM (Vogel et al., 2001). Напротив, в исследовании, в котором сравнивалась производительность VWM у детей, молодых людей и пожилых людей, было обнаружено, что производительность увеличилась со 100 до 500 мс (но не с 500 до 1000 мс) для всех возрастных групп (Sander et al. , 2011).

В этом эксперименте мы исследовали влияние продолжительности массива памяти на VWM у подростков и взрослых. Мы стремились воспроизвести результаты эксперимента 1, а также определить (а), получили ли подростки больше пользы, чем взрослые от более длительного воздействия; и (b) было ли увеличение воздействия на массив памяти достаточным для устранения возрастных различий в производительности, наблюдаемых в первом эксперименте. Чтобы изучить влияние времени воздействия на показатели VWM у подростков и взрослых, мы представили участникам длительность массива памяти 150, 500 и 1000 мс, случайным образом представленных в исследованиях.Мы не использовали время представления более 1000 мс, чтобы предотвратить использование вербального кодирования во время массивов памяти.

Дополнительным преимуществом Эксперимента 2 по сравнению с Экспериментом 1 является использование более мощного статистического метода, многоуровневого моделирования (MLM), для анализа данных. В этом случае уместно многоуровневое моделирование, потому что наши данные структурированы как ответы внутри людей, с продолжительностью как независимой переменной внутри человека и возрастом как независимой переменной между людьми.Обычно кластеризация ответов с отдельными людьми в дизайне с повторными измерениями решается путем усреднения ответов, но этот подход исключает потенциально значимую вариативность на уровне человека. Здесь MLM позволяет нам анализировать все ответы за все периоды и всех участников в единой мощной модели.

Метод

Участники

В окончательную выборку вошли двадцать девять 13-летних ( M = 13,41 года, SD = 0,25; 14 женщин), 28 16-летних ( M = 16.48 лет, SD = 0,29; 15 женщин) и 32 взрослых ( M = 20,58 лет, SD = 2,09; 15 женщин). Все участники имели нормальное зрение или зрение с поправкой на нормальное, и, как правило, развивались люди без неврологических расстройств, СДВ / СДВГ, нарушения обучаемости, цветовой слепоты или проблем с зрительным отслеживанием. Все участники-подростки были учениками средних и старших классов, посещавшими различные школы в Юджине, штат Орегон. Все взрослые участники были студентами Университета Орегона.Один 13-летний участник и один 16-летний участник не были включены в эту окончательную выборку из-за выполнения ниже шансов при более высоких размерах подходов, что свидетельствует о том, что эти участники не были полностью вовлечены в задачу.

Уровни материнского образования сравнивались в качестве прокси для SES, и никаких различий между группами не наблюдалось [ F (2,78) = 0,52, p = 0,60]. Средний уровень образования матери соответствовал «завершению некоторых классов колледжа» во всех возрастных группах.

Исследование было проведено с одобрения Институционального наблюдательного совета Университета Орегона. Письменное согласие было получено от всех участников в возрасте до 18 лет, и их родители подписали форму согласия для своих детей. Участники старше 18 лет подписали форму согласия на участие. Всем участникам платили за свое время.

Стимулы и процедура

Парадигма, описанная в Эксперименте 1, была изменена для исследования влияния продолжительности массива памяти на производительность.Как и в первом эксперименте, массивы памяти состояли из 2, 4 или 6 отображаемых элементов. В эксперименте 1 было обнаружено, что оценки K из условия размера набора 2 снижают общие оценки емкости, но направление результатов, по-видимому, не зависело от включения этого условия. Мы сохранили заданное условие размера 2 в эксперименте, чтобы максимально приблизить план эксперимента 1. Массивы памяти были представлены на 150, 500 или 1000 мс. Эксперимент состоял из 120 испытаний для каждого времени представления, причем как размеры набора, так и длительность массива памяти были рандомизированы по испытаниям.Всего было 360 исследований. Участникам был предложен перерыв каждые 90 испытаний, с возможностью сделать три перерыва во время исследования. На завершение эксперимента ушло около 20 минут.

Анализ данных

Данные о времени отклика сгруппированы внутри субъектов в том смысле, что наблюдения одного и того же участника более сильно коррелируют друг с другом, чем наблюдения разных участников. Это нарушает общее предположение линейной модели о независимости ошибок на уровне отклика.MLM явно решает эту проблему, отдельно оценивая ошибку внутри и между субъектами в предположении, что наблюдения внутри субъектов не являются независимыми (Garson, 2013). Соответственно, мы использовали MLM с оценками емкости VWM, вложенными в отдельных лиц для этого плана повторных измерений. Многоуровневая модель была проанализирована с помощью программы иерархического линейного моделирования (HLM) (Raudenbush and Bryk, 2002). Внутренний предиктор, которым была продолжительность, был введен на уровне 1, а межличностный предиктор, возрастная группа, был введен на уровне 2.Мы использовали неструктурированную матрицу дисперсии / ковариации, чтобы учесть неоднородные ошибки по возрастным группам. Время экспозиции составляло 150 мс, и фиктивные коды использовались для сравнения 13-летних детей со взрослыми, а также 16-летних со взрослыми. Использовалась следующая модель, в которой точка пересечения и наклоны могли изменяться случайным образом.

В этой модели Response _ij предсказывается линейной функцией времени экспозиции ( TIME _ij ) для оценки емкости VWM индивидуального i в случае j .Перехват ( β _0i ) представляет оценку емкости VWM индивидуального i на 150 мс. Наклон ( β _1i ) представляет влияние времени воздействия на оценку емкости VWM человека. Эта многоуровневая модель позволила нам проверить репликацию результатов эксперимента 1 на 150 мс (параметры в уравнении β ₀ ), и, кроме того, было ли основное влияние времени воздействия ( γ ₁₀ ), и если возрастные группы по-разному выиграли от более длительного воздействия массивов памяти (γ ₁₁ и γ ₁₂ ).Коэн d (Cohen, 1977; Rosnow et al., 2000) приводится для сравнения групп с фиктивным кодом в точке пересечения (150 мс).

Результаты и обсуждение

Средние и стандартные отклонения оценок K представлены в таблице 2 отдельно для размера набора 4, размера набора 6 и среднего из оценок K из размера набора 4 и размера набора 6. Среднее значение K оценок для трех возрастных групп в зависимости от условий воздействия показаны на Рисунке 3.

Таблица 2. Описательные оценки емкости VWM ( K ) в разных условиях воздействия в эксперименте 2 .

Рис. 3. Средние значения и стандартные ошибки оценок емкости VWM ( K ), вычисленных на основе размеров набора 4 и 6 для трех возрастных групп в условиях воздействия в эксперименте 2 .

Хотя оценки емкости, полученные из условия размера 2 набора, приводят к недооценке емкости VWM, чтобы продемонстрировать, что наши результаты не зависели от исключения этого условия, мы снова сначала провели все анализы, включая условие размера 2 набора в большом в среднем К .

Повторяя результаты эксперимента 1, при времени экспозиции 150 мс 13-летние дети показали худшие результаты, чем взрослые, t (86) = –3,92, p <0,001, d = –1,15. Точно так же в этом кратчайшем состоянии 16-летние также показали худшие результаты, чем взрослые: t (86) = –2,31, p = 0,023, d = –0,57. Продолжительность массива памяти не оказала существенного влияния на увеличение емкости VWM у взрослых, t (86) = 1.54, p = 0,12. Наблюдалась значительная разница в скорости увеличения емкости VWM между 13-летними и взрослыми, t (86) = 2,31, p = 0,023. Скорость увеличения дееспособности за время воздействия не различалась между 16-летними и взрослыми, t (86) = 1,13, p = 0,26.

Аналогичным образом, для оценок K , исключая условие размера набора 2, при времени воздействия 150 мс взрослые имели более высокие оценки емкости, чем оба 13-летних [ t (86) = 3.86, p <0,001, d = 1,14] и 16-летние [ t (86) = 2,50, p = 0,015, d = 0,56].

Также для оценок K , исключая условие размера набора 2, продолжительность массива памяти не оказала значительного влияния на увеличение емкости VWM у взрослых, t (86) = 1,71, p = 0,090. В отличие от анализа, который включал условие размера набора 2, разница в скорости увеличения емкости VWM между 13-летними и взрослыми не достигла значимости при p <0.05, но было очень близко к этому альфа-отсечению, t (86) = 1,97, p = 0,051. Скорость увеличения емкости в течение времени представления не различалась между 16-летними и взрослыми, t (86) = 1,31, p = 0,19.

Чтобы проверить, показали ли 16-летние дети хуже, чем взрослые, даже в условиях самого длительного представления, для оценок K , исключая условие размера 2, которое приводит к недооценке способности, была запущена следующая модель, снова с неоднородной ошибкой. термины.Чтобы иметь экономную модель, поскольку скорость увеличения VWM за время презентации существенно не различалась между 16-летними и взрослыми, возрастная группа была включена только в качестве предиктора оценок емкости на 1000 мс, но не как предсказатель скорости снижения емкости. Эта модель показала, что даже на 1000 мс 16-летние показали худшие результаты, чем взрослые, t (58) = –2,20, p = 0,032, d = –0,41.

В то время как Vogel et al. (2001) не сообщали об улучшении емкости от 100 до 500 мс у молодых людей, Sander et al.(2011) обнаружили увеличение пропускной способности для 10-летних, молодых людей и пожилых людей со 100 до 500 мс, но не с 500 до 1000 мс. В этом эксперименте мы не обнаружили значительного влияния времени воздействия на молодых людей. Тем не менее, при сравнении подростков младшего и старшего возраста со взрослыми наблюдалась интересная закономерность наклона увеличения дееспособности. Как показано на Рисунке 3, 13-летние дети показали наибольшую скорость улучшения емкости при более длительном использовании массива памяти.Младшие подростки, по-видимому, по-разному выиграли от более длительного времени воздействия, чем участники старшего возраста, которые, похоже, не получили большой пользы от увеличения продолжительности массива памяти. Эти результаты подразумевают, что разные факторы объясняют, почему молодые подростки не достигают результатов на уровне взрослых по сравнению с подростками старшего возраста. Возможно, что незрелый профиль в идентификации и передаче перцептивных репрезентаций в VWM частично объясняет более низкую производительность младших подростков, в то время как старшие подростки не проявляют такой незрелости в процессах кодирования.Кроме того, уровни созревания корковых структур, которые демонстрируют временной профиль активации, не учитываемый перцептивными или общими эффектами внимания, такими как нижний фронтальный переход в боковой префронтальной коре (Todd et al., 2011), могут объяснять, почему моложе подростки по-разному выигрывают от более длительного воздействия массивов памяти.

Несмотря на то, что более длительное воздействие массива памяти дает разные преимущества, подростки младшего и старшего возраста по-прежнему работают хуже, чем молодые люди.Более длительное воздействие на массив памяти уменьшилось, но не устранило возрастные различия в емкости VWM, наблюдаемые в эксперименте 1. Эти результаты предполагают, что различия в емкости, наблюдаемые между подростками и взрослыми в эксперименте 1, были вызваны не только коротким временем представления, и подтверждают гипотезу о том, что Возможности VWM имеют длительную траекторию развития.

Общие обсуждения

В настоящем исследовании изучали, продолжает ли способность VWM развиваться в подростковом возрасте до взрослой жизни.В целом, наши результаты показали, что способность VWM не достигает взрослого уровня ни в более ранние, ни в более поздние годы подросткового возраста. Независимо от того, был ли массив памяти представлен кратковременно или на более длительный срок, ни младшие, ни старшие подростки не показали оценок возможностей взрослых. Наши результаты согласуются с предыдущими исследованиями, которые продемонстрировали более низкие оценки дееспособности в раннем подростковом возрасте по сравнению с взрослыми (Cowan et al., 2005; Spronk et al., 2012). Здесь мы распространяем эти данные на более поздние годы подросткового возраста в соответствии с утверждением, что показатели VWM улучшаются в подростковом возрасте (Brockmole and Logie, 2013).

Наши результаты противоречат утверждениям о том, что зрительная способность WM достигает взрослого уровня в младенчестве (Ross-Sheehy et al., 2003; Oakes and Luck, 2014) или в среднем детстве (Riggs et al., 2006). Возможно, что способность VWM не развивается линейным образом, а скорее следует U-образной траектории развития, достигая более высоких уровней работоспособности в более раннем возрасте, за которым следует снижение работоспособности в подростковом возрасте и возрождение во взрослой жизни. Действительно, есть примеры таких нелинейных траекторий развития в других аспектах познания (Uhlhaas et al., 2009; Dumontheil et al., 2010).

Однако также вероятно, что расхождение результатов между этими исследованиями младенцев и другими исследованиями развития способности VWM проистекает из различий парадигм. В исследованиях, в которых использовался вариант задачи обнаружения изменений (Luck and Vogel, 1997) с детьми, подростками и взрослыми, участников просили устно или вручную ответить, чтобы указать, произошло ли изменение в отображении (Cowan et al., 2005, 2006; Сандер и др., 2011; Spronk et al., 2012). Однако в исследованиях младенцев способность VWM оценивалась преимущественно по взгляду младенцев (Ross-Sheehy et al., 2003; Oakes et al., 2013; Kwon et al., 2014). Мы не можем исключить возможность того, что характеристики отклика парадигм играют роль в оценках емкости VWM, полученных в каждом исследовании. Утверждалось, что поисковые временные парадигмы могут задействовать различные когнитивные процессы по сравнению с задачами с явными требованиями к ответу, что дает различные профили производительности (Karmiloff-Smith, 1992; Hood et al., 2000; Кин, 2003; Ли и Кюльмайер, 2013). Вполне вероятно, что вариации парадигм VWM, независимо от того, насколько они похожи, могут иметь внутренние различия в том, какие аспекты VWM они измеряют. Фактически, исследования, в которых тестировались дети, подростки и взрослые с аналогичными задачами и схожими методами получения ответа, неизменно демонстрировали более низкие оценки потенциала VWM у детей и подростков по сравнению со взрослыми (Cowan et al., 2005, 2006; Sander et al. , 2011; Spronk et al., 2012).Наши результаты расширяют результаты этих исследований и предполагают, что показатели VWM развиваются в более поздние годы подросткового возраста до взрослой жизни.

В нескольких исследованиях сообщалось об изменениях в развитии вербальных и пространственных задач рабочей памяти в подростковом возрасте (Kwon et al., 2002; Gathercole et al., 2004; Luna et al., 2004; Luciana et al., 2005; Johnson et al., 2014). Кроме того, изменения в развитии в подростковом возрасте наблюдались в отношении различных других аспектов познания, таких как принятие решений (Crone and van der Molen, 2004), скорость обработки (Kail, 1991; Ferrer et al., 2013), творческое мышление (Kleibeuker et al., 2013) и рассуждение (Huizenga et al., 2007; Ferrer et al., 2013). Наши результаты показывают, что способность VWM демонстрирует длительное развитие в подростковом возрасте, аналогично траекториям, наблюдаемым в других аспектах рабочей памяти, а также различных других когнитивных способностях.

Хотя наше исследование предоставляет доказательства возрастных различий в способности БВ у подростков и взрослых, механизмы, лежащие в основе таких различий, требуют дальнейшего изучения.Подростковый возраст — ключевой период для развития мозга, во время которого наблюдаются существенные изменения (Lebel, Beaulieu, 2011; Raznahan et al., 2011; Blakemore, 2012; Klein et al., 2014). Предыдущие исследования связывали изменения в функционировании мозга от подросткового до взрослого возраста с изменениями в процессе развития зрительно-пространственной рабочей памяти (Kwon et al., 2002; Scherf et al., 2006; Bunge and Wright, 2007). Вполне вероятно, что изменения в оценках емкости VWM от подросткового до взрослого возраста вызваны функциональными изменениями в корковых областях, которые участвуют в процессах рабочей памяти, таких как теменная кора и префронтальная кора (Curtis and D’Esposito, 2003; Todd and Marois, 2004 г.).Кроме того, размер и плотность трактов белого вещества, соединяющих префронтальные, затылочные, теменные и височные доли, были связаны с емкостью VWM (Golestani et al., 2014). Поскольку микроструктуры белого вещества резко трансформируются в подростковом возрасте (Nagy et al., 2004; Barnea-Goraly et al., 2005; Mabbott et al., 2006), изменения в белом веществе от подросткового до взрослого возраста также могут быть причиной изменений в способности БВВ. .

Потенциально возрастные различия в оценках возможностей VWM могут быть связаны с различиями в навыках внимания, а не с подлинными различиями в количестве слотов, доступных в VWM.Контроль внимания был постулирован как критический компонент рабочей памяти (Engle and Kane, 2004). В поддержку этой точки зрения, более слабый контроль внимания был связан с более низкими оценками емкости VWM (Vogel et al., 2005; Fukuda and Vogel, 2009, 2011; Unsworth and Robison, 2014). В этом отношении, имея в среднем более низкие оценки дееспособности, подростки могут фактически напоминать взрослых с низкой дееспособностью. Исследования с участием взрослых показали, что взрослые с низкой производительностью обладают более низкими навыками фильтрации, что не позволяет им исключать ненужные элементы из VWM (Vogel et al., 2005). Более того, обнаружено, что взрослые с низкой способностью восстанавливаются после захвата внимания медленнее, чем взрослые с высокой способностью (Fukuda and Vogel, 2011). Если подростки больше похожи на взрослых с низкой производительностью, более низкие показатели, которые они демонстрируют, могут быть результатом их неэффективного использования доступных слотов для VWM. В соответствии с этим утверждением, в исследовании связанных с событием потенциалов (ERP) с участием подростков и взрослых было обнаружено, что контралатеральная задерживающая активность (CDA) была выше у подростков, чем у взрослых, когда была одна цель и два отвлекающих элемента, в отличие от аналогичный CDA наблюдался, когда на дисплее был только целевой элемент (Spronk et al., 2012).

Однако механизмы, ответственные за более низкую успеваемость подростков и взрослых с низкой дееспособностью, также могут отличаться друг от друга. Например, в исследовании, сравнивающем пожилых людей с более молодыми, пожилые люди не были просто молодыми людьми с низкой способностью, несмотря на то, что в среднем работали хуже, чем у молодых людей (Jost et al., 2011). Точно так же, несмотря на сходство оценок дееспособности подростков и взрослых с более низкими дееспособностями, могут существовать различные механизмы, приводящие к такой низкой успеваемости.

В качестве альтернативы наблюдаемые различия в производительности могут быть связаны с возрастными различиями в количестве слотов, доступных в VWM. В недавнем исследовании с участием детей выяснялось, объясняют ли такие различия в доступных временных интервалах различия в успеваемости детей и взрослых (Cowan et al., 2010). Утверждалось, что неэффективность внимания не может полностью объяснить наблюдаемые возрастные различия в успеваемости и что существуют реальные различия в хранении между детьми и взрослыми.Соответственно, могут быть различия в количестве слотов, доступных в VWM для подростков по сравнению со взрослыми. Более того, могут быть разные основные механизмы, которые приводят к незрелому профилю VWM у младших и старших подростков. Наши результаты свидетельствуют о том, что более молодые подростки получают больше пользы от более длительного воздействия проявлений памяти, чем взрослые, в то время как подростки старшего возраста не демонстрируют таких преимуществ. Эти результаты предполагают различные ограничивающие факторы для успеваемости в раннем и позднем подростковом возрасте.

Помимо различий в оценках емкости VWM, подростки могут отличаться от взрослых по разрешающей способности представлений VWM. Было продемонстрировано, что количество элементов, предназначенных для немедленного доступа, и разрешение этих представлений являются отдельными аспектами VWM (Xu and Chun, 2006; Awh et al., 2007; Fukuda et al., 2010). Следовательно, могут существовать различные траектории развития того, сколько элементов может храниться в рабочей памяти, в зависимости от того, насколько точны эти представления.Хотя количество элементов, хранящихся в памяти, увеличивается с возрастом, точность этих представлений может достигать взрослого уровня раньше во время развития. Напротив, независимо от различных лежащих в основе нейронных механизмов (Xu and Chun, 2006), обе системы, поддерживающие VWM, могут казаться незрелыми в подростковом возрасте.

Важно отметить, что в обоих исследованиях мы сравнивали подростков с молодыми людьми, которым в среднем было 20 лет. Хотя утверждалось, что максимальная производительность VWM достигает 20 лет (Brockmole and Logie, 2013), мы не можем утверждать, что молодые люди в нашем исследовании отражают пиковую производительность VWM в зрелом возрасте.Возможно, что VWM продолжает развиваться и в третьем десятилетии жизни, отражая структурные изменения в созревании мозга во взрослом возрасте (Sowell et al., 2001, 2003; Lebel and Beaulieu, 2011). Кроме того, все взрослые участники наших экспериментов были студентами колледжей. В нашем исследовании мы подобрали подростков и взрослых на основе уровня образования матери. Однако следует отметить, что уровень материнского образования в наших выборках был относительно высоким и соответствовал, по крайней мере, некоторому послесреднему образованию.Следовательно, еще предстоит оценить, как наши результаты будут распространены как на молодежь, так и на взрослых из разных слоев общества SES. Более того, потребуется более полный набор когнитивных показателей, чтобы исключить любые противоречивые когнитивные различия между подростками и взрослыми. Будущие исследования, включающие более широкий диапазон возрастов и SES, а также более подробные когнитивные оценки, могут значительно помочь в изучении типичного развития VWM от подросткового до взрослого возраста. Кроме того, включение методов нейровизуализации может помочь в определении факторов, которые объясняют возрастные различия в оценках возможностей VWM.

Хотя многое еще предстоит изучить, наше исследование предоставляет доказательства длительного профиля развития способности VWM. Будучи поздно развивающейся системой, которая, кажется, не достигает взрослого уровня даже в позднем подростковом возрасте, способность VWM потенциально может стать довольно пластичной системой в развитии, податливой к воздействиям окружающей среды. Исследования нейропластичности в процессе развития неоднократно демонстрировали, что пластиковые системы могут быть как скомпрометированы, так и улучшены в зависимости от опыта (Stevens and Neville, 2009).Следовательно, недостатки VWM могут быть обнаружены у подростков, которые пережили невзгоды в процессе развития. Например, более низкий уровень материнского образования был связан с более низкими показателями ОМ у подростков, и эти ассоциации, по-видимому, остаются стабильными в подростковом возрасте (Hackman et al., 2014). Целевые проверки и последующие меры могут быть полезны для уменьшения таких различий. Проведя параллели с исследованиями, которые показывают, что дети с плохими навыками управления машинным обучением особенно выигрывают от адаптивного обучения WM (Holmes et al., 2009), целевые тренинги могут быть особенно эффективными для подростков с более низкой способностью к БВВ. Поскольку способность VWM является предиктором академической успеваемости детей, вмешательства, направленные на улучшение навыков VWM, могут в конечном итоге стать полезными инструментами для улучшения академических результатов подростков, которые подвержены риску неуспеваемости в школе.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Эта работа была поддержана через NIH / NIDCD R01-000481 до HN, и ONR N000141210972 и NIMH R01-MH087214 до EV. Мы благодарим членов лаборатории развития мозга за их поддержку и помощь в сборе данных, Эллиота Беркмана, Теодора Белла и Джейсона Исбелла за полезные комментарии к более ранней версии рукописи.

Список литературы

Ашкенази, С., Розенберг-Ли, М., Меткалф, А. В., Свигарт, А. Г., и Менон, В. (2013). Визуально-пространственная рабочая память является важным источником общей уязвимости в развитии арифметического познания. Neuropsychologia 51, 2305–2317. DOI: 10.1016 / j.neuropsychologia.2013.06.031

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Awh, E., Barton, B., и Vogel, E.K (2007). Визуальная рабочая память представляет собой фиксированное количество элементов независимо от сложности. Psychol. Sci. 18, 622–628. DOI: 10.1111 / j.1467-9280.2007.01949.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Барнеа-Горалы, Н., Менон, В., Эккерт, М., Тамм, Л., Баммер, Р., Карчемский, А. и др. (2005). Развитие белого вещества в детстве и подростковом возрасте: исследование поперечной визуализации тензора диффузии. Cereb. Cortex 15, 1848–1854. DOI: 10.1093 / cercor / bhi062

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брокмол, Дж. Р., и Логи, Р. Х. (2013). Возрастное изменение зрительной рабочей памяти: исследование с участием 55 753 участников в возрасте 8–75 лет. Фронт. Psychol. 4:12. DOI: 10,3389 / fpsyg.2013.00012

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коэн Дж. (1977). Статистический анализ мощности для поведенческих наук , Rev. Edn. Хиллсдейл: Lawrence Erlbaum Associates, Inc.

Google Scholar

Коуэн, Н. (2001). Магическое число 4 в кратковременной памяти: переосмысление способности умственной памяти. Behav. Brain Sci. 24, 87–114; обсуждение 114–185. DOI: 10.1017 / s0140525x01003922

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коуэн, Н., Эллиотт, Э. М., Скотт Саултс, Дж., Мори, К. С., Маттокс, С., Хисмятуллина, А. и др. (2005). О способности внимания: ее оценка и ее роль в рабочей памяти и когнитивных способностях. Cogn. Psychol. 51, 42–100. DOI: 10.1016 / j.cogpsych.2004.12.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коуэн, Н., Фристоу, Н. М., Эллиотт, Э. М., Бруннер, Р. П., и Саулс, Дж. С. (2006). Объем внимания, контроль внимания и интеллект у детей и взрослых. Mem. Cogn. 34, 1754–1768. DOI: 10.3758 / BF03195936

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коуэн, Н., Мори, К. К., Обушон, А. М., Цвиллинг, К. Э., и Гилкрист, А. Л. (2010). Семилетние дети распределяют внимание как взрослые, если только рабочая память не перегружена. Dev. Sci. 13, 120–133. DOI: 10.1111 / j.1467-7687.2009.00864.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крон, Э.А., и ван дер Молен, М.W. (2004). Изменения в развитии в процессе принятия решений в реальной жизни: выполнение игровой задачи, как ранее было показано, зависит от вентромедиальной префронтальной коры. Dev. Neuropsychol. 25, 251–279. DOI: 10.1207 / s15326942dn2503_2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кертис, К. Э. и Д’Эспозито, М. (2003). Постоянная активность префронтальной коры во время рабочей памяти. Trends Cogn. Sci. 7, 415–423. DOI: 10.1016 / S1364-6613 (03) 00197-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Dumontheil, I., Хоултон, Р., Кристофф, К., и Блейкмор, С. Дж. (2010). Развитие реляционного мышления в подростковом возрасте. Dev. Sci. 13, F15 – F24. DOI: 10.1111 / j.1467-7687.2010.01014.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Энгл, Р. У., и Кейн, М. Дж. (2004). «Исполнительное внимание, объем рабочей памяти и двухфакторная теория когнитивного контроля», в Психология обучения и мотивации , изд. Б. Росс (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Academic Press), 145–199.

Google Scholar

Феррер, Э., Уитакер, К. Дж., Стил, Дж. С., Грин, К. Т., Венделкен, К., и Бунге, С. А. (2013). Созревание белого вещества способствует развитию мыслительных способностей, влияя на скорость обработки. Dev. Sci. 16, 941–951. DOI: 10.1111 / desc.12088

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фукуда, К., Фогель, Э., Майр, У. и Эйв, Э. (2010). Количество, а не качество: взаимосвязь между гибким интеллектом и объемом рабочей памяти. Психон. Бык. Rev. 17, 673–679. DOI: 10.3758 / 17.5.673

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарсон, Г. Д. (2013). «Основы иерархического линейного и многоуровневого моделирования», в Hierarchical Linear Modeling , ed. Г. Д. Гарсон (Таузенд-Оукс, Калифорния: Sage Publications, Inc.), 3–25.

Google Scholar

Gathercole, S. E., Alloway, T. P., Willis, C., and Adams, A.-M. (2006). Рабочая память у детей с нарушениями чтения. J. Exp. Child Psychol. 93, 265–281. DOI: 10.1016 / j.jecp.2005.08.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гатеркол, С. Э., Пикеринг, С. Дж., Эмбридж, Б., и Уаринг, Х. (2004). Структура рабочей памяти от 4 до 15 лет. Dev. Psychol. 40, 177–190. DOI: 10.1037 / 0012-1649.40.2.177

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Giedd, J. N., Blumenthal, J., Jeffries, N.O., Castellanos, F.X., Liu, H., Zijdenbos, A., et al. (1999). Развитие мозга в детстве и подростковом возрасте: продольное исследование МРТ. Нат. Neurosci. 2, 861–863. DOI: 10.1038 / 13158

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Голестани, А. М., Майлз, Л., Бабб, Дж., Кастелланос, Ф. Х., Маласпина, Д., и Лазар, М. (2014). Ограничено нашими связями: ключевая роль белого вещества в индивидуальной изменчивости объема зрительной рабочей памяти. J. Neurosci. 34, 14913–14918. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2317-14.2014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хакман, Д. А., Бетанкур, Л. М., Галлоп, Р., Ромер, Д., Бродский, Н. Л., Херт, Х. и др. (2014). Картирование траектории социально-экономического неравенства в рабочей памяти: факторы родителей и соседства. Child Dev. 85, 1433–1445. DOI: 10.1111 / cdev.12242

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Холмс, Дж., Gathercole, S.E., и Dunning, D.L. (2009). Адаптивное обучение приводит к стойкому улучшению плохой рабочей памяти у детей. Dev. Sci. 12, F9 – F15. DOI: 10.1111 / j.1467-7687.2009.00848.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Худ Б., Кэри С. и Прасада С. (2000). Предсказание результатов физических упражнений: двухлетние дети не могут раскрыть знания о прочности и поддержке. Child Dev. 71, 1540–1554. DOI: 10.1111 / 1467-8624.00247

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хьюзенга, Х. М., Крон, Э. А., и Янсен, Б. Дж. (2007). Принятие решений у здоровых детей, подростков и взрослых объясняется использованием все более сложных правил пропорционального рассуждения. Dev. Sci. 10, 814–825. DOI: 10.1111 / j.1467-7687.2007.00621.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джонсон, Э. Л., Сингли, А. Т. М., Пекхэм, А. Д., Джонсон, С.Л., Бунге С.А. (2014). Пупиллометрия, вызванная заданием, дает возможность увидеть развитие кратковременной памяти. Фронт. Psychol. 5: 218. DOI: 10.3389 / fpsyg.2014.00218

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Йост, К., Брик, Р. Л., Фогель, Э. К., и Майр, У. (2011). Пожилые люди похожи на молодых людей с низкой рабочей памятью? Эффективность фильтрации и возрастные различия в зрительной рабочей памяти. Cereb. Cortex 21, 1147–1154.DOI: 10.1093 / cercor / bhq185

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кармилов-Смит, А. (1992). За пределами модульности: перспективы развития когнитивной науки . Кембридж, Массачусетс: MIT Press.

Google Scholar

Кин, Р. (2003). Изображение предметов и событий Почему младенцы выглядят такими умными, а малыши — такими тупыми? Curr. Реж. Psychol. Sci. 12, 79–83. DOI: 10.1111 / 1467-8721.01234

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kleibeuker, S.В., Де Дреу, К. К., Кроун, Э. А. (2013). Развитие творческого познания в подростковом возрасте: различные траектории для понимания и расходящегося мышления. Dev. Sci. 16, 2–12. DOI: 10.1111 / j.1467-7687.2012.01176.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кляйн, Д., Ротарска-Ягела, А., Генк, Э., Шритаран, С., Мор, Х., Ру, Ф. и др. (2014). Созревание мозга у подростков и кортикальные складки: доказательства снижения гирификации. PLoS ONE 9: e84914. DOI: 10.1371 / journal.pone.0084914

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Квон, Х., Рейсс, А. Л., и Менон, В. (2002). Нейронная основа длительных изменений в развитии зрительно-пространственной рабочей памяти. Proc. Natl. Акад. Sci. США 99, 13336–13341. DOI: 10.1073 / pnas.162486399

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лебель, К., Болье, К. (2011). Продольное развитие мозговой проводки человека продолжается с детства до взрослого возраста. J. Neurosci. 31, 10937–10947. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.5302-10.2011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли В., Кюльмайер В. А. (2013). Маленькие дети демонстрируют диссоциацию, когда они смотрят и указывают пальцем во время падений. Cogn. Dev. 28, 21–30. DOI: 10.1016 / j.cogdev.2012.06.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ленартович, А., Делорм, А., Уолшоу, П. Д., Чо, А. Л., Билдер, Р. М., Макгоф, Дж.J., et al. (2014). Электроэнцефалография коррелирует дефицит пространственной рабочей памяти при синдроме дефицита внимания / гиперактивности: бдительность, кодирование и поддержание. J. Neurosci. 34, 1171–1182. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1765-13.2014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ленрут, Р. К., и Гедд, Дж. Н. (2006). Развитие мозга у детей и подростков: выводы из анатомической магнитно-резонансной томографии. Neurosci. Biobehav.Rev. 30, 718–729. DOI: 10.1016 / j.neubiorev.2006.06.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лучиана М., Конклин Х. М., Хупер К. Дж. И Яргер Р. С. (2005). Развитие невербальной рабочей памяти и процессов исполнительного управления у подростков. Child Dev. 76, 697–712. DOI: 10.1111 / j.1467-8624.2005.00872.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Удача, С. Дж., И Фогель, Э. К. (2013).Объем рабочей зрительной памяти: от психофизики и нейробиологии до индивидуальных особенностей. Trends Cogn. Sci. 17, 391–400. DOI: 10.1016 / j.tics.2013.06.006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Луна Б., Гарвер К. Э., Урбан Т. А., Лазар Н. А. и Суини Дж. А. (2004). Созревание познавательных процессов от позднего детства до зрелого возраста. Child Dev. 75, 1357–1372. DOI: 10.1111 / j.1467-8624.2004.00745.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мабботт, Д.Дж., Носуорти, М., Буффе, Э., Лафлин, С., и Рокель, К. (2006). Рост белого вещества как механизм когнитивного развития у детей. Neuroimage 33, 936–946. DOI: 10.1016 / j.neuroimage.2006.07.024

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартинуссен Р., Хайден Дж., Хогг-Джонсон С. и Таннок Р. (2005). Метаанализ нарушений рабочей памяти у детей с синдромом дефицита внимания / гиперактивности. J. Am. Акад. Ребенок-подростокc.Психиатрия 44, 377–384. DOI: 10.1097 / 01.chi.0000153228.72591.73

PubMed Аннотация |

Развитие подростков | Noba

Подростковый возраст — это период, который начинается с периода полового созревания и заканчивается переходом к взрослой жизни (примерно в возрасте 10–20 лет). Физические изменения, связанные с половым созреванием, вызываются гормонами. Когнитивные изменения включают в себя улучшение сложного и абстрактного мышления, а также развитие, которое происходит с разной скоростью в разных частях мозга и увеличивает склонность подростков к рискованному поведению, потому что усиление стремления к поиску ощущений и мотивации вознаграждения предшествует усилению когнитивного контроля.Отношения подростков с родителями проходят период переосмысления, когда подростки становятся более автономными, а такие аспекты воспитания, как удаленный мониторинг и психологический контроль, становятся более заметными. Взаимоотношения со сверстниками являются важными источниками поддержки и товарищества в подростковом возрасте, но также могут способствовать проблемному поведению. Однополые группы сверстников превращаются в группы сверстников смешанного пола, и романтические отношения подростков, как правило, возникают из этих групп. Формирование идентичности происходит по мере того, как подростки исследуют и принимают различные роли и идеологические позиции.Национальность, пол, этническая принадлежность, социально-экономический статус, религиозное происхождение, сексуальная ориентация и генетические факторы определяют, как подростки ведут себя и как на них реагируют другие, и являются источниками разнообразия в подростковом возрасте

Подростковый возраст — это этап развития, который начинается с полового созревания и заканчивается переход к взрослой жизни (примерно 10–20 лет).Подростковый возраст эволюционировал исторически, и есть данные, свидетельствующие о том, что эта стадия удлиняется, поскольку люди начинают половое созревание раньше и переходят во взрослую жизнь позже, чем в прошлом. Половое созревание сегодня начинается в среднем в возрасте 10–11 лет для девочек и 11–12 лет для мальчиков. Этот средний возраст дебюта постепенно снижался с течением времени с XIX века на 3-4 месяца за десятилетие, что объяснялось рядом факторов, включая лучшее питание, ожирение, частое отсутствие отца и другие факторы окружающей среды (Steinberg, 2013). .Завершение формального образования, финансовая независимость от родителей, брак и отцовство — все это были маркерами конца подросткового возраста и начала взрослой жизни, и все эти изменения происходят в среднем сейчас позже, чем в прошлом. Фактически, удлинение подросткового возраста побудило ввести новый период развития, названный развивающейся взрослой жизнью , который фиксирует эти изменения в развитии от подросткового возраста до взрослого возраста, происходящие примерно в возрасте от 18 до 29 лет (Arnett, 2000).

Этот модуль описывает изменения, происходящие в подростковом возрасте, в трех областях: физическом, когнитивном и социальном. В социальной сфере будут рассматриваться изменения в отношениях с родителями, сверстниками и романтическими партнерами.