心理指南認知與注意力
什麼是工作記憶?N-back 訓練真的有效嗎?
工作記憶是短暫保留資訊並加以處理的能力。本指南涵蓋了 Baddeley 模型、容量限制、數字廣度(digit span)、N-back 與空間廣度(spatial span)的差異,以及關於 N-back 訓練是否能提升智力的統合分析結果,並教你如何追蹤自己的趨勢。
Soundary · 5 分鐘閱讀 · 更新於
工作記憶是將資訊保留幾秒鐘並同時進行處理的能力,就像在撥號時記住電話號碼,或在心算時記住中間結果一樣。關於 N-back 訓練的簡短答案是:你會在與訓練相似的任務上表現得更好,但要說這種進步能延伸到智力、學業或工作表現等較遠的領域,目前的證據還很薄弱。接下來我們將探討什麼是工作記憶、如何測量它,以及訓練研究的結果。
Baddeley 的工作記憶模型
最廣泛使用的架構是 Baddeley 和 Hitch 在 1974 年提出的多重元件模型。它包含透過複誦來維持聲音與語言資訊的「語音迴路」(phonological loop)、保存視覺與空間資訊的「視覺空間草稿簿」(visuospatial sketchpad),以及控制這兩個儲存區並分配注意力的「中央執行系統」(central executive)。在 2000 年,又加入了「情節緩衝區」(episodic buffer),用來將來自多個來源的資訊結合成單一場景。
這種區分很重要,因為不同的測驗會評估不同的元件。按順序複誦數字主要依賴語音迴路;按亮起順序點擊方塊則依賴視覺空間草稿簿;而在不斷更新的資訊流中判斷當前刺激是否與前幾個步驟的刺激相符,則需要中央執行系統。因此,單一的測驗分數並不能代表整體的工作記憶。
容量限制:7±2 還是 4?
Miller 在 1956 年提出的「神奇數字 7±2」非常著名,但後來的研究指出,在防止複誦和意元集組(chunking)的情況下,成人一次能保留的獨立項目數量大約是 4 個,通常介於 3 到 5 個之間(Cowan, 2001)。數字廣度測驗的結果之所以在 7 左右,是因為將數字化為聲音複誦並將它們分組的策略發揮了作用。
容量在童年時期會增加,在老年時期會稍微下降,而在同一個人身上,也會因為睡眠不足、焦慮和疲勞而每天有所不同。因此,多次測驗的趨勢比任何單一分數都更有意義;在分數較低的日子裡,首先懷疑自己的狀態而不是能力,才是合理的。
數字廣度、N-back 與空間廣度:有何不同
它們都被稱為工作記憶測驗,但要求的能力卻不同。廣度(span)任務測量你能儲存多少資訊;N-back 測量你更新不斷湧入的資訊流並抑制過時資訊的能力;而 Sternberg 任務則測量你在記憶中搜尋項目的速度。
| 測驗 | 主要測量 | 結果指標 |
|---|---|---|
| 數字廣度(Jacobs, 1887) | 語音儲存容量 | 成功回憶的最長序列 |
| 空間廣度(Corsi, 1972) | 視覺空間儲存容量 | 成功點擊的最長序列 |
| N-back(Kirchner, 1958) | 更新、抑制、持續性注意力 | 準確率、擊中與誤報 |
| Sternberg(Sternberg, 1966) | 記憶搜尋效率 | 反應時間、每個項目的斜率 |
訓練效果的證據:近側轉移與遠側轉移
N-back 熱潮始於 2008 年,當時 Jaeggi 及其同事報告指出,接受數週雙重 N-back 訓練的組別在流體智力測驗上有所進步(Jaeggi 等人,2008)。然而,後來的大型統合分析得出了謹慎的結論。Melby-Lervag 和 Hulme(2013)發現,工作記憶訓練在口語和視覺空間工作記憶任務上產生了短暫的進步,但無法持久,也沒有令人信服的證據表明這種效果能轉移到非語文智力、注意力、閱讀或算術等較遠的領域。
Soveri 及其同事(2017)一項僅針對 N-back 的統合分析也發現了相同的模式。在與受訓的 N-back 相似的任務上,進步幅度為中等;但對其他工作記憶任務和流體智力的影響很小,且在與接受不同任務訓練的主動對照組相比時,效果進一步縮小。用研究人員的術語來總結,情況如下。
- 近側轉移(near transfer,在與受訓任務相似的任務上有所進步):相當一致。
- 遠側轉移(far transfer,在智力、學業或工作等較遠領域的進步):微小且不穩定,並且隨著對照組變得更嚴格而縮小。
- 預期效應(expectancy effects):單純相信訓練會有幫助就能稍微提高分數,這就是為什麼與主動對照組進行比較很重要。
真正影響工作記憶的因素
比訓練更可靠的是管理你的狀態。睡眠不足是降低工作記憶和注意力最著名的因素,而焦慮或擔憂會消耗中央執行系統的資源並縮小有效容量。規律的有氧運動對執行功能有微小但一致的正面影響。你正在服用的藥物和酒精也會影響當天的分數。
策略也會改變分數。將數字分成三個或四個一組(意元集組),或賦予它們節奏,能顯著提高數字廣度。這是對資訊的有效包裝,而不是儲存空間變大,因此當你追蹤自己的趨勢時,請保持相同的策略以確保比較是公平的。
在 Soundary 上追蹤你的趨勢
Soundary 的數字廣度測驗從 3 位數開始,每次增加 1 位數,最多到 10 位數,並在相同長度下失誤兩次後結束;結果是你成功回憶的最長序列。空間廣度測驗使用 3×3 的網格,從 3 個方塊進行到 9 個方塊,在第一次失誤時結束,並報告你最後完成的長度。
N-back 測驗是一個使用字母 A 到 H 的 2-back 任務,共進行 20 次試驗;當字母與前兩個步驟的字母相符時做出反應記為「擊中」,不相符時做出反應記為「誤報」,兩者都會與你的準確率一起顯示。Sternberg 測驗會顯示 1 到 6 個項目的記憶集,並在 28 次試驗中詢問探測項目是否在該集合中,然後計算準確率、平均反應時間以及每個項目的反應時間斜率。在相隔幾週的情況下,於每天的同一時間、使用同一台裝置、採用相同的策略重複進行測驗,能讓你更容易區分日常的波動與真正的改變。
- N-back(2-back)測量工作記憶的即時更新能力。開始測驗
- 史騰伯格記憶掃描記住 1 至 6 個數字,接著立即判斷隨後出現的測試數字是否在其中。除了準確率與反應時間,測驗還會測量每多記一個數字會使判斷變慢多少(毫秒/個),藉此揭示你記憶掃描的速度與效率。開始測驗
總結來說,工作記憶是一個容量有限、能同時儲存與操作資訊的系統,而每種測驗評估的面向都不同。N-back 訓練能讓你更擅長這項測驗本身,但能提升智力的證據很薄弱。因此,與其把期望寄託在訓練軟體上,不如好好照顧自己的睡眠、運動和整體狀態,並在相同條件下追蹤自己的變化趨勢,這才是更實際的做法。
常見問題
進行 N-back 訓練會提升我的 IQ 嗎?
自 2008 年首次報告以來,已有多項統合分析對此進行探討。結果顯示,對流體智力的轉移效應很小,且與主動對照組相比時效應更低。你確實會變得更擅長 N-back 測驗本身,但目前證明它能提升智力的證據仍然很薄弱。
數字廣度為 7 算好嗎?
成人的順向數字廣度通常在 7 左右,這是一個常見的典型值,因此屬於平均範圍。不過,數字呈現的速度、是否有語音朗讀,以及是否使用意元集組(chunking)策略,都很容易讓結果產生一兩個數字的落差。因此,在相同條件下觀察自己的變化趨勢會更有意義。
工作記憶和短期記憶有什麼不同?
短期記憶是指將資訊原封不動地保留幾秒鐘;而工作記憶則在此基礎上,加入了操作資訊和控制注意力的過程。順向複誦數字比較接近短期記憶,而逆向複誦或像 N-back 那樣需要不斷更新資訊,則會對工作記憶有較高的要求。
工作記憶分數低,就代表有 ADHD 或失智症嗎?
不是的。工作記憶較差是一種非特異性的表現,可見於 ADHD、憂鬱、焦慮、睡眠不足、老化等多種情況,單憑一次線上測驗的分數無法分辨出具體原因。如果已經影響到日常生活,正確的做法是尋求臨床面談與正式評估。
相關測驗
參考文獻
- Baddeley, A. D., & Hitch, G. (1974). Working memory. In G. H. Bower (Ed.), The psychology of learning and motivation (Vol. 8, pp. 47–89). Academic Press.
- Cowan, N. (2001). The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity. Behavioral and Brain Sciences, 24(1), 87–114.
- Jaeggi, S. M., Buschkuehl, M., Jonides, J., & Perrig, W. J. (2008). Improving fluid intelligence with training on working memory. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(19), 6829–6833.
- Melby-Lervåg, M., & Hulme, C. (2013). Is working memory training effective? A meta-analytic review. Developmental Psychology, 49(2), 270–291.
- Soveri, A., Antfolk, J., Karlsson, L., Salo, B., & Laine, M. (2017). Working memory training revisited: A multi-level meta-analysis of n-back training studies. Psychonomic Bulletin & Review, 24(4), 1077–1096.
本文為 Soundary 依據公開學術文獻與診斷標準撰寫的一般資訊,不構成對個人的醫學診斷或治療建議。若對症狀有顧慮,請諮詢精神科專業醫師。
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