Когнитивная психология — Психологос
Когнитивная психология (англ. cognitive psychology) — современное направление в исследовании познавательных процессов. Возникло в 1960-х гг. как альтернатива бихевиоризму — ровно потому, что других направлений естественно-научного плана в психологии в то время не существовало. Гештальт-психология к тому времени умерла, а психоанализ и гуманистическая психология к науке отношения не имеют. Когнитивная психология реабилитировала понятие психики как предмета научного исследования, рассматривая поведение как опосредствованное познавательными (когнитивными) факторами. Исследования когнитивных психологов охватывают как сознательные, так и бессознательные процессы психики, при этом и те и другие трактуются как различные способы переработки информации. Наиболее известные представители когнитивной психологии: Джордж Миллер, Джером Брунер, Ульрик Найссер.
Предмет когнитивной психологи — модели познавательных процессов. Понятие «когнитивное» (когнитивные процессы, когнитивная психология и когнитивная психотерапия.
Или: которые можно разумно промоделировать в терминах переработки информации, где в переработке информации можно разглядеть логику и рациональность.
К когнитивным процессам обычно относят память, внимание, восприятие, понимание, мышление, принятие решений, действия и воздействия — в той мере или в той части, в какой они заняты познавательными процессами, а не чем-то другим (влечениями, развлечениями…). Сильно упрощая, можно сказать, что это компетентность и знания, умения и навыки.
Современная когнитивная психология состоит из многих разделов: восприятие, распознавание образов, внимание, память, воображение, речь, психология развития, мышление и принятие решения, в целом естественный интеллект и отчасти искусственный интеллект. Модели познавательных процессов позволяют по-новому взглянуть на сущность психической жизни человека. «Когнитивная, или иначе познавательная, активность – это активность, связанная с приобретением, организацией и использованием знания. Такая активность характерна для всех живых существ, и в особенности для человека. По этой причине исследование познавательной активности составляет часть психологии» (Ульрик Найссер «Познание и реальность»).
С расширением предметной области исследований обнаружилась ограниченность информационного подхода, особенно при анализе речевой деятельности, мышления, долговременной памяти и структуры интеллекта. Поэтому когнитивисты начали обращаться к генетической психологии (Ж. Пиаже), культурно-исторической психологии (Л.
Когнитивный подход имеет в своей основе ряд аксиоматических предпосылок (Хабер, 1964):
- Представление о поэтапной переработке информации, т.е. о том, что стимулы внешнего мира проходят внутри психики через ряд последовательных преобразований.
- Допущение об ограниченной емкости системы переработки информации. Именно ограниченность способности человека осваивать новую информацию и преобразовывать уже существующую заставляет искать наиболее эффективные и адекватные способы работы с ней. Эти стратегии (в гораздо большей степени, чем соответствующие им мозговые структуры) моделируют когнитивные психологи.
- Вводится постулат о кодировании информации в психике. Данный постулат фиксирует предположение о том, что физический мир отражается в психике в особой форме, которую нельзя свести к свойствам стимуляции.
Вариантом когнитивной теории, завоевывающим все большую популярность в последние годы, является теория уровней переработки информации (Ф.Крейк, Р.Локхард, 1972). В настоящее время когнитивная психология все еще находится в стадии становления, но уже стала одним из самых влиятельных направлений мировой психологической мысли.
Когнитивистское направление в изучении личности и его характеристика (теории Дж. Келли, Дж. Роттера, Л. Бандуры и др.)
- Главная ->
- Государственный экзамен по специальности Психология личности (бакалавриат) ->
org/Breadcrumb»>Общая психологияПлан:
-
Альберт Бандура.
-
Джулиана Роттер.
-
Джордж Келли.
Материал взят из Ларри Хьелл, Дэниел Зиглер ТЕОРИИ ЛИЧНОСТИ
Социально-когнитивное направление в изучении личности представлено двумя персонологами — Альбертом Бандурой и Джулианом Роттером.
Бандура описывает психологическое функционирование человека в терминах непрерывных взаимовлияний бихевиоральных, когнитивных и относящихся к окружающей среде факторов. В соответствии с этой концепцией поведения, люди не зависят целиком от контроля внешних сил и не являются свободными существами, которые могут делать все, что им захочется. Напротив, большое значение придается обоюдному взаимодействию поведенческих реакций и факторов, относящихся к окружению, — динамическому процессу, где когнитивные компоненты играют центральную роль в организации и регулировании деятельности человека.
Основная теоретическая концепция Бандуры — моделирование или научение через наблюдение. Ключевое положение о том, что моделирование генерирует научение в основном посредством своей информативной функции, ясно отражает когнитивную ориентацию мышления Бандуры. Далее, научение через наблюдение регулируется четырьмя взаимосвязанными факторами — процессами внимания, сохранения, двигательного воспроизведения и мотивации.
Истолкование Бандурой подкрепления в научении через наблюдение также отражает его когнитивную ориентацию. В социально-когнитивной теории внешнее подкрепление часто имеет две функции — информативную и побудительную. Далее Бандура подчеркивает роль косвенного подкрепления, то есть наблюдения за тем, как другие получают подкрепление, и самоподкрепления, когда люди подкрепляют свое собственное поведение.
Саморегулирование, или то, как люди регулируют свое поведение, также является важной чертой социально-когнитивной теории.
Теория социального научения Джулиана Роттера подчеркивает значение мотивационных и когнитивных факторов для объяснения поведения в контексте социальных ситуаций. В частности, Роттер выделяет четыре важные переменные: потенциал поведения, ожидание, ценность подкрепления и психологическая ситуация. Роттер объединяет эти переменные в основную формулу прогноза. Формула показывает, что потенциал данного поведения в специфической ситуации является функцией ожидания того, что подкрепление последует за этим поведением, плюс ценность ожидаемого подкрепления.
Роттер использует более общую формулу для прогноза поведения в каждодневных ситуациях, с которыми сталкивается человек. Эта формула показывает, что потенциал потребности есть функция от свободы деятельности и ценности потребности.
Основным конструктом в социально-научающей теории Роттера является локус контроля, или обобщенное ожидание того, в какой степени люди контролируют подкрепления в своей жизни. Измерение локуса контроля обсуждалось в терминах «Шкалы интернальности-экстернальности» Роттера, и были отмечены определенные поведенческие характеристики, связанные с индивидуальными различиями по этой шкале.
Дж. Келли: когнитивная теория личности
Основоположником когнитивной теории личности является американский психолог Дж.. Келли (1905-1967). По его мнению, единственное, что человек хочет знать в жизни – это то, что с ним произойдет в будущем.
Главным источником развития личности, согласно Келли, является среда, социальное окружение.
Когнитивная теория личности подчеркивает влияние интеллектуальных процессов на поведение человека. В этой теории любой человек сравнивается с ученым, проверяющим гипотезы о природе вещей и делающим прогноз будущих событий. Любое событие открыто для многократного интерпретирования. Главным понятием в этом направлении является «конструкт» (от англ. сonstruct – строить). Это понятие включает в себя особенности всех известных познавательных процессов (восприятия, памяти, мышления и речи). Благодаря конструкторам, человек не только познает мир, но и устанавливает межличностные отношения. Конструкторы, которые лежат в основе этих отношений, называются личностными конструкторами. Конструкт – это своеобразный классификатор-шаблон нашего восприятия других людей и себя.
Келли открыл и описал главные механизмы функционирования личностных конструкторов, а также сформулировал основополагающий постулат и 11 следствий. Постулат утверждает, что личностные процессы психологически канализированы таким образом, чтобы обеспечить человеку максимальное предсказание событий.
Все остальные следствия уточняют этот основной постулат.
Келли полагал, что личность обладает ограниченной свободой воли. Конструктивная система, сложившаяся у человека в течение жизни, содержит в себе известные ограничения. Однако он не считал, что жизнь человека полностью детерминирована. В любой ситуации человек способен сконструировать альтернативные предсказания. Внешний мир – не злой и не добрый, а такой, каким мы конструируем его в своей голове. В конечном итоге, по мнению когнитивистов, судьба человека находится в его руках. Внутренний мир человека субъективен и является, по мнению когнитивистов, его собственным порождением. Каждый человек воспринимает и интерпретирует внешнюю реальность через собственный внутренний мир.
Как учатся наши студенты? Схема когнитивно-психологической модели обучения информационной грамотности | Кук
Аристотель, Никомахова этика, изд. Сара Броуди и Кристофер Роу (Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета, 2002 г.
), I.2.
Терри Дойл и Тодд Закрайсек, Новая наука об обучении: как учиться в гармонии со своим мозгом (Стерлинг, Вирджиния: Stylus Pub, 2013)
Джон Данлоски и др., «Улучшение обучения учащихся с помощью эффективных методов обучения: Перспективные направления когнитивной и педагогической психологии», Психологическая наука в интересах общества, 14, вып. 1 (1 января 2013 г.): 4–58
Гарольд Пашлер и др., Организация обучения и обучения для улучшения обучения учащихся (Вашингтон, округ Колумбия: Институт педагогических наук, Министерство образования США, 2007 г.).
Ричард Э. Майер и Мерлин К. Виттрок, «Решение проблем», в Справочнике по педагогической психологии, второе издание (Нью-Йорк: Рутледж, 2006 г.), 289.
Ср. Брансфорд и др., которые пишут, что «конечная цель обучения — иметь доступ к информации для широкого круга целей. . . [чтобы учащиеся могли] перенести то, чему они научились в школе, в повседневную обстановку дома, в обществе и на работе» (19).
99, 73).
Дани Бречер и Кевин М. Клипфель, «Образовательный тренинг для библиотекарей-инструкторов: общая точка зрения», Коммуникации в области информационной грамотности, 8, вып. 1 (2014): 43–49.
Элисон Дж. Хед, Кривая обучения: как выпускники колледжей решают информационные проблемы после того, как они приходят на работу, Отчет об исследовании информационной грамотности проекта, 2012 г. Критическое мышление и теория обучения», The Journal of Academic Librarianship 31, no. 1 (январь 2005 г.): 46–53.
Майрон Х. Дембо и Кит Ховард, «Советы по использованию стилей обучения: главный миф в образовании», Journal of College Reading and Learning 37, no. 2 (апрель 2007 г.): 101–9.
Гарольд Пашлер и др., «Стили обучения: концепции и доказательства», Психологическая наука в интересах общества, 9, вып. 3 (декабрь 2009 г.): 105–19
Фрэнк Коффилд и др., Стили обучения и педагогика в обучении после 16 лет: систематический и критический обзор (Лондон: Центр исследования обучения и навыков, 2004 г.
).
Дэниел Т. Уиллингем, Почему ученикам не нравится школа? Когнитивист отвечает на вопросы о том, как работает разум и что это значит для класса, 1-е изд. (Сан-Франциско: Джосси-Басс, 2009 г.), 147.
Дэниел Уиллингем и Дэвид Дэниел, «Обучение тому, что у студентов общего», Educational Leadership 69, no. 5 (февраль 2012 г.): 21.
Сидар Ринер и Дэниел Т. Уиллингем, «Миф о стилях обучения», Change (октябрь 2010 г.).
Гарри Ф. Харлоу, Маргарет Куенн Харлоу и Дональд Р. Мейер, «Обучение, мотивированное манипулированием», Журнал экспериментальной психологии, 40, вып. 2 (19 апреля50): 228–34.
Дэниел Х. Пинк, Драйв: удивительная правда о том, что нас мотивирует (Нью-Йорк: Riverhead Books, 2009).
Пол Дж. Сильвия, «Интерес — эмоция любопытства», «Современные направления в психологии», 17, вып. 1 (февраль 2008 г.): 57–60.
Дэвид Кембер, Эмбер Хо и Селина Хонг, «Важность установления актуальности в мотивации обучения студентов», «Активное обучение в высшем образовании», 9, вып.
3 (1 ноября 2008 г.): 249–63.
Карен Мерфи и Патрисия А. Александер, Понимание того, как учатся учащиеся: Руководство для руководителей учебных заведений, Лидерство в обучении (Таузенд-Оукс, Калифорния: Корвин, 2006 г.), 41.
Эми Ван Эппс и Меган Сапп Нельсон, «One-Shot or Embedded? Оценка различных сроков доставки информационных ресурсов, имеющих отношение к заданиям», «Библиотека и информация, основанная на доказательствах», № 8. 1 (н.д.).
Джордж А. Миллер, «Волшебное число семь, плюс-минус два: некоторые ограничения нашей способности обрабатывать информацию», Psychological Review 63 (1956): 81–97.
Алан Баддели, «Волшебное число семь: все еще волшебство после всех этих лет?», Психологический обзор 101, вып. 2 (19 апреля94): 353–56.
Нельсон Коуэн, «Волшебное число 4 в кратковременной памяти: пересмотр умственной емкости», Behavioral and Brain Sciences 24, no. 1 (февраль 2001 г.): 87–114.
Фернан Гобет и Гэри Кларксон, «Обрывки в экспертной памяти: свидетельство магического числа четыре».
. . или это два?», Memory 12, no. 6 (ноябрь 2004 г.): 732–47.
Джон Свеллер, «Когнитивная нагрузка во время решения задач: влияние на обучение», Cognitive Science 12, no. 2 (1988): 257–85.
Пол Чендлер и Джон Свеллер, «Теория когнитивной нагрузки и формат обучения», Познание и обучение 8, вып. 4 (1991): 293–332.
Дэвид Боуден и Лин Робинсон, «Темная сторона информации: перегрузка, тревога и другие парадоксы и патологии», Journal of Information Science 35, no. 2 (апрель 2009 г.): 180–91.
Джоэл Радд и Мэри Джо Радд, «Как справиться с информационной нагрузкой: пользовательские стратегии и последствия для библиотекарей», College & Research Libraries 47, no. 4 (19 июля86): 315–22.
Уиллингем, Почему учащиеся не любят школу?, 14.
Брайан Бойд, О происхождении историй: эволюция, познание и художественная литература (Кембридж, Массачусетс: Гарвард Белкнап, 2010).
Джонатан Готшалл, Животное, рассказывающее истории: как истории делают нас людьми (Бостон: Houghton Mifflin Harcourt, 2012).
Джоан Дидион, «Белый альбом», в Белом альбоме: Очерки (Нью-Йорк: Фаррар, 1979), 11–50.
Стивен Н. Эллиотт, Томас Р. Краточвилл и Джоан Литтлфилд Кук, Психология образования: эффективное преподавание, эффективное обучение, 3-е изд. (Бостон: Макгроу Хилл, 2000).
См. также Дэниел Уиллингем, «Как сделать учащихся более любознательными», Knowledge Quest 42, no. 5 (май 2014 г.): 32. В дополнение к увеличению запоминаемости информации, эта методология, демонстрируя любопытство преподавателя в исследованиях, может способствовать любопытству учащихся и их познавательной активности.
Джоди Розен, «Роузен о Дрейке, ничто не было прежним: Дрейк — рэп-игра, Тейлор Свифт?», Стервятник, 24 сентября 2013 г., www.vulture.com/2013/09/music-review-drake-nothing- был-тот же.html.
Ивонн Налани Меулеманс и Эллисон Карр, «Не к вашим услугам: построение подлинного партнерства между преподавателями и библиотекарями», Обзор справочных служб, 41, вып. 1 (2013): 80–90.
Кэти Уолдман, «Ненавистники будут ненавидеть, исследование подтверждает», The XX, 28 августа 2013 г.
, www.slate.com/blogs/xx_factor/2013/08/28/haters_are_gonna_hate_dispositional_attitude_study_confirms_it.html.
Дайана Дж. Арья и Эндрю Мол, «Роль повествования о научных открытиях в естественнонаучном образовании в средней школе: экспериментальное исследование», Journal of Educational Psychology 104, no. 4 (ноябрь 2012 г.): 1022–32.
«Рубашка поло», Википедия, 16 августа 2014 г., http://en.wikipedia
.org/wiki/Polo_shirt.
Дон Фоллис, «О проверке точности информации: философские перспективы», Library Trends 52, no. 3 (2004): 463–87.
В тесте CRAAP учащиеся оценивают информацию по ее актуальности, релевантности, авторитетности, точности и цели: www.csuchico.edu/
lins/handouts/eval_websites.pdf.
Барак Розеншайн, Карла Мейстер и Сол Чепмен, «Обучение студентов формулированию вопросов: обзор интервенционных исследований», Review of Educational Research 66, no. 2 (1 января, 1996): 181–221.
Скотти Д. Крейг и др., «Эффект вопросов глубокого рассуждения: роль диалога и вопросов глубокого рассуждения во время заместительного обучения», Познание и инструкция 24, вып.
4 (2006): 565–91
Пашлер и др., Организация обучения и обучения для улучшения обучения студентов.
Генри Л. Редигер и Эндрю К. Батлер, «Критическая роль практики припоминания в долгосрочном запоминании», Тенденции в когнитивных науках, 15, вып. 1 (2011): 20–27.
Анджела Л. Дакворт и др., «Преднамеренная практика приводит к успеху: почему настойчивые конкуренты побеждают на Национальной орфографической пчеле», Социальная психология и наука о личности, 2, вып. 2 (1 марта 2011 г.): 174–81.
К. Андерс Эрикссон, Ральф Т. Крампе и Клеменс Тешромер, «Роль преднамеренной практики в достижении экспертных результатов», Psychological Review 100, no. 3 (1993): 363–406.
Малкольм Гладуэлл, Выбросы: история успеха, 1-е изд. (Нью-Йорк: Little, Brown, 2008).
Будущие направления: может ли нейробиология внести свой вклад в изучение когнитивной модификации?
Николас Хон
В последние несколько лет становится все более очевидным, что нейронные основы когнитивных систем могут быть плодотворно изучены.
Естественный вопрос, возникающий в связи с этим развитием, заключается в том, может ли изучение мозга дать представление о том, как могут модифицироваться когнитивные системы. В этой главе рассматриваются различные способы, с помощью которых нейронауки могут информировать об исследованиях когнитивных модификаций.
Изменение или модификация — это понятие, привлекающее внимание многих различных областей исследования. В психологии мы очарованы идеей, что наши когнитивные процессы могут быть изменены для улучшения или, возможно, исправления. Аналогичное увлечение можно найти и в неврологии; однако изучается модификация мозга (с точки зрения структуры или функции). Несмотря на то, что это не полностью развитая область исследований, учитывая тесную связь между мозгом и разумом, неуклонно растет интерес к возможности того, что нейробиология может дополнить или расширить традиционные методы исследования когнитивных модификаций (например, Ансари и Кох). , 2006; Госвами, 2004; Posner & Rothbart, 2005).
В этой главе, в качестве примера, будут обсуждаться три способа, с помощью которых нейробиология, особенно визуализация мозга, может внести свой вклад в изучение когнитивных модификаций.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ «ПРАВИЛЬНЫХ» НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
Появление и усовершенствование технологии визуализации мозга, возможно, впервые позволило исследователям рассмотреть нейронный субстрат различных когнитивных операций. Такие методы, как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) и магнитоэнцефалография (МЭГ), позволяют безопасно оценивать нейронную активность, связанную с мыслительной обработкой, у людей. Результаты этих методов можно объединить с данными инвазивных клеточных записей приматов и других животных, чтобы создать картину того, как мозг поддерживает разум на разных уровнях, от анатомического до нейронного. Одним из очевидных способов использования методов визуализации мозга может быть идентификация и понимание нейронных цепей, лежащих в основе когнитивных систем, которые мы пытаемся модифицировать.
Когнитивные системы поддерживаются нейронными системами. Правильное понимание этих нейронных систем позволило бы лучше понять те аспекты когнитивной системы, которые можно легко изменить, и те, которые не так легко изменить. Это также может дать нам ориентир, по которому мы можем отслеживать успех вмешательства.
Рассмотрим случай чтения, которое представляет собой сложную умственную деятельность, требующую координации различных умственных операций. При чтении печатного слова отдельные буквы должны быть объединены в слово, фонологическая информация должна быть декодирована, а значение должно быть извлечено. Соответственно, исследования изображений мозга определили, что умелое чтение требует участия многих различных частей мозга, включая затылочную, височную и префронтальную кору. Каждая из этих областей играет различную роль в чтении. Например, затылочно-височная область, по-видимому, связана с обработкой визуальных словоформ (Cohen et al., 2002), тогда как нижняя префронтальная область, по-видимому, участвует в доступе к семантической информации (Wagner et al.
, 2001). Умелое чтение требует, чтобы все эти операции и поддерживающие их нейронные субстраты были неповрежденными и бескомпромиссными. Исследования также показали, как активность этих областей связана с поведением при чтении. Например, когда субъекты должны получить доступ к большему количеству семантической информации, чем к меньшему, наблюдается большая активация левой нижней лобной коры (Wagner et al., 2001). Кроме того, способность к чтению, по-видимому, связана с соответствующей активацией этой сети. Более слабые читатели демонстрируют меньшую активацию этой «сети чтения», чем более опытные читатели (Shaywitz et al., 2004). Соответственно, дислексия, нарушение чтения, связана с недостаточной активацией сети чтения (Temple et al., 2003).
При наличии знания о «правильной» нейронной цепи, обслуживающей конкретную когнитивную операцию, соответствующий пакет усовершенствований должен быть направлен на улучшение путем изменения работы этой же сети. Опять же, давайте рассмотрим случай чтения.
Исследования показали, что владение фонемами (или фонологическое осознание) важно при обучении чтению (Stanovich, Cunningham, & Cramer, 1984). В недавнем исследовании была предпринята попытка повысить эффективность чтения, предоставив детям программу обучения, основанную на фонетике (Shaywitz et al., 2004). Беглость чтения у детей, получивших эту инструкцию, улучшилась, и это улучшение распространилось на понимание. Сканирование фМРТ показало, что у этих детей наблюдается повышенная лобная и затылочно-височная активация после тренировки. Как обсуждалось ранее, известно, что эти области мозга поддерживают чтение. Это открытие предполагает, что обучение работало, влияя на «нормальную» сеть чтения, а не задействуя другие периферические нейронные ресурсы. Исследования показали, что для одной и той же задачи производительность может быть одинаковой, но основываться на задействовании разных нейронных ресурсов. Например, когда билингвы, в равной степени владеющие обоими языками, выполняли фонологическую задачу, они использовали другие нейронные ресурсы, чем «неравные» билингвы (Чи и др.
, 2004). Возможно, эта разница в модели рекрутирования нейронов лежит в основе некоторых различий в языковых возможностях между двумя группами, предполагая, что для оптимальной или лучшей работы необходимо задействовать правильные нейронные ресурсы.
Знание «нормальных» сетей, лежащих в основе когнитивной операции, также может дать подсказки о том, как оценивать программы восстановления. Исправление — это попытка модификации, потому что текущее состояние когнитивной системы в чем-то несовершенно. Как предполагалось ранее, фонологическая осведомленность, по-видимому, важна для квалифицированного чтения. Тренировка, направленная на фонологическую осведомленность детей с дислексией, привела к большей активации областей мозга, связанных с фонологической обработкой, у квалифицированных читателей (Temple et al., 2003), что позволяет предположить, что программа реабилитации была нацелена на «правильные» области. Это увеличение активации наблюдалось в тандеме с повышением производительности в тестах на навыки называния и понимания.
ИЗОБРАЖЕНИЕ МОЗГА ПОЗВОЛЯЕТ ПОНЯТЬ КАК РАБОТАЮТ КОГНИТИВНЫЕ СИСТЕМЫ
В предыдущем разделе была подчеркнута полезность визуализации мозга для выявления канонических нейронных цепей, лежащих в основе когнитивных систем. Однако иногда разумное сочетание визуализации мозга и поведенческих измерений может даже дать представление о психологических механизмах когнитивной системы. Один хороший пример этого относится к числовым способностям. Недавнее комбинированное исследование поведения и визуализации мозга показало, что численное мышление может состоять из разных компонентов (Dehaene et al., 19).99). Англо-русских билингвов учили выполнять задачи на точное сложение (например, 4 + 5 = 9) и приближение (например, 4 + 5 ближе к 8, чем к 2) на одном из двух языков, с которыми они были знакомы. Когда испытуемых тестировали на этих заданиях, было замечено, что выполнение задания на точное сложение было лучше, когда задание было представлено на языке обучения. С другой стороны, производительность в задаче на аппроксимацию была одинаковой независимо от того, на каком языке проводился тест.
Такая же картина результатов наблюдалась, даже когда задачи включали более сложные математические операции (например, с использованием кубических корней и логарифмов). Данные фМРТ, собранные во время выполнения испытуемыми задач, показали, что точная арифметика задействовала в основном левостороннюю сеть, включая левую нижнюю лобную кору, область, которая, как известно, участвует в лингвистической обработке. Это поддерживает идею о том, что точная арифметика может использовать представления, зависящие от языка. С другой стороны, аппроксимация затрагивала билатеральные теменные области. Известно, что теменные области участвуют в пространственной обработке. Следовательно, одна из возможностей состоит в том, что аппроксимация может включать представления числовой величины, аналогичные представлениям пространственной величины или расстояния.
Что делает это открытие интересным, так это то, что оно предполагает, что важная часть числового мышления может быть связана с работой лингвистической системы.
Каковы последствия этого? Часто обучение математике проводится независимо от обучения языку, возможно, исходя из того, что это принципиально разные познавательные операции. Педагоги могут счесть целесообразным рассмотреть возможность того, что систематические программы, дополняющие традиционные методы математического обучения лингвистическим компонентом, могут улучшить числовые возможности. Это также говорит о важности акцентирования зрительно-пространственной информации при обучении числовым навыкам. Одним очевидным примером этого может быть графическое изображение или представление числовых данных. Таким образом, практикующие специалисты, пытающиеся разработать программы модификации, нацеленные на «систему счета», могут счесть полезным учитывать как «потоки», так и их взаимодействие при разработке своих программ.
НЕРВНАЯ НАУКА МОЖЕТ ПРЕДЛОЖИТЬ НЕКОТОРЫЕ НОВЫЕ ИДЕИ
В этом разделе обсуждается интригующее открытие нейробиологии, которое может предложить новое направление исследований для изучения когнитивных модификаций.
Недавно было замечено, что различные умственные потребности, по-видимому, задействуют общие нервные ресурсы (Cabeza & Nyberg, 2000; Duncan, 2006; Duncan & Owen, 2000). Например, когда сравнивались пиковые активации, полученные от пяти различных классов когнитивных требований (конфликт ответов, новизна задачи, нагрузка на рабочую память, задержка рабочей памяти и сложность восприятия), было замечено, что различные когнитивные задачи активировались одинаково. если не идентичны) части мозга, особенно в лобной и теменной коре. Общие лобные активации включали лобную покрышку, нижнюю лобную борозду и переднюю поясную кору. Также было замечено, что все эти требования, по-видимому, зависели от вовлечения задней теменной доли. Обратите внимание, что различные типы требований или задач, рассматриваемых в этом мета-анализе, были очень разными; например, задачи, связанные с трудностью восприятия, включали принятие решений или различение в условиях ухудшения восприятия, тогда как задачи, связанные с нагрузкой на рабочую память, включали сохранение информации в рабочей или кратковременной памяти.
Этот паттерн активности не ограничивается только этими пятью типами когнитивных потребностей. Это наблюдалось и в других когнитивных областях. Такая же специфическая лобная и теменная активация наблюдается, например, при исследованиях, манипулирующих аспектами языка (Jiang & Kanwisher, 2003) и семантической памяти (Wagner et al., 2001), а также когда люди занимаются планированием поведения (Fincham). и др., 2002).
Это открытие особенно интересно, потому что оно предполагает, что различные когнитивные потребности могут влиять на общую совокупность нейронных ресурсов. Тот факт, что одни и те же области активируются при выполнении разных задач, позволяет предположить, что эти области могут поддерживать общую функцию, общую для многих различных задач и когнитивных областей. Однако можно было бы привести более веские доводы, если бы нейроны в этих областях демонстрировали свойства, соответствующие общей ресурсной функции. И вот что удалось найти. Как правило, нейроны избирательны в отношении определенных видов информации; например, клетки в зрительной области V1, по-видимому, зависят от ориентации (Hubel & Wiesel, 19).
62), тогда как клетки в V5, по-видимому, избирательны в отношении визуального движения (Maunsell & Van Essen, 1983). Однако инвазивные электрофизиологические записи у приматов продемонстрировали, что нейроны лобной и теменной ассоциативной коры способны гибко кодировать различные типы информации (Freedman et al., 2001; Toth & Assad, 2002), намекая на их способность играть роль во многих различных познавательных требованиях.
Но какая именно функция общих ресурсов поддерживается этой сетью? В настоящее время четкого ответа не существует, хотя в литературе есть некоторые намеки на граничные условия, касающиеся его включения. Недавнее исследование продемонстрировало важность внимания для активации лобно-теменной сети (Hon et al., 2006). В этом исследовании фМРТ испытуемым была представлена серия визуальных событий: на некоторые из них они обращали внимание, а на другие — нет. Результаты этого эксперимента показали, что лобно-теменная сеть задействована только в зрительных событиях.
Никакой лобно-теменной активности не наблюдалось в отношении событий без присутствия, хотя они были эквивалентны событиям с участием.
Идея общих когнитивных ресурсов не нова для когнитивной психологии (например, Broadbent, 1958). Например, одновременные задачи, даже когда они связаны с разными модальностями, мешают друг другу (например, Arnell & Duncan, 2002). Более того, такое вмешательство, по-видимому, модулируется сложностью задачи. В параллельном сценарии с двумя задачами вмешательство во вторую задачу больше, когда первая задача требует двух ответов, по сравнению с тем, когда она требует только одного (Arnell & Duncan, 2002). Это говорит о том, что на каком-то уровне две задачи связаны с одним и тем же набором ресурсов и что, когда выполнение первой задачи «потребляет» больше этих ресурсов, для второй задачи доступно меньше.
За пределами традиционной когнитивной психологии также использовалась концепция общих когнитивных ресурсов. При изучении индивидуальных различий когнитивные ресурсы обсуждаются в связи с конструктом интеллекта.
Хотя интеллект как всеобъемлющая категория, без сомнения, является слишком расплывчатой идеей, чтобы объяснить все индивидуальные различия в когнитивных способностях (Spearman, 1927), здесь уместна родственная конструкция, общий подвижный интеллект. Было предложено, чтобы общий подвижный интеллект был задействован в задачах рассуждения и новых способностях к решению проблем (Cattell, 19).71) и, как было показано, коррелирует с производительностью в ряде когнитивных задач. Интригующее недавнее исследование намекает на связь между общим подвижным интеллектом и лобно-теменной сетью, которую мы обсуждали. Грей и его коллеги (Gray, Chabris, & Braver, 2003) обнаружили положительную связь между лобно-теменной активностью (возникающей, когда испытуемые выполняли требовательную задачу на рабочую память) и баллами в традиционном тесте общего подвижного интеллекта. В исследовании Грея испытуемые, набравшие высокие баллы в традиционном тесте на подвижный интеллект, активировали лобные и теменные области больше, чем испытуемые с низкими показателями подвижного интеллекта при выполнении задания на рабочую память.
Вопрос, который естественно возникает из предыдущего обсуждения, заключается в том, можно ли тренировать эту лобно-теменную сеть, и если да, то каковы могут быть последствия. Хотя эти вопросы еще предстоит подробно рассмотреть, несколько исследований дали некоторые интересные подсказки. Например, Руэда и его коллеги (Rueda et al., 2005) проводили с детьми обучение, направленное на повышение исполнительного внимания, которое, как предполагалось, связано с нашей способностью регулировать наши реакции и целенаправленное поведение. Другие исследования показали, что исполнительное внимание зависит от ранее описанных лобных и теменных ресурсов (например, Fan et al., 2005). В исследовании Rueda было обнаружено, что 6-летние дети, прошедшие всего пять дней тренировки внимания, показали улучшение в задачах, связанных с привлечением внимания. Однако более интригующий вывод этого исследования заключался в том, что тренировка внимания, по-видимому, также улучшала показатели детей по показателям интеллекта.
Каковы последствия этого? Обсужденные выше выводы, хотя и не окончательные, предполагают, что изучение реакции этой сети на обучающие программы может принести реальную пользу. Если общие ресурсы используются многими различными когнитивными операциями, может случиться так, что программы, направленные на улучшение функции или эффективности этой сети, могут иметь широко распространенные положительные результаты, улучшая или улучшая выполнение многих различных умственных задач. Конечно, на данный момент эта идея в значительной степени спекулятивна, но, тем не менее, требует исследования.
ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ И ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Целью этой главы было обсуждение некоторых конкретных примеров того, как нейробиологические методы могут предоставить ценную информацию для изучения когнитивных модификаций. Однако это далеко не исчерпывающий обзор многих способов, которыми нейробиология может способствовать этому начинанию. Хотя в интеграции наук о мозге и разуме был достигнут некоторый прогресс, и от этой интеграции были получены преимущества, необходимо проделать еще большую работу.
Одна очевидная область, которая не обсуждалась, относится к факторам, которые могут повлиять на успех программы модификации. Успех такой программы, вероятно, зависит от многих вещей. Например, нужно подумать, когда вводить программу. Существует ли чувствительный период для конкретной когнитивной системы, на которую следует ориентироваться? Кроме того, в природе разные люди обладают разным уровнем когнитивных способностей. Следовательно, можно задаться вопросом, будет ли данная программа в целом эффективна для населения и нужно ли ее адаптировать для получателя. Возможно, со временем нейробиология сможет дать некоторые ответы на эти вопросы. Например, наиболее вероятно, что индивидуальные различия в когнитивных способностях вызваны взаимодействием генов и окружающей среды. Были идентифицированы различные гены, которые, по-видимому, влияют на поведение. Например, мутации гена FOXP2 связаны с нарушением лингвистических способностей, а также с недостаточной активацией области Брока, области, которая, как известно, поддерживает обработку речи (Liegeois et al.
, 2003). Кроме того, у нас также есть некоторые знания о генах, которые влияют на части четко определенных нейронных цепей. Например, известно, что два гена, рецептор дофамина D4 (DRD4) и гены моноаминоксидазы а (MAOA), влияют на профиль активации передней поясной извилины, нейронной структуры, которая, как известно, участвует в разрешении когнитивных конфликтов и концентрации внимания (Fan et al. др., 2003). Что неизвестно, так это то, как такие гены взаимодействуют с окружающей средой или с воздействием программ обучения. Правильное понимание взаимодействия генов с окружающей средой может предоставить бесценную информацию исследователям или практикам, планирующим программы модификации. Например, знание таких взаимодействий может указывать на существование определенных периодов, в течение которых программы модификации будут наиболее эффективными.
В результате нейробиология может внести ценный вклад в изучение и внедрение когнитивных модификаций. Возможно, в настоящее время объем этих вкладов ограничен.
Однако это не означает, что такие взносы будут постоянно оставаться на этом уровне. По мере того, как нейробиологи будут больше узнавать о том, как мозг поддерживает разум, могут быть обнаружены факты, которые вполне могут повысить эффективность попыток когнитивной модификации. Рассмотрим ситуацию, в которой мы точно знали нейронную цепь, поддерживающую данную когнитивную систему, а также генетические факторы и факторы окружающей среды, влияющие на эту цепь. В этой ситуации может оказаться возможным, используя информацию, полученную в результате комбинации генотипирования, визуализации мозга и поведенческих измерений, адаптировать пакет модификаций или улучшений для данного человека, тем самым максимально увеличив его эффективность.
Ссылки
Ансари, Д., и Кох, Д. (2006). Мост через мутные воды: образование и когнитивная неврология. Тенденции в когнитивных науках , 10 , 146–151.
Арнелл, К., и Дункан, Дж. (2002). Отдельные и общие источники стоимости двойной задачи при идентификации стимула и выборе ответа.
Когнитивная психология , 44 , 105–147.
Бродбент, округ Колумбия (1958). Восприятие и общение . Лондон: Пергамон.
Кабеза, Р., и Найберг, Л. (2000). Познание изображений II: эмпирический обзор 275 исследований ПЭТ и фМРТ. Journal of Cognitive Neuroscience , 12 , 1–47.
Кеттелл, Р. Б. (1971). Способности: их структура, рост и действие. Бостон: Хоутон-Миффлин.
Чи, М. В., Сун, К. С., Ли, Х. Л., и Палье, К. (2004). Активация левой островковой доли: маркер языкового развития у билингвов. Труды Национальной академии наук , 101 , 15265–15270.
Коэн, Л., Леэриси, С., Чошон, Ф., Лемер, К., Риво, С., и Деан, С. (2002). Языковая настройка зрительной коры? Функциональные свойства области визуальной словоформы. Мозг , 125 , 1054–1069.
Дехане С., Спелке Э., Пинель П., Станеску Р. и Цивкин С. (1999). Источники математического мышления: данные по поведению и визуализации мозга.
Наука , 284 , 970–974.
Дункан, Дж. (2006). Мозговые механизмы внимания. Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии , 59 , 2–27.
Дункан, Дж., и Оуэн, А.М. (2000). Общие области лобной доли человека задействованы в связи с разнообразными когнитивными потребностями. Тенденции в неврологии , 23 , 475–483.
Фан, Дж., Фосселла, Дж. А., Саммер, Т., и Познер, М. И. (2003). Сопоставление генетической вариации исполнительного внимания с активностью мозга. Труды Национальной академии наук , 100 , 7406–7411.
Фан, Дж., МакКэндлисс, Б.Д., Фосселла, Дж., Фломбаум, Дж.И., и Познер, М.И. (2005). Активация сетей внимания. Нейроизображение , 26 , 471–479.
Финчем, Дж. М., Картер, К. С., ван Вин, В., Стенгер, В. А., и Андерсон, Дж. Р. (2002). Нейронные механизмы планирования: вычислительный анализ с использованием связанной с событием фМРТ. Труды Национальной академии наук , 99 , 3346–3351.
Фридман, Д. Дж., Ризенхубер, М., Поджио, Т., и Миллер, Э. К. (2001). Категориальное представление зрительных стимулов в префронтальной коре приматов. Наука , 291 , 312–316.
Госвами, У. (2004). Неврология и образование. Британский журнал педагогической психологии , 74 , 1–14.
Грей, Дж. Р., Чабрис, К. Ф., и Брейвер, Т. С. (2003). Нейронные механизмы общего подвижного интеллекта. Неврология природы , 6 , 316–322.
Достопочтенный Н., Эпштейн Р., Оуэн А.М. и Дункан Дж. (2006). Лобно-теменная активность с минимальными решениями и контролем. Journal of Neuroscience , 26 , 9805–9809.
Хьюбел, Д. Х., и Визель, Т. Н. (1962). Рецептивные поля, бинокулярное взаимодействие и функциональная архитектура зрительной коры кошек. Журнал физиологии , 160 , 106–154.
Цзян Ю. и Канвишер Н. (2003). Общие нейронные субстраты для выбора ответов по модальностям и сопоставления парадигм.
Journal of Cognitive Neuroscience , 15 , 1080–1094.
Льежуа, Ф., Бальдевег, Т., Коннелли, А., Гадиан, Д.Г., Мишкин, М., и Варга-Хадем, Ф. (2003). Языковые фМРТ-аномалии, связанные с мутацией гена FOXP2. Nature Neuroscience , 6 , 12:30–12:37.
Маунселл, Дж. Р., и Ван Эссен, округ Колумбия (1983). Функциональные свойства нейронов средневисочной зрительной области макаки. I. Избирательность в отношении направления, скорости и ориентации стимула. Журнал нейрофизиологии , 49 , 1127–1147.
Познер, М.И., и Ротбарт, М.К. (2005). Влияние на мозговые сети: значение для образования. Тенденции в когнитивных науках , 9 , 99–103.
Руэда, М. Р., Ротбарт, М. К., Саккаманно, Л., и Познер, М. И. (2005). Обучение, созревание и генетическое влияние на развитие исполнительного внимания. Труды Национальной академии наук , 102 , 14931–14936.
Shaywitz, B. A. et al. (2004). Развитие левых затылочно-височных систем для квалифицированного чтения у детей после фонологического вмешательства.
