ワーキングメモリ
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ワーキングメモリ(Working Memory)とは認知心理学において、情報を一時的に保ちながら操作するための構造や過程を指す構成概念である。作業記憶、作動記憶とも呼ばれる。ワーキングメモリの構造や脳の関連部位を調べる研究が多数行われている。一般には、前頭皮質頭頂皮質前帯状皮質、および大脳基底核の一部がワーキングメモリに関与すると考えられている。

ワーキングメモリの研究は、人間の行動実験や脳損傷事例、イメージング研究、サルによる行動実験やマウスを使った脳部位の切除実験など、幅広い分野の研究成果に基づいている。ただし、これらの研究の間でワーキングメモリという語の用法は必ずしも一貫しておらず、情報の操作を伴わず単に一時的に保持しているという短期記憶の意味で用いられていることも少なくない。ワーキングメモリの研究は世界中で盛んに行われている。ワーキングメモリに関する研究成果は、自閉症[1]注意欠陥多動障害(ADHD)[2]への理解を深め、指導方法を改善に導くのに有用であるとされている[3]。また、人工知能研究にも応用されている[4][5]


目次

1 歴史

2 ワーキングメモリの容量

3 最近のワーキングメモリ研究

3.1 Baddeley と Hitch のモデル

3.2 Cowan のモデル

3.3 Ericsson と Kintsch の理論


4 ワーキングメモリのトレーニング

5 脚注

6 関連項目

7 参考文献

8 外部リンク


歴史

この用語を初期に用いたのは、心をコンピュータにたとえた1960年代の理論においてであった。ただし、はじめてこの語を用いた文献は明確に特定されていない。この用語以前には、ワーキングメモリに相当する概念は短期記憶、operant memory、provisional memory などと呼ばれていた[6]。今日、研究者のほとんどはワーキングメモリの概念をそれらの代替とするか、短期記憶の概念がワーキングメモリに包含されると考えている。ワーキングメモリという用語を短期記憶という用語と特に区別して使うことには、受動的な記憶保持よりも能動的な情報操作の側面を強調する意図があると思われる。
ワーキングメモリの容量

ワーキングメモリは、一般に容量に限界があると考えられている。短期記憶に関する容量限界という考えを具体化したものとしては、Miller (1956)による「マジカルナンバー7±2」がある[7]。この論文によれば、数字や単語を記憶する場合、人が記憶できる量は「チャンク」と呼ばれる塊りで表すと7±2個の範囲に収まるとされた。その後の研究で、容量はおぼえる素材の種類に依存し、数字なら約7個、文字なら約6個、単語なら約5個であることが分かってきた。長い単語よりも短い単語の方がたくさんおぼえられるという現象(語長効果)も、それぞれの単語を記憶するのに必要なワーキングメモリ容量の違いによって説明されることがある(この解釈には異論もある)[8]。一般に言語的素材(数字、文字、単語)の記憶容量は、その人がその素材を声に出して読んだときにかかる時間と関係があると考えられ、素材についての知識状態(その単語を知っているか)にも依存する[9]。他にも容量に影響する要因があり、人間のワーキングメモリや短期記憶のチャンク数を具体的に定量化することは難しい。Cowan (2001)[10] によれば、厳密な条件の統制を行ったり適切な推定法を用いたりすることによって見かけ上の記憶成績を増やす要因をできる限り排除すると、若年成人の純粋な短期記憶容量は約4チャンクになる(子どもや高齢者ではこれよりも少ないとの報告もある[11])。
最近のワーキングメモリ研究

ワーキングメモリがどのように働くのかについては、解剖学的にも認知科学的にも様々なモデルが提案されてきた。そのうち、以下に挙げる3つのモデルは特に広く認知されている。
Baddeley と Hitch のモデル

Alan Baddeley と Graham Hitch は1974年にワーキングメモリのマルチコンポーネントモデルを提案した[12]。この理論では2つのスレーブシステムが情報の一時的な保持と操作を行い、1つの中央実行系(central executive)が情報の統合とスレーブシステムの管理を行うとされている。スレーブシステムの1つは音韻ループ(phonological loop)と呼ばれ、音声情報を格納し、その内容を“心の中で声に出して繰り返す”ことで記憶痕跡をリフレッシュして破壊を防ぐ。例えば、7桁の電話番号を忘れる前にできる限り何度も繰り返すことで記憶痕跡を維持し続けるのである。もう1つのスレーブシステムは視空間スケッチパッド(visuo-spatial sketch pad)であり、視覚的および空間的情報を格納する。例えば、心の中でイメージを作り上げ操作したり、メンタルマップを表現したりする。スケッチパッドは視覚システム(形、色、質感などを扱う)と空間システム(位置を扱う)に分けられる。音韻的な干渉課題は音韻ループの機能を損なうがスケッチパッドには影響を及ぼさないこと、一方で視覚的な干渉課題による抑制の効果はスケッチパッドの機能にのみ顕著であることが研究によって示されている。これら2つのスレーブシステムは独立のものと考えられる。 中央実行系は、その時点での生体の目標にとって適切な情報に注意(attention)を向けさせ、瑣末な情報や不適切な行動を抑制し、同時に複数のことをしなければならない時の下位認知プロセス間の調整を行う。最近、Baddeley (2000) はこのモデルに第4のコンポーネントであるエピソード・バッファ(episodic buffer)を追加した。これは、音声/視覚/空間情報を統合した表現を保持し、さらに長期記憶情報(意味情報や音楽情報など)へのアクセスと統合も担当する。エピソードと呼ばれるのはエピソードとして関連する情報を統合すると見なされているためである。エピソード・バッファは長期記憶の一部であるエピソード記憶に似ているが、短期的な記憶であるという点で異なる。


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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)
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