Arbetsminnet kan vara mer flexibelt än man tidigare trott

I motsats till den vedertagna teorin att arbetsminnet har bestämda gränser, föreslår en ny studie av forskare vid Uppsala universitet och New York University att dessa gränser anpassar sig till den uppgift som man utför. Resultaten presenteras i den vetenskapliga tidskriften eLife.

Du kan läsa denna mening från början till slut utan att glömma bort dess innebörd tack vare ditt arbetsminne. Det här systemet lagrar tillfälligt information som är relevant för den uppgift du utför. Men ju fler saker du försöker hålla i arbetsminnet samtidigt, desto sämre blir kvaliteten på vart och ett av minnena.

Det har länge hävdats att detta fenomen - känt som ”set size effect” - inträffar eftersom hjärnan använder en viss mängd neurala resurser till arbetsminnet. Men denna teori klarar inte av att förklara vissa experimentella resultat. Den förklarar inte heller varför hjärnan inte använder ytterligare resurser när den har fler saker att komma ihåg. Hjärtat slår ju till exempel snabbare när du ökar din fysiska aktivitet.

Forskarna Van den Berg och Ma bryter med tanken att arbetsminnets resurser är fasta. Istället föreslår de att resursallokeringen är flexibel och drivs av en balansering mellan två motstridiga mål: att maximera minnesprestanda, och att använda så få neurala resurser som möjligt.

De överförde idén till en beräkningsmodell som de testade på data från nio tidigare publicerade experiment. I dessa experiment memorerade försökspersoner färgerna på olika antal objekt. När de ombads att återge dessa färger så exakt som möjligt påverkades kvaliteten på deras svar negativt av antalet objekt i minnet. Forskarnas modell kunde förklara resultaten från samtliga nio dataset. Dessutom förutsäger deras modellsimuleringar att de objekt som är mest relevanta för en uppgift lagras mer exakt än de som är mindre viktiga, ett fenomen som också observerats hos deltagarna. Slutligen förutspår forskarnas simulering att den totala mängden resurser som ägnas åt arbetsminne varierar med antalet objekt som ska memoreras. Detta är också förenligt med resultaten från tidigare experiment.

Arbetsminnet verkar således vara mer flexibelt än man tidigare trott. Mängden resurser som hjärnan allokerar till arbetsminnet är inte fast, utan kan vara ett resultat av att balansera resurskostnaden mot kognitiv prestanda. Om detta bekräftas kan det vara möjligt att förbättra arbetsminnet genom att erbjuda belöningar eller genom att öka den upplevda betydelsen av en uppgift.

För mer information kontakta:

Ronald van den Berg, forskare vid Psykologiska institutionen, Uppsala universitet: email: ronald.vandenberg@psyk.uu.se
telefon: 018 471 7980 // 073 572 1727

Ronald van den Berg, Wei Ji Ma, A resource-rational theory of set size effects in human visual working memory, eLife 2018;7:e34963 doi: 10.7554/eLife.34963