Project

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Transfer effects of function-based working-memory training

English title Transfer effects of function-based working-memory training
Applicant Oberauer Klaus
Number 146074
Funding scheme Project funding
Research institution Psychologisches Institut Universität Zürich
Institution of higher education University of Zurich - ZH
Main discipline Psychology
Start/End 01.08.2013 - 31.07.2016
Approved amount 219'690.00
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Keywords (3)

intelligence; working memory; cognitive training

Lay Summary (German)

Lead
Gehirntrainings - computerbasierte Programme zur Verbesserung der Denkleistung - versprechen kognitive Fähigkeiten wie etwa Gedächtnis und Intelligenz zu erhöhen. Angesichts des wirtschaftlichen Erfolgs kommerzieller Trainingssoftware ist es überraschend, dass die Wirksamkeit solcher Trainings wissenschaftlich äusserst umstritten ist. Ein kritischer Blick auf bisherige Studien zeigt, dass diese sich methodisch sehr stark unterscheiden. Wichtig sind daher systematische, theoriegeleitete Ansätze.
Lay summary

Kognitive Trainings konzentrieren sich meist auf das Arbeitsgedächtnis. Dieses erlaubt den Zugriff auf Erinnerungen, die gegenwärtig für komplexe Kognitionen nötig sind. In einer früheren Studie konnten wir zeigen, dass insbesondere das Üben des gleichzeitigen Speichern und Verarbeitens zu vielversprechenden Trainings- und Transfereffekten führt. Dies tritt etwa zutage, wenn eine Einkaufsliste behalten werden muss, während man mit einem Bekannten plaudert, den man eben angetroffen hat. In unserer Studie verbesserte das Speichern-Verarbeiten-Training die Leistung in neuen, untrainierten Arbeitsgedächtnisaufgaben sowie im schlussfolgernden Denken.

Das vorliegende Projekt untersucht systematisch, welche der beim Speichern und Verarbeiten involvierten Arbeitsgedächtnisfunktionen für diese breiten Transfereffekte verantwortlich sind, sodass zukünftige Trainingsprogramme diese gezielt ansprechen können. Dazu werden wir vor und nach einer Interventionsphase Transfereffekte entlang dem Drei-Komponenten Modell des Arbeitsgedächtnisses evaluieren. Dieses Modell nimmt drei funktionale Arbeitsgedächtniskomponenten an: den aktivierten Teil des Langzeitgedächtnisses, die Region direkten Zugriffs und den Fokus der Aufmerksamkeit. Erstere beinhaltet alle diejenigen Gedächtnisrepräsentationen, die mit der aktuellen kognitiven Aufgabe verknüpft sind. So werden beispielsweise während des Lösens einer Rechenaufgabe (z. B. „2 + 3“) Ziffern und mathematische Ausdrücke im Langzeitgedächtnis aktiviert. Die für die aktuelle Aufgabe nötigen Elemente werden in der Region des direkten Zugriffs mit ihrem gegenwärtigen Kontext verknüpft (z. B. ist „2“ der erste Operand und „+“ der Operator). Der Fokus der Aufmerksamkeit enthält exakt eines dieser Elemente (z. B. die „2“), das in diesem Moment verarbeitet werden kann.

Zukünftige Trainingsprogramme können die Ergebnisse dieses Projekts nutzen, um optimale Interventionen für zahlreiche Anwendungen zu entwickeln.

Direct link to Lay Summary Last update: 30.04.2013

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Name Institute

Publications

Publication
Do individual differences predict change in cognitive training performance? A latent growth curve modeling approach.
Guye Sabrina, De Simoni Carla, von Bastian Claudia C. (2017), Do individual differences predict change in cognitive training performance? A latent growth curve modeling approach., in Journal of Cognitive Enhancement, 1(4), 374-393.
How strong is the evidence for the effectiveness of working memory training?
von Bastian C. C., Guye S., De Simoni C., How strong is the evidence for the effectiveness of working memory training?, in Bunting M. F. (ed.).
Working memory updating and binding training: Bayesian evidence supporting the absence of transfer
De Simoni Carla, von Bastian Claudia C., Working memory updating and binding training: Bayesian evidence supporting the absence of transfer, in Journal of Experimental Psychology: General.

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
20th Conference of the European Society for Cognitive Psychology Talk given at a conference No evidence for transfer effects after process-based working memory training 03.09.2017 Potsdam, Germany de Simoni Carla;
Experimental Psychology Society Meeting, Reading Talk given at a conference No evidence for effects of updating and binding training on working memory capacity and efficiency 12.07.2017 Reading, Great Britain and Northern Ireland de Simoni Carla;
Psychonomic Society's 57th Annual Meeting Poster Process-Specific Effects of Working Memory Updating Training 17.11.2016 Boston, MA, United States of America de Simoni Carla;
Psychonomic Society's 57th Annual Meeting Talk given at a conference Effects of Item-Context Binding Training 17.11.2016 Boston, MA, United States of America de Simoni Carla;
14th biannual congress of the Swiss Psychological Society (SSP/SGP) Talk given at a conference Training and transfer effects of working memory updating 08.09.2015 Geneva, Switzerland de Simoni Carla;


Associated projects

Number Title Start Funding scheme
192204 The Cooperation of Working Memory and Long-Term Memory 01.08.2020 Project funding
143333 The focus of attention in working memory 01.02.2013 Project funding

Abstract

Can cognitive abilities such as reasoning be improved through computer-based working memory training? This question is still highly controversial, with prior studies providing contradictory findings. The lack of theory-driven approaches and (occasionally serious) methodological shortcomings complicate this debate even more. Two theory-driven and carefully controlled studies in our lab provided initial evidence that practicing in particular the simultaneous storage and processing of information yields improvements in working memory capacity and reasoning (von Bastian & Oberauer, 2012). In the project proposed, we aim to narrow down the specific functional mechanisms that underlie these improvements in cognitive performance induced by storage and processing training. For this purpose, we will evaluate transfer effects on indicators of the three components of working memory as postulated in the three-embedded-components model (Klaus Oberauer, 2009; Klaus Oberauer & Hein, 2012): the activated part of long-term memory, the region of direct access, and the single-element focus of attention. Study 1 of the proposed project focuses on the development and piloting of tests measuring the three functional components. Study 2 is an individual-differences study that examines the relationship between the three components (measured by the tests developed in Study 1), working memory capacity, and reasoning by means of structural-equation modelling. In Study 3, we plan to conduct a large-scale training study in which participants have to intensively train storage and processing. Based on the hypothesis that the transfer effect of working memory training to reasoning should be mediated by that functional component of working memory which shows the strongest correlation with reasoning, transfer effects to the three components, working memory capacity, and reasoning will be evaluated in light of the results of Study 2. Study 4 aims to maximize transfer effects to reasoning by designing a training paradigm that targets precisely the component identified in Study 3. The results of this project will make a significant contribution to answering the timely question of whether training of working memory is actually effective, and which specific functions of working memory are particularly prone to plasticity, yielding important implications for the development and application of working memory training interventions.
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