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The Cooperation of Working Memory and Long-Term Memory

English title The Cooperation of Working Memory and Long-Term Memory
Applicant Oberauer Klaus
Number 192204
Funding scheme Project funding
Research institution Psychologisches Institut Universität Zürich
Institution of higher education University of Zurich - ZH
Main discipline Psychology
Start/End 01.08.2020 - 31.07.2024
Approved amount 920'825.00
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Keywords (2)

working memory; long-term memory

Lay Summary (German)

Lead
Das Projekt beschäftigt sich mit der Zusammenarbeit von Arbeitsgedächtnis und Langzeitgedächtnis. Das Arbeitsgedächtnis dient dazu, mentale Repräsentationen für die gerade anstehende geistige Arbeit zur Verfügung zu stellen - es ist gewissermassen die Schreibtischplatte des Denkens. Das Langzeitgedächtnis dient dazu, Information langfristig zu behalten. Wir unterscheiden zwischen episodischem Langzeitgedächtnis - unseren persönlichen Erinnerungen an erlebte Ereignisse - und semantischem Langzeitgedächtnis - unserem Wissen über die Welt. Arbeitsgedächtnis und Langzeitgedächtnis hängen eng zusammen. Wir wollen herausfinden, warum das so ist, und dabei die zwei Seiten der Zusammenarbeit zwischen Arbeits- und Langzeitgedächtnis untersuchen.
Lay summary

Erste Teilfrage: Wie trägt das Arbeitsgedächtnis zur Bildung von Langzeit-Erinnerungen bei? Wir prüfen zwei Hypothesen zu dieser Frage. Die eine ist, dass Information im Arbeitsgedächtnis gehalten werden muss, damit sie in einer Weise verarbeitet werden kann, durch die sie fest im Langzeitgedächtnis etabliert wird. Mehrere solche Verarbeitungsprozesse sind vorgeschlagen worden, darunter das Auffrischen von Information durch Aufmerksamkeit, Elaboration von Information durch das Herstellen von Verknüpfungen, und Konsolidierung. Die zweite Möglichkeit ist, dass das Arbeitsgedächtnis eine Durchgangsstation ins Langzeitgedächtnis ist. Je mehr Information im Arbeitsgedächtnis gehalten werden kann, und je länger sie gehalten werden kann, desto mehr und besser wird die Information im Langzeitgedächtnis verankert.

Zweite Teilfrage: Wie trägt das Langzeitgedächtnis zum Halten von Information im Arbeitsgedächtnis bei? Es ist schon lange bekannt, dass Information, die bereits eine Entsprechung im semantischen Gedächtnis hat -- die also gut mit unserem Wissen zusammenpasst --, besser im Arbeitsgedächtnis gehalten werden kann (z.B. können wir uns Wörter unserer eigenen Sprache besser merken als Wörter einer uns unbekannten Sprache). Wie diese Unterstützung des Arbeitsgedächtnisses durch semantisches Langzeitgedächtnis funktioniert, wollen wir unter anderem durch „Hebb-Lernen“ untersuchen – eine experimentelle Technik, bei der semantisches Wissen unter kontrollierten Bedingungen im Labor aufgebaut wird. Wir können damit beispielsweise untersuchen, wie kleinere Einheiten (z.B. Buchstaben-Sequenzen) zu grösseren Einheiten (sog. „chunks“) zusammen gebunden werden, so dass sie weniger Kapazität im Arbeitsgedächtnis beanspruchen. Eine andere Frage, die wir untersuchen wollen, ist, ob auch das episodische Langzeitgedächtnis zu unserer Fähigkeit, Information im Arbeitsgedächtnis zu halten, beiträgt. Dazu wollen wir ein gut etabliertes Phänomen nutzen, das das episodische Gedächtnis charakterisiert, nämlich proaktive Interferenz: Wenn eine neue Erfahrung grosse Ähnlichkeit hat mit älteren Erfahrungen, die wir bereits im Gedächtnis haben – beispielsweise der zehnte Urlaub am selben Ort – dann fällt es uns schwer, die neue Erfahrung im Gedächtnis von den älteren zu unterscheiden und sie selektiv zu erinnern. In dem Masse, in dem episodisches Gedächtnis auch zur Fähigkeit des Arbeitsgedächtnisses, neue Information kurzfristig zu behalten, beiträgt, sollte diese Fähigkeit anfällig sein für proaktive Interferenz. Wir wollen untersuchen, unter welchen Umständen das der Fall ist.

Direct link to Lay Summary Last update: 27.03.2020

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
146074 Transfer effects of function-based working-memory training 01.08.2013 Project funding
179002 Towards a Comprehensive Computational Model of Working Memory 01.05.2018 Project funding
135002 The Capacity Limit of Working Memory: Continuous or Discrete? 01.10.2011 Project funding
149193 The Role of Rehearsal in Working Memory 01.03.2014 Project funding
143333 The focus of attention in working memory 01.02.2013 Project funding
126766 Attention looking out and looking inward: How is the focus of attention in WM related to perceptual attention? 01.12.2009 Project funding

Abstract

Working memory is a system for temporarily holding available the information that is currently most relevant for ongoing thought and action. Long-term memory, by contrast, is dedicated to maintaining large amounts of information for long periods of time. Whereas working memory has a limited capacity, long-term memory does not. Previous research has established a high correlation between working memory and long-term memory, and there is evidence for a bi-directional cooperation between them: Working memory contributes to acquiring long-term memory traces, and information in long-term memory assists working memory. The goal of the project is to find out how this cooperation works. Two hypotheses are tested about the role of working memory for establishing long-term memory traces: According to the processing hypothesis, maintaining information in working memory enables processes to be carried out on that information that lead to the formation of long-term memories. According to the gateway hypothesis, the information in working memory is transferred to long-term memory, so that the quality of representations in working memory determines the quality of information available in long-term memory. The first two work packages of the project are devoted to these two hypotheses. Work package 1 serves to test and refine the processing hypothesis by investigating the roles of five hypothetical processes: Attentional refresh-ing and elaboration of the working-memory contents, joint consolidation in working and long-term memory, and a resource for encoding into memory that takes time to replenish. Work package 2 tests the predictions from the gateway hypothesis that a larger load on working memory leads to poorer long-term memory. The second part of the project investigates the contribution of long-term memory to performance in working-memory tasks. Work package 3 uses the Hebb effect - the gradual accumulation of knowledge when the same memory set is used in a working-memory task repeatedly - as a model case for the build-up of se-mantic memory that assists working memory, in particular the creation of chunks. Work package 4 gauges to what extent performance in working-memory tasks is assisted by episodic long-term memory for the memo-randa. Whereas such a contribution is plausible, it leads to a theoretical conundrum: Why, if people can draw on episodic long-term memory when their working memory is tested, is their performance apparently limited by the capacity limit of working memory? Work package 4 tests the hypothesis that, because episodic memory is usually compromised by proactive interference, it is used only conservatively, limited to situations where the information in working memory is poor.
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