Tarinakontekstin vaikutus sanojen muistamiseen kompleksisessa työmuistitehtävässä

Abstract

Objectives. The sentence span task is a complex working memory span task used for estimating total working memory capacity for both processing (sentence comprehension) and storage (remembering a set of words). Several traditional models of working memory suggest that performance on these tasks relies on phonological short-term storage. However, long-term memory effects as well as the effects of expertise and strategies have challenged this view. This study uses a working memory task that aids the creation of retrieval structures in the form of stories, which have been shown to form integrated structures in longterm memory. The research question is whether sentence and story contexts boost memory performance in a complex working memory task. The hypothesis is that storage of the words in the task takes place in long-term memory. Evidence of this would be better recall for words as parts of sentences than for separate words, and, particularly, a beneficial effect for words as part of an organized story.

Methods. Twenty stories consisting of five sentences each were constructed, and the stimuli in all experimental conditions were based on these sentences and sentence-final words, reordered and recombined for the other conditions. Participants read aloud sets of five sentences that either formed a story or not. In one condition they had to report all the last words at the end of the set, in another, they memorised an additional separate word with each sentence. The sentences were presented on the screen one word at a time (500 ms). After the presentation of each sentence, the participant verified a statement about the sentence. After five sentences, the participant repeated back the words in correct positions. Experiment 1 (n=16) used immediate recall, experiment 2 (n=21) both immediate recall and recall after a distraction interval (the operation span task). In experiment 2 a distracting mental arithmetic task was presented instead of recall in half of the trials, and an individual word was added before each sentence in the two experimental conditions when the participants were to memorize the sentence final words. Subjects also performed a listening span task (in exp.1) or an operation span task (exp.2) to allow comparison of the estimated span and performance in the story task. Results were analysed using correlations, repeated measures ANOVA and a chi-square goodness of fit test on the distribution of errors.

Results and discussion. Both the relatedness of the sentences (the story condition) and the inclusion of the words into sentences helped memory. An interaction showed that the story condition had a greater effect on last words than separate words. The beneficial effect of the story was shown in all serial positions. The effects remained in delayed recall. When the sentences formed stories, performance in verification of the statements about sentence context was better. This, as well as the differing distributions of errors in different experimental conditions, suggest different levels of representation are in use in the different conditions. In the story condition, the nature of these representations could be in the form of an organized memory structure, a situation model. The other working memory tasks had only few week correlations to the story task. This could indicate that different processes are in use in the tasks. The results do not support short-term phonological storage, but instead are compatible with the words being encoded to LTM during the task.

Tavoitteet. Kompleksiset työmuistitehtävät, kuten lausesiltatehtävä, arvioivat yhdistettyä työmuistikapasiteettia prosessoinnille (lauseen ymmärtäminen) ja talletukselle (sanojen mieleen painaminen). Useiden työmuistiteorioiden mukaan näissä tehtävissä käytetään fonologista lyhytkestoista talletusta. Kuitenkin mm. pitkäkestoisten muistisisältöjen, asiantuntijuuden ja strategioiden vaikutukset ovat saaneet tutkijat kyseenalaistamaan hypoteesin puhtaasta lyhytkestoisesta talletuksesta näissä tehtävissä. Tässä tutkimuksessa kehitetään kompleksinen työmuistitehtävä, joka auttaa luomaan talletusta ja palautusta helpottavia rakenteita pitkäkestoiseen muistiin. Tutkimusten mukaan tarinat olisivat tällaisia rakenteita. Tutkimuksessa kysytään, auttaako lauseiden ja tarinoiden konteksti sanojen muistamista kompleksisessa työmuistitehtävässä. Oletuksena on, että sanat talletetaan työmuistitehtävässä pitkäkestoiseen muistiin. Tämä näkyisi oletettavasti parempana muistamisena, kun sanat kuuluvat lauseisiin kuin silloin, kun ne ovat irrallisia, ja palautus olisi erityisen helppoa silloin, kun lauseet muodostavat tarinoita.

Menetelmät. Tarinatehtävää varten laadittiin 20 viiden virkkeen tarinaa, joita käytettiin eri koetilanteiden ärsykkeiden pohjana siten, että tarinoiden virkkeet ja viimeiset sanat esiintyivät sekoitettuina eri koetilanteissa. Koeasetelmassa vaihdeltiin kahta muuttujaa: virkkeiden liittymistä toisiinsa (tarina vs. sekoitetut virkkeet) ja muistettavan sanan kontekstitukea (virkkeen viimeinen sana vs. irrallinen sana). Virkkeet esitettiin sana kerrallaan (500 ms) ja koehenkilö luki ne ääneen. Jokaisen virkkeen jälkeen koehenkilön tuli vastata sitä koskevaan väitteeseen. Viiden virkkeen sarjan lopuksi koehenkilö palautti sanat järjestyksessä. Kokeessa 1 (n=16) mitattiin vain lyhytkestoista palautusta ja kokeessa 2 lisäksi palautusta operaatiosiltatehtävän täyttämän viiveen jälkeen. Kokeessa 2 (n=21) tehtiin puolissa lauseryhmistä välittömän palautuksen sijaan samankestoinen häiritsevä päässälaskutehtävä sekä tasattiin esitettyjen sanojen määrä lisäämällä irralliset sanat virkkeiden eteen tilanteissa, joissa muistettavana olivat lauseiden viimeiset sanat. Tarinatehtävän lisäksi kokeessa 1 tehtiin kuuntelusiltatehtävä ja kokeessa 2 operaatiosiltatehtävä, joissa suoriutumista verrattiin tarinatehtävässä suoriutumiseen. Tulokset analysoitiin korrelaatioiden, toistomittausvarianssianalyysin ja virheiden riippumattomuuden testauksen avulla.

Tulokset ja johtopäätökset. Sekä sanojen kuuluminen virkkeisiin että virkeryhmän muodostama tarina helpottivat sanojen välitöntä palautusta. Tarinalla oli suurempi vaikutus lauseiden viimeisten sanojen muistamiseen kuin irrallisten sanojen muistamiseen. Tarinan vaikutus näkyi tasaisesti kaikissa sarjapositioissa. Vaikutukset säilyivät viivästetyssä palautuksessa. Virkkeitä koskeviin väitteisiin vastaamisen helpottumisen lisäksi virheiden erilainen jakautuminen eri koetilanteissa kertoo erilaisten representaatiotasojen käytöstä eri koetilanteissa ja tarinasta luodun yhtenäisen muistiedustuman, ns. tilannemallin, muodostumisesta tarinatilanteessa. Muiden työmuistitehtävien yhteys tarinatehtävään oli heikko, mikä mahdollisesti kertoo tehtävien erilaisesta luonteesta. Tulokset tukevat hypoteesia, jonka mukaan sanojen muistaminen kompleksisessa työmuistitehtävässä ei perustu lyhytkestoiselle fonologiselle talletukselle ja muistijälkien uudistamiselle kertailun avulla, vaan kyseessä on muistiepisodin tallettaminen pitkäkestoiseen muistiin järjestyneeksi kokonaisuudeksi.