А.В. Чистопольская Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, Ярославль, РАНХиГС, Москва,
И.Ю. Владимиров Ярославский государственный университет им. П.Г.Демидова, Ярославль

В работе представлены результаты эксперимента, направленного на исследование роли блоков рабочей памяти в инсайтном и неинсайтном решении. Загрузка различных блоков рабочей памяти осуществляется с помощью вторичного задания – зонда. Показана динамика загрузки блока управляющего контроля в условиях двойной задачи. Существенная роль управляющего контроля установлена при решении неинсайтных задач. Не обнаружена специфика загрузки подчиненных систем рабочей памяти в инсайтной решении, возможно в виду высокой степени трудности задания – зонда.

The paper presents the results of an experiment which aimed at investigating the role of working memory blocks in an insight and non-insight problem solving Loading of different working memory blocks is carried out by the secondary probe – task. The dynamics of the central executing loading in conditions of a dual task had shown. The essential role of the central executing in non - insight problem solving was established. The specificity of loading of the working memory slave systems in the insight problem solving is not revealed, probably due to the high degree of difficulty of the probe -task.

Ключевые слова: рабочая память, инсайт, задание – зонд, динамика
Keywords: working memory, insight, probe – task, dynamics

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РГНФ №16-0600954 - ОГН ОГН-А, а также фонда Михаила Прохорова (Карамзинские стипендии – 2018)

Проблема: Несмотря на открытость теоретического вопроса о специфики инсайтного решения на сегодняшний день, методология в области исследования процесса решения задач существенно продвинулась. Если в арсенале исследования К.Дункера был лишь метод мышления вслух, позволяющий фиксировать макроэтапы процесса решения и какие-то феномены в процессе переструктурирования поля задачи, то сегодня мы имеем возможность фиксировать микродинамику мыслительного процесса. Фиксация этой микродинамики возможна, правда, благодаря регистрации сопутствующих процессу решения когнитивных процессов. В качестве такого процесса наиболее часто рассматривается рабочая память [Baddeley,1974; Hambrick, Engle, 2003]. При этом возможно три способа исследования рабочей памяти в мыслительных процессах: методика дистракции [Robbins,1996], корреляционный подход c применением спен – тестов [Daneman, Carpenter, 1980] и методика вторичного задания – зонда [Владимиров, Коровкин, Чистопольская, Савинова, 2013]. Только последний способ позволяет учитывать именно динамический аспект процесса решения задач, сравнивая в рамках одного эксперимента алгоритмические, вычислительные, последовательные и внезапные, инсайтные процессы. Существующие данные о роли рабочей памяти в инсайтном и неинсайтном решении, позволяют предположить, что подчиненные системы и управляющий контроль играют разные роли в инсайтном и неинсайтном решении.

Гипотеза общая: специфика инсайтного решения заключается в преимущественном участии подчиненных систем рабочей памяти по сравнению с неинсайтным решением.

Частные гипотезы:

1. время реакции на задание – зонд в условиях одиночного выполнения значимо меньше по сравнению с условием двойной задачи.
2. время реакции на задание – зонд в ситуации совпадения форматов основной задачи и задания – зонда значимо больше при инсайтном решении по сравнению с неинсайтным
3. При решении неинсайтных задач наблюдается значимая поступательная динамика в выполнении вторичного задания – зонда.

Процедура. Эксперимент выполнен в парадигме двойного задания – зонда. Испытуемому одновременно предлагается решать мыслительную задачу (инсайтную / неинсайтную) образного либо текстового формата, а также параллельно выполнять задание – зонд образного либо текстового формата. Предполагается, что при совпадении форматов основной и вторичной задачи когнитивная нагрузка к соответствующим блокам рабочей памяти существенно возрастает.

Образный формат заданий загружает оптико-пространственный блокнот рабочей памяти, текстовый формат заданий загружает фонологическую петлю. Суммарно оба типа заданий без учета формата загружают блок управляющего контроля, поскольку для его выполнения необходимо запомнить инструкцию, правила выполнения, а также совершать выбор из двух альтернатив в процессе его выполнения. Задание – зонд образного типа представляет собой вариант заданий на ментальную ротацию Шепарда [Shepard, Metzler, 1971]. Испытуемому необходимо определить являются ли две представленные перед ним фигуры одинаковыми, повернутыми на определенный градус, либо же это зеркально отраженные фигуры, повернутые на какой-то угол, нажатием на соответствующую клавишу (клавиша«RIGHT», если фигуры одинаковые, клавиша «LEFT», если фигуры разные). В качестве задания – зонда вербального типа предъявлялась пара слов, задача испытуемого состояла в определении того, на одинаковый ли слог падает ударение. Ударение могло падать на первый, либо последний слог в словах. Соответственно, если ударение падало на одинаковый слог (например, «рАдуга-лЫсина»), необходимо было нажимать клавишу «RIGHT», если же ударение падало на разные слоги (например, «рАдуга – молокО»), необходимо было нажимать клавишу «LEFT». Выполнять задание – зонд необходимо было как можно быстрее и точнее. Фиксировалось время реакции и ошибки.

Задачи, используемые в качестве основных мыслительных задач, были отобраны на предварительном этапе по времени решения.

Каждый испытуемый решал 8 задач, 4 из которых были инсайтные, 4 неинсайтные. Рандомно генерировалось сочетание задач с типом зондового задания.

Эксперимент был выполнен с программы PsychoPy2 версия 1.81.02
выборка: в исследовании приняло участие 31 испытуемый (22 женщины)
Результаты. Анализ результатов показал, что наши гипотезы подтвердились частично.

На рисунке, представленном выше наглядно видно, что время реакции на задание – зонд в условиях одиночного выполнения существенно ниже (F=6,785, p <0.001, ŋ2=0.04). Это показывает загруженность рабочей памяти в условиях выполнения задания – зонда при параллельном решении мыслительной задачи. При этом, время реакции на задание – зонд при параллельном решении неинсайтной задачи наибольшее. Суммарный показатель времени реакции на задание – зонд без учета формата репрезентации зонда и основной мыслительной задачи отражает степень загруженность блока управляющего контроля. Таким образом, эти данные показывают возрастающие требования к когнитивному ресурсу при выполнении зондового задания при одновременном решении основной мыслительной задачи, особенно неинсайтного типа.

Рассмотрим динамику выполнения задания – зонда при инсайтном и неинсайтном решении с учетом совпадения форматов основного и вторичного заданий (рис. 3 и рис. 4). Анализ результатов с учетом модальной специфики заданий не установил значимых эффектов влияния совпадения форматом заданий – зонда и основной мыслительной задачи на время выполнения задания – зонда. Однако наблюдается динамика выполнения задания – зонда как при инсайтном (F=6,532, p <0.001, ŋ2=0.06), так и при неинсайтном решении задачи (F=17,280, p <0.001, ŋ2=0.11).

Кроме того, установлено значимое влияние фактора «формат задания – зонда» при параллельном решении инсайтной (F=12,107, p <0.001, ŋ2=0.05) и неинсайтной задачи (F=22,287, p <0.001, ŋ2=0.08).

Из графиков, представленных на рис.3 и рис.4. также видно, что время выполнения текстового задания – зонда значимо больше по сравнению с образным. По всей видимости, задание на определение одинаковости слога, на который падает ударение, является достаточно трудным для испытуемого вне зависимости от типа и формата параллельно решаемой задачи. В таком случае, задание – зонд перестает быть зондовым и не позволяет уловить ожидаемые эффекты, но провоцирует высокое напряжение и повышенный эмоциональный фон. Таким образом, на основе полученных результатов мы не можем сделать выводов о какой-либо роли блоков рабочей памяти в инсайтном и неинсайтном решении. Отметим, что принцип мониторинга в дальнейшем может использоваться и для регистрации динамики эмоциональных состояний.

1. Темп выполнения задания – зонда действительно отражает загруженность рабочей памяти.
2. Не установлено специфики загруженности блоков рабочей памяти при инсайтном решении относительно неинсайтного.
3. Отсутствие эффекта влияния совпадения формата основной и вторичной задач может быть обусловлено высокой степенью трудности вторичного задания – зонда текстового формата, в виду чего это задание лишается главное своей функции мониторинга когнитивных процессов, превращаясь скорее в дистрактор. Таким образом, это приводит к необходимости тщательной разработки заданий – зондов оптимального уровня трудности.

1. Владимиров И.Ю., Коровкин С.Ю., Чистопольская А.В., Савинова А.Д. Мониторинг загрузки исполнительского контроля как метод фиксации микродинамики мыслительного процесса // Психология когнитивных процессов. Смоленск: Универсум, 2013. C.18-22.
2. Baddeley A.D., Hitch G. Working memory // Psychology of learning and motivation: Academic Press. 1974. Vol. 8 – pp. 47–89.
3. Daneman, M., Carpenter, P.A. Individual differences in working memory and reading. // Journal of Verbal Learning & Verbal Behavior. 1980. Vol. 19. – pp. 450-466
4. Hambrick D., Engle R. The Role of Working Memory in Problem Solving // the Psychology of Problem Solving. Davidson J., Sternberg R. (Eds.). NY: Cambridge University Press, 2003. – pp. 176-207.
5. Robbins, T.W., Anderson, E.J., Barker, D.R., Bradley, A.C., Fearnyhough, C., Henson, R., Hudson, S.R., Baddeley, A.D. Working memory in chess // Memory & Cognition. 1996. Vol.24, pp. 83–93
6. Shepard R.N., Metzler J. Mental Rotation of Three-Dimensional Objects // Science. 1971: Vol. 171, Issue 3972, pp. 701-703.