Projekti / Programi
Razstavljanje kognicije: Mehanizmi in reprezentacije delovnega spomina
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.03.00 |
Medicina |
Nevrobiologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B640 |
Biomedicinske vede |
Nevrologija, nevropsihologija, nevrofiziologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.01 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Temeljna medicina |
delovni spomin, reprezentacije, strategije, fMR, EEG, strojno učenje, funcijska povezanost, individualne razlike
Raziskovalci (20)
Organizacije (4)
Povzetek
Delovni spomin, sposobnost vzdrževanja informacij relevantnih za uspešno izvedbo trenutne naloge je ključna sposobnost, ki omogoča zasnovo, izvedbo in nadzor k cilju usmerjenega vedenja. Zaradi svoje kompleksnosti, osrednje vloge v kogniciji in pomena za vsakdanje življenje je predmet intenzivnega preučevanja tako v okviru temeljne znanosti kot aplikativnih disciplin. Trenutno raziskovanje delovnega spomina označuje niz dilem in neskladij, ki jih je možno pripisati tako razlikam v vpletenih kognitivnih in možganskih strukturah kot tudi razlikam v uporabljenih raziskovalnih metodah. Opazno je pomanjkanje integracije teoretičnih modelov, empiričnih metod in spoznanj med različnih stopnjami opazovanj in disciplinami. Trenutno stanje zavira napredek pri kartiranju strukture delovnega spomina, opredelitvi reprezentacij in mehanizmov vkodiranja, vzdrževanja in priklica informacij v delovnem spominu, ter povezovanju različnih stopenj opazovanja od nevronov do vedenja. Na strokovnem področju otežuje prepoznavanje in razumevanje razvojnih sprememb in oškodovanosti delovnega spomina, ter zavira razvoj učinkovitih diagnostičnih orodij in intervencij.
Namen predlagane raziskovalnega projekta je prispevati k razreševanju izpostavljenih težav preko podrobne razčlenitve kognitivnih in nevrobioloških elementov delovnega spomina ter razreševanjem in integracijo specifičnih teoretičnih in empiričnih vprašanj s pomočjo združevanja metod na različnih stopnjah opazovanja, od fenomenologije, do kognitivnih procesov in multimodalnega spremljanja aktivnosti možganov. Ključna predpostavka projekta je, da je možno številna navidezna neskladja razrešiti z razumevanjem delovnega spomina kot skupka skupnih in modalno specifičnih reprezentacij in mehanizmov vzdrževanja in obdelave informacij. Le-te je možno vključiti v različni meri, odvisno od zahtev specifične naloge in individualnih razlik. Nekatere reprezentacije imajo lahko kategorične značilnosti diskretnih rež, ki se jih da robustno vzdrževati do kritične "nenadne smrti", druge pa so lahko omejene s kontinuiranimi viri in počasi slabijo v času. Katere reprezentacije so uporabljene, je lahko odvisno od narave naloge, kar vodi do različnih rezultatov v različnih eksperimentalnih načrtih.
Za doseganje svojih ciljev projekt zajema tri vsebinske sklope. Namen prvega sklopa je s pomočjo nevrofenomenologije ugotoviti v kakšni meri udeleženci uporabljajo različne strategije pri reševanju nalog delovnega spomina, prepoznati njihove nevrobiološke osnove in preučiti do kakšne mere je možno priučiti uporabo različnih strategij.
Namen drugega sklopa je preučiti specifične lastnosti reprezentacij vidnega in prostorskega delovnega spomina, spoznati nevrobiološke osnove diskretnih in kontinuiranih reprezentacij, raziskati v kakšni meri so prisotne v vidnem in prostorskem delovnem spominu in do kolikšne mere je možno s pomočjo konteksta in zahtev nalog vzpodbuditi njihovo uporabo.
Končno je namen tretjega sklopa pridobiti specifično razumevanje nevrobioloških osnov reprezentacij in mehanizmov, ki omogočajo natančno vzdrževanje položaja v prostorskem delovnem spominu odvisno od zahtev naloge in individualnih razlik.
Skupno je namen projekta pridobiti temeljitejše razumevanje nevrobiologije delovnega spomina ter orodij za njegovo ocenjevanje in spremljanje, ki bodo omogočile tudi napredek v prepoznavi, spremljanju in naslavljanju specifičnih motenj delovnega spomina v psihiatričnih in nevrodegenerativnih boleznih ter razvoju intervencij za naslavljanje upada kognitivnih sposobnosti v zdravem staranju.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagani projekt naslavlja trenutno relevantna vprašanja v raziskovanju narave in lastnosti reprezentacij delovnega spomina ter širše strukture in mehanizmov delovanja delovnega spomina. Predlagano raziskovalno delo je zasnovano na celoviti opredelitvi delovnega spomina ter usmerjeno k razrešitvi nekaterih perečih vprašanj in nekonsistentnosti v obstoječi literaturi. Projekt podaja izvirno rešitev, ki omogoča združevanje obstoječih spoznanj v novo razumevanje delovnega spomina ter razrešitev specifičnih teoretičnih in empiričnih dilem. Poleg razrešitve nekaterih temeljnih znanstveno-raziskovalnih vprašanj o strukturi in delovanju delovnega spomina ter njenih nevrobioloških temeljih, bodo pridobljena spoznanja omogočala tudi podrobnejše ocenjevanje specifičnih motenj delovnega spomina in tako omogočala bolj učinkovito prepoznavanje in spremljanje oškodovanosti delovnega spomina ter učinkovitosti novih intervencij in terapij.
Predlagani projekt združuje raznolike stopnje in vidike preučevanja delovnega spomina. Z vidika metodologije utrjuje uporabo novejših pristopov, kot je npr. strojno učenje, ter na področje delovnega spomina vpeljuje nove metode raziskovanja, kot je nevrofenomenologija. V celoti podaja dober vzgled multimodalnega interdisciplinarnega preučevanja delovnega spomina in kognicije.
Z vpeljevanjem nevrofenomenologije projekt širi meje interdisciplinarnega združevanja raziskovalnih metod, s preučevanjem individualnih razlik in možnosti učenja raznolikih strategij izvedbe delovnega spomina, presega klasične omejitve raziskovanja kognitivnih procesov ter na praktičnem in strokovnem vidiku odpira možnosti razvoja in evalvacije novih intervencij pri naslavljanju oškodovanosti delovnega spomina in upadanja kognitivnih sposobnosti v kontekstu zdravega staranja.
Pomen za razvoj Slovenije
Proposed project addresses currently relevant questions in the study of nature and properties of working memory representations, structure and mechanisms of working memory. Proposed research is based on a comprehensive definition of working memory and focused towards resolving some of the pressing questions and inconsistencies in extant literature. The project proposes an original solution that enables integration of existing findings into novel understanding of working memory as well as resolution of specific theoretical and empirical dilemmas. Besides addressing some of the basic research questions about the structure and mechanisms of working memory and their neurobiological bases, the insights gained will also enable more detailed assessment of specific impairments of working memory and enable more efficient identification and monitoring of working memory dysfunction as well as effectiveness of novel interventions and therapies.
The proposed project combines varied levels and perspectives in the study of working memory. In terms of methodology it fortifies the use of recently integrated approaches such as machine learning and introduces novel methods into working memory research such as neurophenomenology. Jointly it provides a good example of multimodal interdisciplinary research of working memory and cognition.
By introducing neurophenomenology, the project expands the boundaries of interdisciplinary integration of research methods and with the study of individual differences and possibilities of training different strategies of working memory task performance it overcomes classical limitations in the study of cognitive processes and on a practical and professional level opens the possibility of development and evaluation of novel interventions in addressing impairments of working memory and decline of cognitive abilities in the context of healthy ageing.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
