Compreender a Memória de Trabalho

Cada nova ideia começa na memória de trabalho.

Quer estejamos a resolver um problema de matemática ou a aprender um conceito novo, o cérebro retém e manipula temporariamente a informação antes de decidir o que fazer com ela. Este espaço de trabalho mental permite-nos comparar ideias, resolver problemas e ligar a nova informação àquela que já conhecemos.

Os investigadores referem-se a este sistema como memória de trabalho. Embora funcione continuamente ao longo da vida quotidiana, a sua capacidade é limitada. Compreender esses limites tornou-se uma das questões centrais na neurociência cognitiva e na investigação sobre aprendizagem.

A memória de trabalho desempenha um papel central na aprendizagem, no raciocínio e na tomada de decisões. Enquanto as avaliações tradicionais medem os resultados destes processos, os investigadores combinam cada vez mais as avaliações comportamentais com a eletroencefalografia (EEG) para investigar como as exigências da memória de trabalho mudam ao longo de uma tarefa, proporcionando uma visão adicional (insight) sobre como as pessoas processam a informação à medida que a aprendizagem se desenrola [1], [2].

Por que a Memória de Trabalho Importa

A memória de trabalho faz muito mais do que reter informação por alguns segundos.

Permite-nos compreender o que estamos a ler, acompanhar uma conversa, resolver um problema e dar sentido a novas ideias. Sempre que ocorre a aprendizagem, a memória de trabalho está envolvida.

Como a sua capacidade é limitada, o aumento das exigências cognitivas pode afetar rapidamente o desempenho. Compreender esses limites ajuda os investigadores a investigar por que razão algumas experiências de aprendizagem parecem fáceis de gerir, enquanto outras se tornam mentalmente avassaladoras.

Memória de Trabalho vs. Memória de Longo Prazo

A memória de trabalho e a memória de longo prazo desempenham papéis diferentes.

A memória de trabalho armazena e manipula temporariamente a informação necessária para uma tarefa imediata.

A memória de longo prazo armazena conhecimentos que podem ser recordados muito depois de terem sido aprendidos.

O sucesso da aprendizagem depende da interação entre estes sistemas. A nova informação é ativamente processada na memória de trabalho antes de se poder tornar num conhecimento duradouro.

Por que os Investigadores Estudam a Memória de Trabalho

A memória de trabalho influencia quase todos os aspetos da aprendizagem.

Os investigadores estudam-na para compreender melhor como as pessoas processam a informação, por que razão o desempenho cognitivo se altera à medida que as tarefas se tornam mais exigentes e como a aprendizagem pode ser tornada mais eficaz.

Como a memória de trabalho está no centro de tantos processos cognitivos, tornou-se um tema fundamental na neurociência cognitiva, na psicologia e na investigação educacional.

Como os Investigadores Estudam a Memória de Trabalho

A memória de trabalho não pode ser observada diretamente. Em vez disso, os investigadores investigam-na através de tarefas cognitivas cuidadosamente concebidas, em conjunto com medições comportamentais e fisiológicas.

Um dos paradigmas mais amplamente utilizados é a tarefa n-back, na qual os participantes determinam se o estímulo atual corresponde a um apresentado um número específico de passos anterior. À medida que o valor de n aumenta, a tarefa impõe exigências progressivamente maiores à memória de trabalho.

Os investigadores também utilizam tarefas como a aritmética mental para investigar diferentes aspetos da memória de trabalho. A escolha da tarefa depende da questão que está a ser colocada, lembrando-nos que o desenho experimental é tão importante quanto a tecnologia utilizada para recolher os dados [1], [2].

O desempenho comportamental é frequentemente associado ao EEG, permitindo aos investigadores investigar como a atividade cerebral se altera à medida que as exigências da memória de trabalho flutuam ao longo de uma tarefa.

O que a Investigação nos Diz

A memória de trabalho tem limites mensuráveis.

A investigação demonstra consistentemente que a capacidade da memória de trabalho é finita. À medida que as exigências cognitivas aumentam, o esforço mental também aumenta, influenciando a precisão e o tempo de resposta. Estas descobertas ajudam a explicar por que razão a aprendizagem se torna mais difícil à medida que a informação se acumula.

A forma como os investigadores medem a memória de trabalho é importante.

Embora a tarefa n-back continue a ser um dos paradigmas mais utilizados, não é a única opção. Estudos comparativos sugerem que diferentes tarefas de memória de trabalho podem revelar diferentes aspetos da exigência cognitiva, tornando a seleção da tarefa uma parte importante do desenho experimental [2].

O EEG sem fios está a expandir a investigação sobre a memória de trabalho.

Estudos recentes demonstraram que os sistemas portáteis de EEG podem contribuir com medições fisiológicas valiosas juntamente com as avaliações comportamentais. Juntos, estes métodos proporcionam uma compreensão mais rica da memória de trabalho do que qualquer um deles isoladamente [1].

Em vez de simplesmente confirmarem o que os participantes realizaram, os investigadores podem começar a explorar o que aconteceu cognitivamente enquanto completavam a tarefa.

Das Tarefas de Laboratório à Investigação sobre Aprendizagem

A investigação sobre a memória de trabalho estende-se cada vez mais para além das experiências laboratoriais controladas.

Os investigadores na área da educação investigam como os métodos de instrução influenciam a exigência cognitiva. Os neurocientistas cognitivos exploram como a atenção e a memória interagem durante a aprendizagem. Ao longo destes estudos, a memória de trabalho fornece uma estrutura comum para compreender como as pessoas processam nova informação.

O resultado é uma imagem mais rica da aprendizagem que combina o desempenho comportamental com dados fisiológicos contínuos.

Selecionar um Sistema de EEG para a Investigação da Memória de Trabalho

Diferentes questões de investigação exigem diferentes sistemas de EEG. A seleção do sistema adequado depende do desenho do estudo, da população de participantes, do ambiente de registo e dos objetivos da investigação.

Flex Gel e Flex Saline

Flex suporta a colocação configurável de elétrodos com até 32 canais de EEG, tornando-o ideal para neurociência cognitiva avançada e investigação educacional.

Epoc X

Epoc X é um headset EEG sem fios de 14 canais concebido para neurociência cognitiva e investigação móvel. Proporciona a aquisição de EEG de nível de investigação, permitindo ao mesmo tempo que os participantes realizem tarefas cognitivas naturais em ambientes de laboratório e do mundo real.

Insight

Insight é um headset EEG sem fios leve de cinco canais, adequado para investigação educacional e implementação experimental rápida, onde a portabilidade e a facilidade de utilização são prioridades.

O Futuro da Investigação da Memória de Trabalho

À medida que os investigadores continuam a explorar como as pessoas aprendem, a memória de trabalho continua a ser um dos conceitos mais importantes na ciência cognitiva.

O EEG sem fios está a tornar possível investigar a memória de trabalho em cenários cada vez mais naturais, alargando a investigação para além das experiências tradicionais de laboratório para ambientes de aprendizagem autênticos.

Ao combinar avaliações comportamentais com medições fisiológicas contínuas, os investigadores estão a construir uma compreensão mais completa de como a aprendizagem se desenrola ao longo do tempo.

Principais Conclusões

• A memória de trabalho armazena e manipula temporariamente a informação necessária para realizar tarefas cognitivas.

• A memória de trabalho e a memória de longo prazo desempenham papéis complementares mas distintos na aprendizagem.

• Os investigadores combinam habitualmente avaliações comportamentais com EEG para investigar as exigências da memória de trabalho ao longo de uma tarefa.

• O EEG portátil está a expandir a investigação sobre a memória de trabalho para ambientes de aprendizagem autênticos.

• A seleção de um sistema de EEG começa com a questão de investigação e o desenho do estudo.

Coloque a Sua Estrutura em Prática

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Referências

[1] A Comparative Study on Classification of Working Memory Tasks Using EEG Signals. IEEE Conference Publication, 2017.

[2] T. Hwang, M. Kim, M. Hwangbo, and E. Oh, "Comparative Analysis of Cognitive Tasks for Modeling Mental Workload with Electroencephalogram," IEEE, 2014.

[3] F. Ungureanu and R. G. Lupu, "The Assessment of Learning Emotional State Using the EEG Headsets," eLearning and Software for Education, vol. 1, pp. 587-593, 2015.