5 Tiedonkäsittely

*Perustuu kognitiiviseen kuormitusteoriaan (Sweller, van Merriënboer, & Paas, 2019).

Sensorinen muisti kerää automaattisesti tietoa aisteistamme ja muuntaa sen muotoon, jota aivomme osaavat tulkita. Suurin osa tästä tiedosta sivuutetaan: esimerkiksi kiinnitämme harvoin huomiota siihen, miltä suussamme maistuu ruokailutilanteiden ulkopuolella. Tiedon muuntaminen (tai koodaaminen) pitää sisällään väliaikaisten tai lyhytkestoisten yhteyksien muodostamista uuden tiedon ja aiempien säilömuistin tietoverkostojen välille. Havaitsemisen onkin kuvattu olevan yhtä paljon muistamista kuin aistimista ja työmuistin olevan tarkkaavuutta, joka on kohdistettu sisäisiin representaatioihin (Fuster, 2009).

Tarkkaavuus eli se, mihin kiinnitämme huomiomme, on elintärkeää, sillä tiedon koodaaminen muistiin vaatii tarkkaavuuden suuntaamista. Ilman tätä, tieto ei päädy muistijärjestelmään siten, että tietoa voisi tietoisesti hyödyntää. Tiedon siirtymisen työmuistiin voidaankin sanoa tapahtuvan ”valikoivien tarkkaavuusprosessien ja aistittujen representaatioiden yhdysvaikutuksessa, joka aktivoi niihin liittyviä säilömuistin representaatioita” (Eriksson ym., 2015).

Kuva 5.1. Aistien kautta saatu tieto koodataan työmuistiin.

Tarkkaavuuden kohteena oleva tieto pääsee lyhytkestoiseen muistiin, ja se tulkitaan jo olemassa olevan säilömuistista haetun tiedon valossa. Tämä hetkellinen tietojen yhdistäminen tapahtuu työmuistissa. Työmuisti on lyhytkestoisen muistin osa, joka mahdollistaa tiedon käytön tai muokkaamisen. Tiedon ylläpitämisen mielessä ajatellaan tapahtuvan työmuistin perusosien vuorovaikutuksessa (Eriksson ym., 2015). Osista olennaisia ovat aisti-informaatiota käsittelevä valikoiva tarkkaavuus sekä tähän liittyvät säilömuistin representaatiot.

 Työmuistissa oleva informaatio on se, mistä voidaan olla tietoisia. Työmuistin kapasiteetti on kuitenkin rajallinen ja tutkimusten perusteella kapasiteetin on arvioitu olevan neljästä yhdeksään yksikköä. Tästä johtuen suurin osa vastaanotetusta tiedosta on työmuistissa hetkellisesti ja katoaa ilman muistijäljen lujittumista eli tallentumista säilömuistiin. Tieto, joka on toistuvasti käytössä tai jolla on suuri tunnearvo tallentuu helpommin helpommin muistijärjestelmäämme. Työmuistiprosessoinnissa aivot hakevat automaattisesti aiempaa tietoa, jotta yhteyksiä voidaan luoda ja uutta tietoa ymmärtää. Tämä tarkoittaa myös sitä, että kaikki uusi opittu yhdistyy johonkin aiempaan tietoon. Tiedon tallentamisen voidaankin sanoa olevan asioiden tai tapahtumien välisten suhteiden tallentamista (Kukushkin & Carew, 2017).

Kuva 5.2. Työmuistissa uusi tieto yhdistetään olemassa olevan tiedon kanssa väliaikaisesti.

Jotta työmuistin väliaikaisia yhteyksiä voidaan ylläpitää, tiedon täytyy olla aktiivinen tiedon työstämisen kautta. Mitä enemmän tieto on käytössä, sitä todennäköisemmin se tulee tallennetuksi säilömuistiin.

Kuva 5.3. Työmuistissa olevan tiedon kertaus ja käyttö pitää väliaikaiset yhteydet aktiivisina.

Jotta tieto tallennetaan säilömuistiin, täytyy väliaikaisista yhteyksistä tulla pysyvämpiä. Hippokampuksessa tapahtuva uudelleen muistelu ts.”uusinta” on tällöin tärkeässä roolissa. On havaittu, että oppimisen aikana hippokampuksessa tapahtuva hermosolujen aktiivisuus toistuu unen aikana (Breton & Robertson, 2013). Tällaista uusintaa voi tapahtua myös valveilla tapahtuvan levon aikana. Näyttääkin siltä, että tietoa viimeaikaisista kokemuksista toistetaan ja vahvistetaan aivoissa levon tai taukojen aikana.

Kuva 5.4. Hippokampuksessa tapahtuva uusinta on tärkeässä roolissa muistikuvien muuttumisessa pysyviksi. 

Työmuistissa olevan tiedon täytyy siis lujittua säilömuistiin, jotta tieto on jatkossa haettavissa. Säilömuisti koostuu toisiinsa yhteydessä olevista tietoverkoista ja mielensisäisistä malleista, jotka aktivoituvat, kun tietoa muistetaan tai haetaan. Säilömuistiin tallentuneen tiedon hakua ohjaavat muistivihjeet. Muistikuva muuttuu haun jälkeen aktiiviseksi ja se tulee uudelleen lujitetuksi ts. päivitetyksi kun se tallennetaan uudestaan. Tämä uudelleen lujittuminen kertoo siitä, että säilömuistin muistot eivät ole pysyviä, vaan ne muuttuvat niiden aktivoituessa. Muistijärjestelmään pääsevästä tiedosta menetetään suurin osa. Toisin sanoen, tämä tieto ei enää ole pidemmän ajan kuluessa tietoisesti haettavissa olevassa muodossa.

Figure 5.5. Muistivihjeet aktivoivat muistikuvia tiedonhaun yhteydessä. 

Lähteet: Osa 1

Tiedonkäsittely
  • Sweller, J., van Merriënboer, J. J., & Paas, F. (2019). Cognitive architecture and instructional design: 20 years later. Educational Psychology Review, 1-32.
  • Breton, J., & Robertson, E. M. (2013). Memory Processing: The critical role of neuronal replay during sleep. Current Biology, 23(18), R836-R838.
  • Eriksson, J., Vogel, E. K., Lansner, A., Bergström, F., & Nyberg, L. (2015). Neurocognitive architecture of working memory. Neuron, 88(1), 33-46.
  • Kukushkin, N. V., & Carew, T. J. (2017). Memory Takes Time. Neuron, 95(2), 259-279.
  • Squire, L. R., Genzel, L., Wixted, J. T., & Morris, R. G. (2015). Memory consolidation. Cold Spring Harbor perspectives in biology, 7(8), a021766.
  • D’esposito, M., & Postle, B. R. (2015). The cognitive neuroscience of working memory. Annual review of psychology, 66.
  • Cowan, N. (2008). What are the differences between long-term, short-term, and working memory?. Progress in brain research, 169, 323-338.

License

Share This Book