Ons geheugen aan het werk

Het werkgeheugen heeft een dubbele functie: het tijdelijk vasthouden van informatie (minder dan een minuut) in een vorm die gemakkelijk toegankelijk is voor het bewustzijn, en de gecontroleerde verwerking van die informatie, om cognitieve taken uit te voeren. Het werkgeheugen is daarom absoluut onmisbaar in het dagelijkse leven. We doen er bijna constant een beroep op. Zonder je werkgeheugen kan je bijvoorbeeld geen mentale rekensom maken. Wanneer je twee getallen uit het hoofd optelt, moet je ze in gedachten kunnen houden terwijl je de denkprocessen uitvoert die nodig zijn voor de berekening. En wanneer je een zin leest, moet je je het begin van die zin herinneren tot aan het einde van de zin, om de betekenis ervan te achterhalen.Zonder werkgeheugen is het onmogelijk om een gesprek te volgen of actief deel te nemen aan een werkvergadering of discussie. Zo moet je tijdelijk de argumenten kunnen onthouden die je wil aanhalen als reactie op wat je collega of gesprekspartner aan het zeggen is. Bij het opnemen van een bestelling in een restaurant moet de ober onthouden wat de klanten hebben gekozen, tot hij de informatie kan doorspelen aan de keuken. Zo zijn er ontelbare voorbeelden, zonder hierbij te vergeten dat het werkgeheugen een cruciale rol speelt bij het leren, vooral op schoolniveau.Zoals we al aangaven in het eerste artikel van deze reeks, getiteld 'De complexe structuur van het geheugen', zijn er vandaag talloze modellen die de opbouw en het functioneren van het werkgeheugen proberen te omschrijven. Omdat clinici verdwaald raken in deze overvloed aan modellen, hebben ze vaak de neiging om bij het allereerste model te blijven, dat in 1974 werd voorgesteld door Alan Baddeley van de faculteit Psychologie aan de Universiteit van Bristol. Zoals prof. Steve Majerus, hoofd van de Unité de recherche en psychologie et neurosciences cognitives (PsyNCog) van de ULiège, opmerkt, is dit model er slechts een van de vele.Recente modellen worden veelal gekaderd in computationele structuren, met een grotere conceptuele precisie en falsifieerbaarheid. "We verwijzen vandaag minder naar specifieke modellen, maar leggen veeleer de nadruk op een structuur waarover consensus bestaat voor belangrijke concepten binnen elk van de bestudeerde cognitieve functies." Want opdat het werkgeheugen goed zou kunnen functioneren, is er heel wat nodig: interactie van verschillende processen die de aandacht en de executieve functies aansturen, activatie van herinneringen of kennis uit het langetermijngeheugen. Ook aandacht voor de 'seriële volgorde', d.w.z. de rangschikking van informatie in de juiste volgorde.De capaciteit van het werkgeheugen is zeer beperkt. Men schat dat het maximale aantal items dat een individu correct kan ophalen slechts 7 ± 2 is voor een volwassene van 18 tot 25 jaar, 5 tot 6 voor een kind van 10 jaar, en 4 of 5 voor een kind van 5 jaar. Die 'scores' zijn gebaseerd op tests waarin de volwassene of het kind woord- en cijferreeksen moet herhalen. Uiteraard is deze geheugenspanne onderhevig aan aanzienlijke interindividuele variabiliteit, maar ze is ook deels afhankelijk van het soort informatie dat je moet onthouden. Als het gaat om vertrouwde informatie, zal het aantal items veel hoger liggen dan wanneer je bijvoorbeeld woorden moet herhalen in een vreemde taal die je totaal niet beheerst.De voornaamste reden waarom het werkgeheugen informatie put uit de langetermijngeheugens, specifieker uit het episodische en het semantische geheugen, is zijn beperkte capaciteit. Het werkgeheugen legt een verband tussen de te verwerken informatie en de reeds opgeslagen ervaringen of kennis in het langetermijngeheugen. Zo kan het een aantal processen overslaan en wordt er ruimte vrijgemaakt om andere informatie te verwerken.Uit steeds meer gegevens blijkt dat taken die als eenvoudig worden bestempeld, zoals het herhalen van getallen of woorden, in feite complexe cognitieve processen omvatten, die bovendien deels overlappen met andere cognitieve functies. Het is dan ook niet verwonderlijk dat het werkgeheugen steunt op hersennetwerken die verschillen naargelang het te bereiken doel en de aard van de te verwerken informatie (visueel, auditief, etc.). Daarnaast doet het werkgeheugen een beroep op netwerken die de noodzakelijke aandachtsfocus op de te verwerken informatie ondersteunen, of op nog andere netwerken, zoals het executieve systeem (fronto-pariëtaal netwerk); het arsenaal dat de strategische en operationele interventies die het werkgeheugen moet uitvoeren, beheert.Laat ons eens overlopen welke processen allemaal moeten plaatsvinden. Ten eerste moet de informatie die je een beetje eerder hebt opgeslagen, onderdrukt worden om de informatie die je nu ontvangt te kunnen bijwerken. Ten tweede, moeten alle bronnen van afleiding uitgeschakeld worden tijdens de verwerking van pertinente informatie. Een derde proces, nodig bij 'dual tasking', betreft dan weer het flexibel verdelen of verspringen van de aandacht tussen verschillende taken. Bijvoorbeeld, een scholier luistert naar de leerkracht en noteert tegelijkertijd wat de leerkracht enkele ogenblikken eerder heeft uitgelegd.Nog andere netwerken zijn betrokken bij het functioneren van het werkgeheugen, met name het netwerk dat de interacties tussen het werkgeheugen en het episodische en semantische geheugen coördineert, en het netwerk dat de 'seriële orde' verwerkt. We kunnen die seriële orde eenvoudig schetsen met een voorbeeld uit de taal. Elke taal heeft een eindig aantal fonemen. Het is de volgorde waarin ze gerangschikt zijn, die ons in staat stelt woorden van dezelfde lengte en syllabische structuur te onderscheiden. Seriële orde is niet minder belangrijk dan de algemene processen die aan het werk zijn in het kortetermijngeheugen, vooral als we het hebben over een leeromgeving. Al in 2010 schreef prof. Majerus hierover in het tijdschrift Développements: "Bepaalde recente theoretische modellen gaan ervan uit dat het vermogen om de volgorde van fonemen op te slaan in het kortetermijngeheugen bepalend is voor hoe snel we nieuwe woordreeksen kunnen opslaan in het langetermijngeheugen, want het gaat vooral om een nieuwe ordening van reeds gekende fonemen."Destijds toonde onderzoek in Luik en Brighton aan dat het woordenschatniveau van een kind op 6- of 7-jarige leeftijd sterk samenhangt met hun vermogen om 'seriële orde'-informatie op te roepen, terwijl diezelfde vaardigheden op 4-jarige leeftijd de beste voorspellers zijn van hun woordenschatniveau een jaar later. Bij volwassenen geldt: hoe scherper dit vermogen, hoe sneller ze nieuwe woordenschat kunnen leren.Een fundamentele vraag die we ons kunnen stellen over het werkgeheugen: kan het wel als een geheugensysteem an sich gedefinieerd worden, gezien de overvloed aan netwerken dat het activeert en die niet eigen zijn aan dat werkgeheugen? Een vraag die aansluit bij de trend van neurowetenschappers die het concept van geïsoleerde en specifieke cognitieve modules in vraag stellen en voorrang geven aan een constructie van integratieve processen.Naast de beperkte capaciteit heeft het werkgeheugen nog een ander kenmerk: het is erg kwetsbaar. Dat komt omdat het een beroep doet op een groot aantal hersennetwerken, die op hun beurt gebruik maken van allerlei systemen en subsystemen die anatomisch verspreid liggen in de hersenen. Bijgevolg is de kans groot dat na een beroerte, hoofdletsel, zuurstoftekort of een andere oorzaak, een of meer van deze structuren beschadigd raken, of dat er tussen sommige van deze structuren een verbindingsprobleem ontstaat. Afhankelijk van de getroffen hersengebieden kunnen de tekorten in het werkgeheugen variëren. Zo kan de aandachtscontrole aangetast zijn, maar ook subtielere vermogens, zoals het verwerken van de seriële orde - iets dat overigens vaak aangetast is bij leerstoornissen.Het variabel profiel van de stoornissen in het werkgeheugen vraagt om een geïndividualiseerde therapeutische aanpak, die rekening houdt met de precieze aard van de deficiënte component(en) bij een bepaalde patiënt. Voor Steve Majerus vormt dit momenteel een grote uitdaging in de klinische praktijk, maar het is ongetwijfeld de weg vooruit. Anderzijds wordt de frequentie van sommige stoornissen onderschat omdat ze weinig opvallen.Er is software op de markt, zowel voor de revalidatie als voor de versterking van het werkgeheugen. De meeste programma's bootsen videospelletjes na. De aanpak, die veelal berust op het trainen van het werkgeheugen en van de aandacht, overtuigt niet echt. Sommige clinici maken wel gebruik van software zoals Cogmed, ontworpen door het Karolinska Instituut in Stockholm. Voor leerstoornissen, is de conclusie duidelijk: kinderen boeken alleen vooruitgang op de taken waarop ze hebben geoefend, maar het positieve effect verdwijnt zodra ze taken voorgeschoteld krijgen die verder afliggen van de taken waarop ze geoefend hebben. "Deze producten zijn erg populair bij het grote publiek. Ze worden al op de markt gebracht nog vóór de studies die hun therapeutische effectiviteit moeten aantonen afgerond zijn", zegt het hoofd van de PsyNCog-afdeling. "Recente meta-analyses hebben uitgewezen dat, t.o.v. een controleconditie waarin het kind oefeningen krijgt die niet specifiek gericht zijn op het werkgeheugen of op de aandacht, het effect van de software zeer beperkt is."Om stoornissen in het werkgeheugen aan te pakken, worden logopedie en neuropsychologische behandelingen nog steeds het sterkst aanbevolen. Naast de voordelen die deze behandelingen bieden, vormt goed gestructureerd schoolonderwijs voor kinderen een natuurlijke, niet te onderschatten stimulans voor het werkgeheugen.