Pracovní paměť

Rozbalit box

Obsah boxu

Pracovní paměť (anglicky Working Memory) je kognitivní systém s omezenou kapacitou, který je zodpovědný za dočasné udržení informací dostupných pro zpracování. Není to pouhé "úložiště" (jako krátkodobá paměť), ale aktivní "pracovní plocha", kde se s informacemi manipuluje.

Je nezbytná pro komplexní kognitivní úkoly, jako je porozumění jazyku, učení, uvažování, plánování a matematické výpočty. Pracovní paměť je často považována za měřítko **fluidní inteligence** (Gf) – schopnosti řešit nové problémy.

Neurobiologicky je pracovní paměť závislá na aktivitě neuronálních sítí v čelním laloku, zejména v dorsolaterální prefrontální kůře (DLPFC), a na správné hladině dopaminu. Její selhání je klíčovým příznakem mnoha duševních poruch, od ADHD (neschopnost udržet myšlenku) po schizofrenii (neschopnost uspořádat myšlenky).

🧠 Pracovní paměť pro laiky: Mentální tabule

Představte si svou mysl jako školní třídu.

**Dlouhodobá paměť** je knihovna plná knih. Je tam všechno, co víte, ale trvá chvíli, než to najdete.
**Pracovní paměť** je **černá tabule** vepředu.

Na tabuli můžete napsat jen omezené množství informací (kapacita). Můžete s nimi pracovat (sčítat čísla, spojovat slova). Ale jakmile tabuli popíšete celou, musíte něco smazat, abyste mohli napsat něco nového.

Příklad: Počítání z hlavy

Zkuste spočítat $24 \times 3$. 1. Udržíte čísla 24 a 3 (Fonologická smyčka). 2. Aplikujete pravidlo násobení (Centrální exekutiva vytáhne pravidlo z dlouhodobé paměti). 3. Spočítáte $4 \times 3 = 12$. Uložíte si "2" a "1" si pamatujete (Mezivýsledek). 4. Spočítáte $20 \times 3 = 60$. Přičtete "1" (desítku). Pokud vás v bodě 3 někdo vyruší (stres, telefon), "tabule" se smaže. Zapomenete tu jedničku a musíte začít znovu. To je kolaps pracovní paměti.

Proč zapomínáme, pro co jsme šli?

Vejdete do kuchyně a nevíte proč. Proč? Pracovní paměť je extrémně citlivá na změnu kontextu. Průchod dveřmi funguje jako "reset". Mozek vyhodnotí novou místnost jako novou situaci, smaže "tabuli", aby uvolnil místo pro nové hrozby (Osa HPA), a váš původní záměr ("chci nůžky") je ztracen.

🏗️ Baddeleyho model (Zlatý standard)

V roce 1974 Alan Baddeley a Graham Hitch navrhli model, který nahradil představu jednolité krátkodobé paměti. Skládá se ze čtyř komponent:

1. Centrální exekutiva (CEO)

"Ředitel", který nic nepamatuje, ale všechno řídí.

Zaměřuje pozornost.
Přepíná mezi úkoly (multitasking).
Inhibuje (tlumí) rušivé vlivy (role přední cingulární kůry).
Rozděluje úkoly podřízeným systémům.

2. Fonologická smyčka (Vnitřní hlas)

Zpracovává zvukové a slovní informace.

**Fonologický sklad:** "Vnitřní ucho", které drží slova po dobu 1–2 sekund.
**Artikulační smyčka:** "Vnitřní hlas", který slova neustále opakuje (rehearsal), aby nezmizela. (Proto si telefonní číslo opakujete dokola, dokud ho nevytočíte).

3. Vizuospaciální náčrtník (Vnitřní oko)

Zpracovává vizuální a prostorové informace.

Umožňuje nám představit si otočení objektu v prostoru nebo trefit do ložnice potmě. Úzce spolupracuje s hipokampem (navigace) a parietálním lalokem.

4. Epizodický buffer (Integrátor)

Přidán do modelu v roce 2000. Je to "stůl", kde se spojují informace ze smyčky, náčrtníku a dlouhodobé paměti do jednoho uceleného příběhu (epizody).

📏 Kapacita: Magické číslo 4

V roce 1956 psycholog George Miller publikoval slavný článek *"The Magical Number Seven, Plus or Minus Two"*. Tvrdil, že udržíme 7 položek. Moderní výzkum (např. Nelson Cowan) je přísnější. Skutečná kapacita čisté pracovní paměti (bez pomůcek) jsou **4 ± 1 položky**.

Chunking (Seskupování)

Jak si zapamatovat 12 čísel? `198920012023` Náš mozek používá trik zvaný **chunking**. Rozdělí data na smysluplné celky: `1989` (Revoluce) - `2001` (11. září) - `2023` (Dnešek). Místo 12 čísel si pamatujete jen 3 "chunky" (události). To je podstata expertního myšlení – experti nemají větší mozek, mají lepší "chunky" v dlouhodobé paměti.

🧠 Neurobiologie a Chemie

Pracovní paměť není uložena v synapsích (jako dlouhodobá paměť), ale v **trvalé elektrické aktivitě** (persistent firing) neuronů.

Neurony, které nepřestávají pálit

V PFC existují neurony, které zůstávají aktivní (pálí akční potenciály) i poté, co podnět zmizí. Tím drží informaci "online". Je to energeticky extrémně náročné (vysoká spotřeba glukózy).

Role Dopaminu (Invertované U)

Efektivita pracovní paměti závisí na hladině dopaminu v prefrontální kůře, a to podle křivky obráceného U:

**Příliš málo dopaminu (úvava, ADHD):** Neurony nedokáží udržet signál ("šum"). Pozornost těká.
**Optimální hladina:** Signál je silný, šum potlačen.
**Příliš mnoho dopaminu (Akutní stres, amfetaminy):** Systém je příliš rigidní, nelze přepínat pozornost. Dochází k kognitivní křeči.

📉 Patologie a Selhání

ADHD: Slepota k budoucnosti

Lidé s ADHD mají chronický nedostatek dopaminu v PFC a oslabenou centrální exekutivu.

Jejich pracovní paměť je "děravá". Nedokáží udržet instrukci ("jdi do pokoje, vezmi ponožky a dej je do koše") po dobu trvání akce.
Russell Barkley popisuje ADHD ne jako poruchu pozornosti, ale jako poruchu pracovní paměti, která znemožňuje plánování budoucnosti.

Stres a "Vokno"

Při silném stresu vyplaví nadledviny katecholaminy a kortizol.

Tato směs "odpojí" prefrontální kůru (vypne pomalou logiku) a předá řízení amygdale (rychlé reflexy).
**Důsledek:** Člověk u zkoušky dostane "okno". Informace v dlouhodobé paměti jsou, ale "tabule" pracovní paměti je shozená ze stojanu, aby nepřekážela při útěku před lvem.

Schizofrenie

Pacienti se schizofrenií mají narušenou funkci NMDA receptorů a dopaminu v PFC. Nedokáží udržet nit myšlenek, což vede k dezorganizované řeči a neschopnosti filtrovat irelevantní podněty (viz paranoia).

Stárnutí

Pracovní paměť dosahuje vrcholu kolem 25. roku života a poté lineárně klesá. Je to první kognitivní funkce, která stárne. Starší lidé mají problém s multitaskingem, nikoliv s moudrostí (krystalickou inteligencí).

🏋️ Lze ji trénovat?

Toto je předmětem ostrých sporů.

**Dual N-Back:** Úloha, kde si musíte pamatovat polohu čtverce a písmeno "N" kroků zpátky. Studie (Jaeggi 2008) naznačovaly, že tento trénink zvyšuje IQ.
**Současný konsenzus:** Trénink zlepší výkon v trénované úloze (získáte lepší pracovní paměť na čtverce), ale pravděpodobně se nepřenese do reálného života (tzv. *far transfer* je slabý).
Nejlepším "lékem" na pracovní paměť zůstává **aerobní cvičení** (zvýšení BDNF), kvalitní **spánek** (očista od toxinů) a redukce stresu.

Zdroje