Çalışma belleği

Çalışma belleği (İngilizce: working memory), bellekte işlemlerin geçici olarak tutulduğu ve üzerlerinde değişikliklerin yapıldığı bellek bileşenidir.
Kimi araştırmacılar çalışan bellek ve kısa süreli bellek terimlerini aynı anlama gelecek şekilde kullanırken bazı araştırmacılar için çalışan bellek, bellek öğelerinin depolandığı ve biçimlendirildiği bileşen olarak, öğelerin yalnızca depolandığı kısa süreli bellekten farklılık gösterir veya araştırmacılar benzer süreçlerin farklı yanlarına vurgu yaparken farklı terimler kullanmayı tercih ederler. Bunun yanı sıra, kimi bellek modellerince, çalışan belleğin uzun süreli bellek temsilleri üzerinde çalışma becerisinin oluşuyla da çalışan bellek, yalnızca depolama işleviyle tanımlanan bir kısa süreli bellek bileşeninden ayrıştırılabilir. Daha keskin bir görüşe göreyse, çalışan bellek kısa süreli bellekten ayrıştırılabilir bir bileşendir ve yalnızca dikkatle ilgili işlevlerle ilgilidir.
Modeller
Çok-bileşenli Çalışma Belleği Modeli
Alan Baddeley ve Graham Hitch tarafından 1974'te önerilen çok-bileşenli çalışma belleği modeli (veya üç parçalı çalışma belleği modeli), önerildiği dönemde yaygın olan Richard C. Atkinson ve Richard Shiffrin'in kısa süreli bellek modelinin açıklamakta zorlandığı olguları açıklayıcı bir model olarak ortaya atılmıştır.
Atkinson ve Shiffrin'in kısa süreli bellek modelinin varsayımlarından biri, kısa süreli belleğin aynı zamanda çalışma belleği işlevini de üstlendiğidir. Bu varsayıma dayanan bir hipotez kısa süreli bellekleri işlevini yerine getiremeyen hastaların, geniş kapsamlı bilişsel beceri kayıpları gösterecekleri yönünde olacaktır. Fakat bu dönemde literatüre giren vaka verileri, söz konusu bireylerin bilişsel becerilerindeki kaybın beklentiden çok uzak olduğu yönünde olmuştur.
Bu meseleyi daha ayrıntılı incelemek amacıyla Baddeley ve Hitch, 1974 yılında yayımladıkları deneyde, Atkinson ve Shiffrin'in yukarıda sözü edilen varsayımına dayanarak çeşitli hipotezleri sınamışlardır. Bu hipotezler, deney katılımcılarının sayı belleği uzamlarının (İngilizce digit-span) kontrollü bir şekilde doldurulmasının çalışma belleğinde gerçekleşmesi beklenen başka işlemlerdeki performansı düşüreceği ve bu performans düşüşünün digit-span kapasitesinin doluluğuyla ilişkili olacağı, daha kesin bir ifadeyle sayı belleği uzamı tamamen dolduğunda geri kalan çalışma belleği işlemlerinin çok ciddi performans kaybı yaşayacağı yönünde olmuştur. Bu deneylerin sonucunda, sayı belleği uzamı doldukça bir performans kaybının yaşandığı tespit edilmiş fakat bu düşüşün beklenenden çok az olduğu, sayı belleği uzamlarını tamamen kullanan katılımcıların, bu koşulda da öğrenme ve akıl yürütme becerilerini etkin bir şekilde kullanabildikleri görülmüştür. Bu ve bu pozisyonu destekleyen başka verilerin izinde Baddeley ve Hitch, çalışma belleğinin birden fazla bileşeni olduğu fikrini ortaya atmışlardır.
1974 yılında yayımladıkları makalede ortaya koydukları bu modele göre, çalışma belleği işlev ve modalite farklılıkları gösteren üç bileşenden oluşmaktadır: merkezi yönetici, seslendirme döngüsü ve görsel mekansal kopyalama (İngilizce, sırasıyla, central executive, phonological loop ve visuo-spatial sketchpad.) Merkezi yöneticinin görevi, öteki iki çalışma belleği bileşenindeki temsillerin ve ilgili davranışsal çıktının koordinasyonu olarak tanımlanır. Seslendirme döngüsünün işlevi, sesli ve sessiz tekrar (İngilizce vocal ve subvocal repetition) yoluyla sözel bilginin kısa süreli depolanması ve merkezi yönetici tarafından kullanıma hazır tutulması olarak; görsel uzamsal kopyalamanın işleviyse görsel ve uzamsal bilginin, Robert Logie'nin önerisine göre yine tekrar ve depolama yoluyla, çalışma belleğine dahil edilmesidir.
Episodik Tampon
Episodik tampon (İngilizce episodic buffer), Baddeley'in modeline sonradan eklenmiş bir bileşendir. Bu bileşen, sözel ve görsel temsillerin eşleştirilebiliyor, bunlarla uzun süreli bellek arasında çeşitli modaliteler düzeyinde ilişki kuruluyor oluşunu ve seslendirme döngüsü ile görsel mekansal kopyalama kapasitesinin üzerinde verinin, uzun süreli belleği ciddi hasara uğramış bireyler tarafından da hafızada tutulabiliyor oluşunu açıklamak için öne sürülmüştür.
Cowan'ın Gömülü İşlevler Modeli
Nelson Cowan, gömülü işlevler (İngilizce embedded processes) modeli ile Baddeley'in 3 parçalı modelinin farklarını bir benzetmeyle şöyle aktarır:
"[...] Bir benzetme olarak, henüz tamamen incelenmemiş bir ev düşünün. Örneğin sadece dışarıdan incelenmiş olsun. Baddeley (1986)'in model geliştirme tarzı, bu evde bir mutfak, bir banyo, iki tane aynı büyüklükte yatak odası ve bir saloun olduğunu öne sürmeye benzetilebilir. Bu kötü bir tahmin olmamakla birlikte fazladan yatak odalarının veya banyoların olma, yatak odalarına ayrılan alanın farklı büyüklükteki iki oda olarak kullanılmış olma veya evde başka türden odaların olma olasılıklarını sıfıra indirmez. Cowan (1988)'in yaklaşımıysa, evin yemek hazırlama, uyuma, banyo/tuvalet ve yaşam alanı bölümlerinden oluştuğunu öne sürmeye benzetilebilir. Bu yaklaşım var olan hiçbir şeyi göz ardı etmemeye çalışır fakat bazı odaların ayrıntıları konusunda netlik sunma iddiasında değildir."
Cowan'ın modelinde, nöral temsillerin depolandığı etkinleşmiş bellek (İngilizce activated memory) ve dikkat süreçleri (İngilizce attentional processes) olmak üzere iki bileşen varsayılmıştır. Bunlar tamamen Cowan tarafından öne sürülmüş özgün fikirler olmamakla, bu iki fikrin bir araya getirilmesiyle oluşan, etkinleşmiş bellek ve etkinleşmiş bellek temsillerinin bir bölümü üzerinde çalışan dikkat süreçleri olarak bir araya getirilmesi Cowan'a atfedilen bir girişimdir.
Cowan'ın modelinin iki önemli özelliği vardır. Bunlardan ilki dikkat süreçleri ile etkinleşmiş temsillerin kapsamlarının farklı oluşu, ikincisi de etkinleşmiş bellek bileşeninin kısa süreli bellek sistemi üzerine kurulu oluşudur.
Etkinleşmiş temsillerin bir bölümünün dikkat süreçlerinin dışında kalabiliyor oluşu, bilinçdışında kalan verilerin de işlenebiliyor oluşunu (hazırlama olgusunda [İngilizce priming] görüldüğü gibi) açıklayabilmesiyle önemlidir. Bu aynı zamanda tek bileşenli bir kısa süreli bellek yerine, bir çalışma belleği bileşeni fikrinin ortaya çıkmasının nedenlerinden biridir.
Cowan etkinleşmiş bellek ve kısa süreli bellek ilişkisiyle ilgili iddialarını 1988 yılında yayımladığı makalesinde ayrıntılı bir şekilde sunmuştur. Bu iddialardan konuyla ilgili önemli bir tanesi, duyu belleği (İngilizce sensory memory) olarak isimlendirilen ve duyumlanan bilginin kısa süreli temsiline işaret eden, bellek bölümünün modaliteden bağımsız olarak iki ayrı süreçten meydana geldiğiyle ilgilidir. İlk faz, 200 milisaniye kadar süren ve duyu bilgisinin oldukça canlı bir şekilde bellekte tutulduğu; ikinci faz ise en az 1-2 saniye süreyle bu bilginin tutulduğu süreçlerdir. Cowan, ikinci fazda gerçekleşen duyu temsili depolamasının kısa süreli bellek depolamasıyla aynı süreç olduğunu öne sürmüştür.