Baddeley의 작업기업모형

작업기억(working memory, WM)이라는 용어는 처음에 Milller, Galanter, Pribram(1960)의 저서 'Plans and the Structure of Behavior'에 의해 처음 제안되었다. Baddeley와 Hitch(1974)는 작업기억을 다중 요소로 구성된 정교한 체계로 제안하였다. 밑에 나와 있는 그림과 같이(3개의 모형이 있는 그림, 여기서는 그림 생략) 그들이 제안한 이 모델은 주의를 통제하며 다른 두 개의 하위체계를 도와주는 중앙집행기(central executive), 그리고, 공간정보와 시각정보의 기능과 유사한 시공간잡기장 (visuaspatial sketchpad), 언어정보와 청각정보와 관련있는 음운루프(phonological loop)로 구성되어 있다. 시공간잡기장과 음운루프는 서로 분리되어 있지만, 서로 다른 유형의 정보를 처리하는데 관여한다. 음운루프는 언어적 정보를 처리하는데 관여하고, 시공간잡기장은 공간위치등과 같은 공간 정보의 처리에 관여한다. 작업기억에 대한 Baddeley의 모델에 있어 음운루프의 속성이 가장 잘 설명되고 있고, 그 다음에 시공간잡기장과 중앙집행기 순서로 설명된다. 음운루프의 속성이 더 잘 설명되는 이유는 이 모델이 제시될 당시 언어에 대한 연구가 상당히 진행되어서 음운루프에 대한 설명이 비교적 단순할 수 있었기 때문이다.

 

(1) 음운루프 : 음운저장고, 조음통제처리

음운루프는 아래의 그림(음운루프의 두 가지가 있는 그림, 여기서도 그림 생략)처럼 두 가지 이상(음운저장고, 조음통제과정)으로 구성되어 있다. 음운저장고는 언어정보가 내적발화(inner speech)에 의한 시연없이 이 정보를 2초 이내 정도 파지할 수 있는 語文的 정보 저장고를 말한다. 그리고, 조음하 시연이란 조음통제과정을 말하는 것인데, 이는 음운저장고의 정보를 활성화된 상태로 유지하는 되뇌기 기제를 말한다. 이 두 가지 하위체계를 갖고 있는 음운루프는 어떤 단어가 장기기억에 영구적으로 저장될 때까지만 그 단어를 보관하기에 음운루프가 손상될 때 새로운 단어를 배운다는 것은 매우 어려운 일이다. 이중과제 방안(dual-task paradigm) 기법(조음억제 articulatory suppression)을 통해 음운루프의 정보 저장이 제한되어 있는 것을 볼 수 있다.

 

(2) 시공간잡기장 (시공간 메모장, 시공간 작업기억 visuospatial sketchpad, VSSP)

시공간잡기장도 음운루프와 마찬가지로 2개의 하위 체계(심상, 공간정보)로 구성된다. VSSP에 저장되는 정보는 주로 시지각(심상)을 통해서 제공되지만, 공간정보를 통해서도 사물의 위치등 여러 정보가 저장되고 조직화된다(예: 심상 회전 과제). 

 

(3) 중앙집행기 (중앙관리자, central executive)

개념의 모호성과 두 하위체계들과 함께 언급해야 하는 이유 등, 여러 이유로 인해 중앙집행기에 대한 연구가 폭 넓게 이뤄지지는 않았지만, 중앙집행기는 작업기억에서 결정을 내리는 구성요소로, 논리적 추리과제에서 결론을 도출할 때 결정적인 역할을 수행하는 것으로 보고 있다. 아울러 주의 할당, 두 하위 체계들로부터 제공되는 정보의 통합과 전략 선택 기능 등이 포함된다. 단, 정보는 저장하지 않는다.

 

(4) 일화버퍼(일화적 완충기, episodic buffer)

최근 Baddeley(2000)는 일화버퍼라는 개념을 초기 모델에 첨가하여 중앙집행기는 주의를 통제하는 것이고, 일화버퍼는 상이한 감각 정보를 통합하는 기억체계라고 새롭게 제안하였다. 즉, 음운루프, 시공간잡기장, 장기기억으로부터 정보를 모으고 통합할 수 있는 임시 저장소의 역할을 한다고 보았다. 일화버퍼는 자신이 가지고 있는 이전의 경험을 해석하고, 새로운 문제를 해결하며, 미래 활동을 계획할 수 있도록 정보를 능동적으로 조작한다. 또한, 장기기억 속에 있는 어떤 정보에 접근하여 문제해결을 위한 계획수립을 해 나간다. 왼쪽의 그림을 보면,(일화버퍼에 관한 Baddeley, 2001의 논문을 보면 잘 나와 있다. 여기서도 그림 생략) 장기기억이 포함되어 있는데, 이는 작업기억과 장기기억과의 상호작용을 더욱 깊이 이해하려는 시도라 할 수 있다. 즉, 새로운 심상을 떠올릴 때면 작업기억에서 시공간잡기장을 사용하지만, 그 심상과 친숙한 장면을 떠올릴 때는 장기기억이 더욱 중요하게 작용한다는 것이다.

 

(5) 작업기억은 뇌의 어디에 있는가?

음운루프는 브로카 영역과 측두엽에 위치하고 시공간잡기장은 두정엽에 위치하며 중앙집행기는 전두엽에 위치하는 것으로 보인다. 다만, 요구되는 과제가 무엇이냐에 따라 뇌의 활성화 영역이 조금씩 다르기 때문에 그 부분을 세심하게 볼 필요가 있다.

 

 

 

 

 

 

 

Baddeley, A.D. (2000). The episodic buffer: A new component of working memory? Trends in Cognitive Sciences, 4, 417–-423.

Baddeley, A.D., & Hitch, G.J. (1974). Working memory. In G.A. Bower (Ed.), Recent advances in learning and motivation (Vol. 8, pp. 47–-90). New York: Academic Press.

Miller, G.A., Galanter, E., & Pribram, K.H. (1960). Plans and the structure of behavior. New York: Holt, Rinehart & Winston.