Effectiveness of Computerized Working Memory Training on Sustained Attention and Working Memory of Male School Students

Introduction
Sustained attention is an important component of cognitive functionining that affect academic and occupational performance. Another component of cognitive functionining is working memory (WM) which has been studied widely. The capacity of WM is positively correlated with academic performance; low capacity of WM can cause some learning disorders such as dyslexia and developmental disorders such as attention deficit/hyperactivity disorder. Studies using different cognitive tasks have shown that a moderate correlation between WM and sustained attention, and people with high WM have better sustained attention. Neuro-imaging studies have shown that some sustained attention and WM have common neural mechanisms. These cognitive functions are correlated with each other, but are still considered as separate cognitive functions. A meta-analysis study showed that the WM training can induce near transfer, but no far transfer was reported. 
In this study, we aim to investigate the effectiveness of WM training on sustained attention. According to the studies, the core training of WM is more effective than the strategy training approach, especially to achieve far transfer; therefore, we used the core training approach in which a progressively difficult and extensive amount of repetitions in WM tasks are used. Considering the superiority of dual n-back test to single n-back test, we applied a dual n-back task in the training program; hence, visual and auditory stimuli were presented simultaneously.
Materials and Methods 
Participants were 32 male middle-school students (eighth grade) who were selected using a cluster random sampling method, and randomly divided into training (n=16) and control (n=16) groups. Being a student in the eighth grade, having sufficient ability in Persian language to understand the instructions, and willingness to participate in the study were the inclusion criteria. Having a history of psychiatric disorder or brain damage, developmental disorders (e.g., attention deficit/hyperactivity disorder, learning disorders) and taking psychiatric medications (According to the psychologist and the school consultant) were the exclusion criteria.
The computerized dual n-back task was used for WM training for 4 weeks at 12 sessions, each for 40 minutes. The computerized continuous performance test (CPT) was used to evaluate the sustained attention, and the digit span subscale of the Wechsler Intelligence Scale for Children was used to measure the WM. The pre-test evaluation was performed one week before and the post-test evaluation was executed one week after the training course.
One-way analysis of covariance was used to determine the between-group differences of the dependent variables after the training course. The pre-test and post-test scores were considered as the covariate and dependent variables, respectively; the group factor was defined as the fixed variable in the analysis. The results of Levene’s test was not significant. All the analyses were conducted in SPSS v.25 software.
Results
Table 1 presents the mean scores of CPT, backward digit span (BDS) test, and forward digit span (FDS) test before and after intervention.

ANCOVA results showed that the sustained attention (F=4.47, P=0.043) and BDS test score (F=5.01, P=0.033) of the training group improved significantly compared to the control group after the intervention, but there was no signifcant difference in FDS test score (F=1.64, P=0.236). 
Discussion
In this study, WM training using the dual n-back task improved the performance in BDS test which indicates the near transfer of WM training effect. The training also  improved the sustained attention, indicating the far transfer of the WM training to the sustained attention. In line with the previous studies, we observed that core training of WM can induce a far transfer on sustained attention. The mechanism of the effect can be explained by the fact that WM and sustained attention have share common mechanisms. In most WM models, there is a central executive process or attention control mechanism which is responsible for a controlled process in WM and attention allocation and sustaining it to attain a task goal. 
On the other hand, nosignifcant change in short-term verbal memory (FDS test) after WM training indicates that the mechanism of action for WM training is through the enhancement of the central executive of WM, not through the improvement in the phonological loop of WM. 

Ethical Considerations
Compliance with ethical guidelines
All ethical principles are considered in this research. The ethical principles observed in the article, such as the informed consent of the participants, the confidentiality of information, and the permission of the participants to cancel their participation in the research. Ethical approval was obtained from the Research Ethics Committee of the Shahid Beheshti University. (IR.SBU.REC.1399.057).  

Funding
This research did not receive any grant from funding agencies in the public, commercial, or non-profit sectors.

Authors' contributions
The authors contributed equally to preparing this research.

Conflict of interest
The authors declared no conflict of interest.

مقدمه
توجه یک سازوکار شناختی بنیادین برای پردازش اطلاعات برای سطوح بالای فرایندهای شناختی است [1]. بسیاری از مدل‌های نظری توجه، آن را به‌عنوان نظامی با ظرفیت محدود توصیف می‌کنند که می‌توان به اجزا و شبکه‌های مجزا تفکیک کرد و این اجزا با نواحی عصب‌شناختی متفاوت مرتبط هستند [2 ,3].
این اجزای اصلی توجه شامل گوش‌به‌زنگی، جهت‌گیری، توجه انتخابی و در‌نهایت، توجه مداوم است. توجه مداوم فرایندی است که حفظ و نگهداری تداوم پاسخ و تلاش پایدار را در یک دوره زمانی طولانی ممکن می‌سازد و هسته اصلی کنترل توجه است [4]. در انجام کارها و تکالیفی که نیازمند توجه و تمرکز هستند، نادیده گرفتن بسیاری از محرک‌ها و عوامل مزاحم و بازداری از انتقال توجه به فعالیت‌های غیرمرتبط، مسئله مهمی است که به‌واسطه توجه مداوم محقق می‌شود. در‌واقع، توانایی تمرکز بر یک محرک خاص به‌منظور تکمیل یک تکلیفِ برنامه‌ریزی‌شده، نمونه‌ای از پردازش شناختی پیچیده‌ای به نام توجه مداوم است [5].
توجه مداوم بخشی از عملکردهای اجرایی مغز است. منظور از عملکردهای اجرایی، پردازش‌ها و توانایی‌های شناختی هستند که عمدتاً هوشیارانه و به‌منظور حل یک مسئله و برای دست‌یابی به یک هدف مشخص در مغز انجام می‌شوند [6]. کارکردهای اجرایی مفهوم گسترده‌ای است که شامل عملکردهایی مانند حافظه کاری، مهار پاسخ، توجه مداوم، برنامه‌ریزی، انعطاف‌پذیری شناختی است [7]. در پیشینه پژوهش، حافظه کاری نیز همانند توجه مداوم بخشی از عملکردهای اجرایی در‌نظر گرفته می‌شود [8]. 
هرچند مطالعات در‌خصوص ارتباط حافظه کاری با کارکردهای توجهی دیگر فراوان است، اما مطالعاتی که رابطه بین حافظه کاری و توجه مداوم را بررسی کرده باشند، بسیار محدود و کم هستند. برای مثال، یک مطالعه نشان داده که همبستگی متوسط ‌بین حافظه کاری و توجه مداوم وجود دارد، به‌طوری‌که افراد با ظرفیت حافظه کاری بالاتر عملکرد بهتری در توجه مداوم نسبت به افراد با ظرفتی پایین‌تر در حافظه کاری نشان می‌دهند [9]. مطالعات دیگر نیز با استفاده از آزمون‌های مختلف نتایج مشابهی به دست آورده‌اند [10, 11]. از‌طرف‌دیگر، مطالعات تصویربرداری مغزی نشان می‌دهند که بنیان‌های عصب‌شناختی توجه مداوم و حافظه کاری در مغز عمدتاً با یکدیگر مرتبط هستند [12 ,13 ,14].

منظور از حافظه کاری، توانایی نگهداری موقت اطلاعات و دستکاری آن است [15]. باید توجه کرد که مفهوم حافظه کاری فراتر از حافظه کوتاه‌مدت است و درحالی‌که حافظه کوتاه‌مدت به اطلاعات موقتی که منفعلانه ذخیره می‌شوند، اطلاق می‌شود؛ حافظه کاری شامل تغییرات فعالانه آن اطلاعات است [16]. حافظه کاری به‌منظور حل مسئله، تصمیم‌گیری یا درک مفاهیم پیچیده مانند خواندن متون یا حل مسائل ریاضی، اطلاعات کوتاه‌مدت را نگهداری کرده و روی آن اطلاعات پردازش و عملیات و دخل‌و‌تصرف انجام می‌دهد تا به هدف برسد. در‌واقع، در تمام پردازش‌های شناختی که نیازمند عملیات ذهنی، تمرکز، تداوم و تلاش فکری است، حافظه کاری نقش عمده‌ای برعهده دارد [17]. 
مبنای نظری ما در این پژوهش، مدل چندبخشی حافظه کاری بدلی است که بر‌اساس آن حافظه کاری متشکل از مجری مرکزی (نظام کنترل توجه و در‌گیر در هماهنگی و سازمان‌دهی عملکرد تکالیف مختلف، توجه انتخابی، جابه‌جایی توجه، بازداری توجه و برنامه‌ریزی)، حلقه آوایی (مسئول نگهداری و مرور اطلاعات کلامی یا اطلاعات وابسته به گفتار)، پیش‌نویس دیداری‌فضایی (نگهداری و دستکاری اطلاعات دیداری‌فضایی) و انباری رویدادی (نظامی با ظرفیت محدود جهت ذخیره اطلاعات چندوجهی و یک میانجی‌ بین حافظه کاری و حافظه بلندمدت) است [15]. 
حافظه کاری مهم‌ترین بخش کارکردهای شناختی را تشکیل می‌دهد و به‌طور گسترده مطالعه شده‌است. ظرفیت حافظه کاری با بسیاری از عملکردهای مهم مانند عملکرد تحصیلی رابطه مثبت داشته [18] و ظرفیت پایین آن با برخی اختلالات یادگیری مانند خوانش‌پریشی و نیز با اختلال نقص توجه و بیش‌فعالی همبودی دارد [19].
مطالعات متعددی در مورد روش‌های مختلف تقویت حافظه کاری و تأثیرات آن‌ها بر عملکردهای شناختی انجام شده‌ و این حجم گسترده از مطالعات به‌دلیل اهمیت تأثیر حافظه کاری در عملکرد تحصیلی و بهره‌وری شغلی و یافتن راهی برای ارتقای آن است [20, 21]. به‌طور‌کلی دو رویکرد برای تقویت حافظه کاری وجود دارد: رویکرد نخست بر مبنای آموزش راهبرد است و هدف آن ارتقای کاربرد راهبردهای جبرانی اختصاصی است که به فرد این توانایی را می‌دهد که انواع خاصی از اطلاعات در حال افزایش را به یاد بیاورد [22]. در‌مقابل، رویکرد دوم بر مبنای آموزش بنیادین است و در آن تکالیف پرزحمت حافظه کاری که سازوکارهای عمومی حافظه کاری را هدف قرار داده‌اند به میزان زیادی تکرار می‌شوند [23]. ‌مطالعات برای به دست آوردن اثرات انتقال دور، رویکرد دوم را که مبتنی بر آموزش بنیادین حافظه کاری است، توصیه می‌کنند [24].  
فراتحلیلی که سالا و گوبِت انجام داده‌اند، نشان داد که تقویت حافظه کاری به انتقال نزدیک منجر می‌شود، یعنی عملکرد افراد در سایر تکالیف حافظه کاری که تقویت نشده‌اند، بهبود می‌یابد، اما انتقال دور مانند انتقال اثرات تقویت به عملکردهای شناختی دورتر مانند بهره هوشی یا عملکرد تحصیلی مشاهده نشد [25]. 
البته بررسی پیشینه پژوهشی نشان می‌دهد که هیچ پژوهشی  به‌طور خاص انتقال اثر تقویت حافظه کاری به شیوه اِن بک دوگانه را بر توجه مداوم بررسی نکرده ‌است. اگرچه توجه مداوم، عملکرد شناختی دور نسبت به حافظه کاری محسوب می‌شود، با توجه به نتایج ذکرشده از فراتحلیل فوق انتظار می‌رود انتقال دور صورت نگیرد. اما چون توجه مداوم همانند حافظه کاری، بخشی از کارکردهای اجرایی است و بنیان‌های عصب‌شناختی مرتبطی دارند، احتمال مشاهده اثر انتقال دور وجود دارد. در این راستا، هدف اصلی پژوهش حاضر پاسخگویی به این پرسش و ابهام است که آیا تقویت حافظه کاری به شیوه اِن بک دوگانه می‌تواند با اثر انتقال دور موجب بهبود توجه مداوم شود؟ یا اینکه همانند سایر عملکردهای شناختی دور، توجه مداوم نیز تأثیری از تقویت حافظه کاری نمی‌پذیرد؟
مواد و روش‌ها
در این پژوهش 32 دانش‌آموز پسر پایه هشتم در دو گروه آزمایش (16 نفر) و کنترل (16 نفر) با روش نمونه‌گیری تصادفی خوشه‌ای مشارکت کرده‌اند. نحوه نمونه‌گیری به این صورت بود که یک کلاس به‌طور تصادفی از لیست کلاس‌های یک مدرسه دولتی عادی انتخاب و پس از اعمال ملاک‌های ورود و خروج، دانش‌آموزان آن کلاس به‌طور تصادفی در دو گروه به تعداد مساوی تقسیم شدند. 
این پژوهش از نوع پژوهش آزمایشی‌تصادفی با پیش‌آزمون و پس‌آزمون و گروه کنترل بوده‌است. آموزش اِن بک متداول‌ترین نوع آموزش بنیادین حافظه کاری در تحقیقات است [26]. در این روش، زنجیره‌ای از اعداد، شکل‌ها یا حروف به‌صورت دیداری یا اعداد، حروف، کلمات، واج‌ها، ناکلمه‌ها یا اصوات به‌صورت شنیداری ارائه می‌شوند و فرد باید پاسخ دهد که آیا محرک ارائه‌شده ‌با محرک قبلی یا چند محرک قبلی یکسان بوده یا نه؟ محرک‌های دیداری و شنیداری را می‌توان هم‌زمان نیز ارائه کرد [27]. 
مطالعات موفق و با طرح‌های پژوهش استاندارد و معتبر نشان داده‌اند که تقویت و آموزش هم‌زمان شنیداری و دیداری حافظه کاری که با عنوان اِن بک دوگانه شناخته می‌شود، تأثیرات بهتری نسبت به اِن بک دوگانه ایجاد می‌کند [27]. همچنین مطالعات استاندارد دیگر نشان داده‌اند که اثرات موفق انتقال آموزش حافظه کاری پس از 3 هفته یا 8 هشت ساعت آموزش پدیدار می‌‌شود [28 ،27 ،25]. 
در این پژوهش، هم‌راستا با این مطالعات استاندارد برای تقویت حافظه کاری از برنامه نرم‌افزاری رایانه‌ای تقویت و آموزش اِن بک دوگانه به‌مدت 12 جلسه آموزش 40 دقیقه‌ای استفاده شده‌است. برای سنجش میزان حافظه کاری از آزمون‌های فراخنای ارقام و برای ارزیابی توجه مدام از آزمون‌های عملکرد مداوم استفاده شد. تمام سنجش‌ها و آموزش‌ها با یک لپ‌تاپ با صفحه نمایش 15/6 اینچ انجام گرفت. سنجش پیش‌آزمون یک هفته قبل از شروع جلسات آموزشی و پس‌آزمون یک هفته پس از پایان جلسات انجام شده‌‌است. 
آزمون فراخنای ارقام: در این پژوهش خرده‌مقیاس فراخنای ارقام ویرایش سوم مقیاس هوش‌بهر کودکان وکسلر جهت ارزیابی حافظه کوتاه‌مدت کلامی و حافظه کاری کلامی استفاده شده‌است. آزمون‌های فراخنای اعداد مستقیم و معکوس‌، ازجمله آزمون‌هایی است که از دیرباز و به‌صورت گسترده برای سنجش حافظه کاری استفاده می‌شده‌است [30 ،29]. 
در خرده‌مقیاس اعداد مستقیم، آزمونگر اعداد تک‌رقمی را با فاصله یک ثانیه و با ریتم خنثی برای شرکت‌کننده می‌خواند و بعد از تمام شدن، بلافاصله شرکت‌کننده اعداد خوانده‌شده را تکرار می‌کند. شرکت‌کننده در خرده‌مقیاس اعداد معکوس باید اعداد خوانده‌شده ‌را به‌صورت معکوس بازگویی کند. زیرمقیاس فراخنای اعداد مستقیم عمدتاً بخش حلقه‌ آوایی حافظه‌ کاری را به‌کار می‌گیرد و پژوهش‌های شناختی برای سنجش ظرفیت حلقه‌ آوایی و حافظه کوتاه‌مدت عمدتاً از این زیرمقیاس استفاده می‌کنند [31]، درحالی‌که زیرمقیاس فراخنای معکوس عمدتاً به عملکرد مجری مرکزی حافظه‌ کاری وابسته است [32]. 
پایایی آزمون و بازآزمون برای مقیاس‌های فراخنای اعداد مستقیم و معکوس به ترتیب 0/81 و 0/62 گزارش شد [33].  پایایی ایرانی این آزمون با روش آلفای کرونباخ بین 0/65 تا 0/95، با روش بازآزمایی 0/71 و با روش تنصیف بین 0/76 تا 0/91 گزارش شد [34]. روایی ایرانی آن نیز با روش همبستگی روایی ملاکی با آزمون حافظه کاری جمع اعداد متوالی دیداری بین 0/27 تا 0/40 بود [35].
آزمون رایانه‌ای عملکرد مداوم: در این پژوهش برای ارزیابی میزان توجه مدام از نرم‌افزار آزمون عملکرد مداوم استفاده شده‌است. در این آزمون یک عدد تک‌رقمی در مرکز صفحه نمایش رایانه به رنگ زرد به‌مدت 200 هزارم ثانیه نشان داده می‌شد و بین اعداد نمایش‌داده‌شده 1 ثانیه وجود داشت. شرکت‌کنندگان به محض مشاهده عدد 4 در صفحه نمایش باید کلید فاصله را در صفحه کلید فشار می‌دادند. تعداد 11 کوشش به‌عنوان تمرین و یادگیری ارائه و 150 کوشش به‌عنوان بخش اصلی آزمون ارائه شد که 30 کوشش از میان آن‌ها به‌طور تصادفی حاوی محرک هدف (عدد 4) بودند. 
نمره نهایی فرد برابر با تفریق تعداد محرک‌های ازدست‌رفته و پاسخ‌های اشتباه از کل پاسخ‌های داده شده بود. این آزمون برای سنجش توجه مداوم دارای روایی معتبر است [36]. روایی ایرانی این آزمون به‌شیوه روایی ملاکی نشان داد که می‌توان بین نوجوانان عادی و مبتلا به اختلال نقص توجه و بیش‌فعالی افتراق قائل شد (0/001=P). پایایی این آزمون نیز با روش آزمون و باز‌آزمون ضرایبی بین 0/59 تا 0/93 بود [37].
آموزش رایانه‌ای اِن بک دوگانه
 در این پژوهش برای آموزش حافظه کاری از نرم‌افزار رایانه‌ای کارگاه مغز (برین ورکشاپ) استفاده شد. آموزش شامل تکالیف اِن بک-شنیداری و دیداری به‌طور هم‌زمان بود. به‌صورتی‌که یک حرف انگلیسی به‌طور تصادفی از میان حروف انگلیسی به‌وسیله هدفون پخش و هم‌زمان یک مربع آبی در یکی از 8 محل مشخص‌شده ‌در صفحه رایانه‌ ظاهر می‌شد. محرک‌ها به‌مدت 500 هزارم ثانیه و با فاصله 2500 هزارم ثانیه ارائه می‌شدند. 
اگر حرف خوانده‌شده ‌درست بود، شرکت‌کننده باید کلید Ctrl سمت چپ و اگر مربع مشاهده‌شده ‌درست می‌بود، باید کلید Enter قسمت ماشین حساب را در صفحه کلید فشار می‌داد. همه جلسات آموزشی از مرحله 1-back شروع و با پاسخ‌دهی موفقیت‌آمیز 80 درصد به مرحله 2-back و پس از آن به مرحله 3-back منتقل می‌شدند و در‌صورتی‌که نمی‌توانستند به 80 درصد پاسخ‌دهی موفقیت‌آمیز برسند، آموزش با مرحله فعلی تا پایان جلسه ادامه می‌یافت. هرجلسه آموزشی شامل 8 مرحله 5 دقیقه‌ای بوده‌است.
ملاک‌های ورود و خروج
ملاک‌های ورود در پژوهش، تحصیل در پایه هشتم، درک کافی از زبان فارسی جهت فهم دستورالعمل‌ها، رضایت خود شرکت‌کننده و یکی از والدین وی از مشارکت در پژوهش بوده‌است. ملاک‌های خروج، نداشتن اختلال روانی فعلی یا سابقه اختلال روانی یا ضربه مغزی، نداشتن اختلال رشدی روانی (مانند اختلال نقص توجه و اختلالات یادگیری) و نداشتن مصرف فعلی یا سابقه مصرف داروهای روان‌پزشکی بود که با مصاحبه روان‌شناس بالینی، مستندات و سوابق مشاور مدرسه احراز شد و بر همین اساس، 3 نفر از دانش‌آموزان در مرحله نمونه‌گیری از پژوهش کنار گذاشته شدند. یکی از والدینِ تمام دانش‌آموزانی که وارد پژوهش شدند، فرم رضایت‌نامه را طبق آیین‌نامه اخلاقی دانشگاه شهید بهشتی تکمیل کردند.
پس از گردآوری داده‌ها برای تجزیه‌و‌تحلیل آن‌ها با توجه به اینکه مقیاس‌های اندازه‌گیری از نوع فاصله‌ای بوده و نمونه‌گیری نیز به‌شیوه تصادفی انجام شده‌است. برای بررسی و مقایسه عملکرد گروه آزمایش و کنترل در پس‌آزمون، با در‌نظر گرفتن عملکرد آن‌ها در پیش‌آزمون، روش تحلیل آماری تحلیل کوواریانس یک‌راهه و آزمون لوین با استفاده از نرم‌افزارSPSS  نسخه 25 استفاده و سطح معناداری آماری 0/05=α در ‌نظر گرفته شده‌است.
یافته‌ها
آماره‌های مرکزی میانگین و انحراف معیار و همچنین نمرات کمینه و بیشینه پیش‌آزمون و پس‌آزمون گروه آزمایش و کنترل در متغیرهای فراخنای ارقام مستقیم، فراخنای ارقام معکوس و آزمون عملکرد مداوم در جدول شماره 1 ذکر شده‌است.

جهت بررسی اثربخشی تقویت حافظه کاری بر توجه مداوم از تحلیل کوواریانس یک‌راهه استفاده شد. آزمون لوین به‌عنوان پیش‌فرض آزمون تحلیل کوواریانس بررسی شد و نتایج آن حاکی از آن بود که همگنی خطای واریانس نمرات پیش‌آزمون برای توجه مداوم برقرار بوده‌است (F=1/787, P=0/191). در تحلیل کوواریانس، نمره پیش‌آزمون، آزمون عملکرد مداوم به‌عنوان متغیر همبسته، نمره آزمون عملکرد مداوم در پس‌آزمون به‌عنوان متغیر وابسته و گروه‌بندی شرکت‌کنندگان به‌عنوان متغیر مستقل در‌نظر گرفته شد که نتایج نهایی آن در جدول شماره 2 ذکر شد و نشان می‌دهد نمرات آزمون عملکرد مداوم در پس‌آزمون گروه آزمایش به‌طور معناداری نسبت به گروه کنترل تغییر کرده و با در‌نظر گرفتن میانگین‌های جدول شماره 1، می‌توان گفت توجه مداوم در پس‌آزمون گروه آزمایش افزایش معناداری نسبت به گروه کنترل داشته‌است.

به‌منظور تعیین اثربخشی تقویت حافظه کاری بر فراخنای ارقام معکوس از تحلیل کوواریانس یک‌راهه استفاده و آزمون لوین به‌عنوان پیش‌فرض آزمون تحلیل کوواریانس بررسی شد و نتایج نشان داد که همگنی خطای واریانس نمرات پیش‌آزمون برای فراخنای ارقام معکوس برقرار است (F=0/026, P=0/87). در تحلیل کوواریانس، نمره پیش‌آزمون، آزمون فراخنای ارقام معکوس به‌عنوان متغیر همبسته، نمره پس‌آزمون ماهه فراخنای ارقام معکوس به‌عنوان متغیر وابسته و گروه‌بندی شرکت‌کنندگان به‌عنوان متغیر مستقل وارد که نتایج نهایی آن در جدول شماره 3 ذکر شده‌، نشان می‌دهد نمرات فراخنای ارقام معکوس در پس‌آزمون گروه آزمایش به‌طور معناداری‌ نسبت به گروه کنترل تغییر کرده‌ و با در‌نظر گرفتن میانگین‌های جدول شماره 1، می‌توان گفت فراخنای ارقام معکوس در پس‌آزمون گروه آزمایش افزایش معناداری نسبت به گروه کنترل داشته است.

به‌عنوان یک یافته ضمنی، اثربخشی تقویت حافظه کاری بر فراخنای ارقام مستقیم نیز با استفاده از تحلیل کوواریانس یک‌راهه برآورد شده‌است. آزمون لوین به‌عنوان پیش‌فرض آزمون تحلیل کوواریانس بررسی و طبق نتایج آن همگنی خطای واریانس نمرات پیش‌آزمون برای فراخنای ارقام مستقیم برقرار بوده‌است (F=0/546, P=0/466). در تحلیل کوواریانس، نمره پیش‌آزمون فراخنای ارقام مستقیم به‌عنوان متغیر همبسته، نمره پس‌آزمون فراخنای ارقام مستقیم به‌عنوان متغیر وابسته و گروه‌بندی شرکت‌کنندگان به‌عنوان متغیر مستقل وارد شد که نتایج نهایی آن در جدول شماره 4 ذکرشده و نشان می‌دهد که نمرات فراخنای ارقام مستقیم در پس‌آزمون گروه آزمایش نسبت به گروه کنترل تغییری نکرده‌است.

بحث
به‌طور خلاصه، اثر انتقال دور آموزش حافظه کاری به توجه مداوم و اثر انتقال نزدیک به حافظه کاری با استفاده از برنامه رایانه‌ای آموزش حافظه کاری با روش اِن بک دوگانه در پژوهش حاضر تأیید شد. نتایج این پژوهش نشان داد که به‌دنبال تقویت و آموزش حافظه کاری، توجه مداوم و حافظه کاری بهبود یافتند. این در‌حالی بود که اثر انتقال نزدیک آموزش حافظه کاری به حافظه کوتاه‌مدت کلامی تأیید نشد، زیرا پس از دوره آموزش حافظه کاری در حافظه کوتاه‌مدت کلامی تغییری مشاهده نشد.
یافته‌های پژوهش نشان داد که آموزش حافظه کاری موجب بهبود توجه مداوم شده‌است. با اینکه توجه مداوم، یک عملکرد شناختی دور نسبت به حافظه کاری محسوب می‌شود و مطالعات قبلی نشان می‌دهند که اثر آموزش حافظه کاری به بسیاری از عملکردهای شناختی دوره انتقال نمی‌یابد [25]، ولی ما شاهد انتقال دوره اثر آموزش حافظه کاری بر توجه مداوم در این پژوهش بوده‌ایم که نه‌تنها همسو با مطالعاتی است که همبستگی حافظه کاری و توجه مداوم را نشان داده‌اند [9]، بلکه تأییدکننده مطالعاتی است که معتقد هستند آموزش بنیادین حافظه کاری که بر تمرین پرزحمت مبتنی بر سازوکارهای عمومی حافظه کاری متمرکز است، می‌تواند انتقال اثر دور ایجاد کند [‌23]. 
به‌نظر می‌رسد این انتقال از طریق مجری مرکزی حافظه کاری صورت گرفته، زیرا مهم‌ترین اشتراک میان حافظه کاری و توجه مداوم مربوط به عملکرد مجری مرکزی است. در بیشتر مدل‌های حافظه کاری، مجری مرکزی یا سازوکار کنترل توجهی مشترکی وجود دارد که مسئول پردازش کنترل‌شده ‌در حافظه کاری است و موجب جهت دادن به توجه و حفظ آن به‌منظور نیل به هدف تکلیف است [38] و فرایند حفظ و تمرکز توجه با سازوکار توجه مداوم حاصل می‌شود [5]. البته باید در‌نظر داشت که عملکرد مجری مرکزی فراتر از کنترل توجه بوده و نقش عمده آن دستکاری و پردازش اطلاعات است. در‌واقع، مجری مرکزی به‌واسطه توجه، کنترل شناختی را انجام می‌دهد [39]. 
از‌طرف‌دیگر، توجه مداوم، وظیفه نگهداری اطلاعاتی را دارد که قرار است سایر اجزای حافظه کاری روی آن پردازش شناختی اطلاعات انجام دهند [16]. با توجه به اینکه آموزش ان بک دوگانه عمدتاً بر تقویت بخش مجری مرکزی حافظه کاری متمرکز است [40]؛ بنابراین با تقویت آن، توجه مداوم نیز به‌عنوان بخشی از عملکرد مجری مرکزی [38] بهبود می‌یابد.
همان‌گونه‌که انتظار داشتیم و هم‌راستا با پیشینه پژوهش، آموزش تقویت حافظه کاری در تکلیف اِن بک دوگانه موجب بهبود عملکرد در تکلیف حافظه کاری فراخنای ارقام معکوس و حاکی از انتقال اثر نزدیک بود و تأییدکننده پژوهش‌های قبلی است [25] که نشان داده‌اند تقویت حافظه کاری با اِن بک دوگانه موجب بهبود عملکرد در تکالیف دیگر حافظه کاری می‌شود که با روشی متفاوت از روش اِن بک دوگانه حافظه کاری را می‌سنجند [41]. 
مطابق با پیشینه پژوهشی، آموزش اِن بک دوگانه عمدتاً مجری مرکزی را تقویت [40] و آزمون فراخنای ارقام معکوس نیز دقیقاً عملکرد مجری مرکزی حافظه کاری را ارزیابی می‌کند [32]؛ بنابراین می‌توانیم یافته فعلی را تأیید‌کننده سازوکار اثر آموزش اِن بک دوگانه از طریق تقویت مجری مرکزی [40] در‌نظر بگیریم. باید در‌نظر داشت که اثر مشاهده، اثر تمرین همان تکلیف نیست، زیرا آموزش صورت‌گرفته در تکالیف اِن بک دوگانه با تکلیف فراخنای ارقام معکوس تفاوت دارد، اما چون فرایند، پردازش و سازه شناختی یکسانی (مجری مرکزی) در هر دو تکلیف درگیر است، آن را نه اثر تمرین، بلکه انتقال اثر نزدیک می‌شماریم.
هرچند که بررسی حافظه کوتاه‌مدت جزء اهداف این پژوهش نبود، اما به‌عنوان یک یافته جانبی مشاهده کردیم که تقویت و آموزش حافظه کاری بر فراخنای ارقام مستقیم تأثیری نداشت. فراخنای ارقام مستقیم نشانگر ظرفیت حلقه آوایی حافظه کاری است و در‌حقیقت، حافظه کوتاه‌مدت محسوب می‌شود [31]، در‌صورتی‌که تمرکز اصلی برنامه آموزش حافظه کاری مورد‌استفاده در این پژوهش بر جزء مجری مرکزی حافظه کاری بوده‌است و بر حلقه آوایی تأکید نمی‌کند. تقویت عملکرد مجری مرکزی می‌تواند ظرفیت پردازش حافظه کاری را افزایش داده [40]، اما نمی‌تواند انباره ذخیره حلقه آوایی را گسترش دهد، زیرا فرایندهای حاکم بر انباره حقله آوایی متفاوت از فرایندهای مجری مرکزی است. فرایندهای حلقه آوایی مربوط به حفظ موقت اطلاعات شنیداری و کلامی است؛ بنابراین نوعی حافظه است، در‌حالی‌که فرایندهای مجری مرکزی انجام عملیات شناختی و تغییر در محتوای اطلاعاتی است که از حافظه کوتاه‌مدت دریافت می‌کند [15]. با اینکه حافظه کوتاه‌مدت کلامی یک کارکرد شناختی نزدیک به حافظه کاری محسوب می‌شود، اما اثر تقویت حافظه کاری با استفاده از روش اِن بک دوگانه که متمرکز بر مجری مرکزی است به حافظه کوتاه‌مدت کلامی انتقال نمی‌یابد.
به‌عنوان پیشنهاد برای مطالعات آینده، بررسی تأثیر تقویت توجه مداوم بر اجزای مختلف حافظه کاری توصیه می‌شود، زیرا در این پژوهش دیدیم که انتقال اثر دور از تقویت حافظه کاری به توجه مداوم امکان‌پذیر بوده که مبنای آن مجری مرکزی حافظه کاری است و چون توجه مداوم بخشی از عملکردهای مجری مرکزی محسوب می‌شود، پس تقویت آن نیز باید پردازش‌های مجری مرکزی را بهبود ببخشد. 
همچنین مقایسه تفکیکی بهبود در زمان‌های واکنش و نیز دقت پاسخ‌ها نیاز به پژوهش‌های بیشتری دارد، زیرا ما در این پژوهش پاسخ‌های درست شرکت‌کنندگان را بررسی کردیم و زمان واکنش و سیر تغییرات آن هنگام تکلیف بررسی نشد؛ بنابراین مشخص نیست که آیا تقویت مجری مرکزی حافظه کاری موجب بهبود زمان واکنش در توجه مداوم نیز شده‌است؟
نتیجه‌گیری
تقویت حافظه کاری مبتنی بر آموزش رایانه‌ای با استفاده از روش اِن بک دوگانه برای تقویت بخش مجری مرکزی حافظه کاری شیوه‌ مناسبی است و اثر آن منحصر به خود انتقال نزدیک در حافظه کاری محصور نمانده و به عملکردهای شناختی مرتبط با آن مانند توجه مداوم نیز با وجود آنکه کارکرد شناختی دوری نسبت به حافظه کاری محسوب می‌شود، انتقال می‌یابد. با توجه به اهمیت نقش حافظه کاری و توجه مداوم در محیط‌های آموزشی و فرایند یادگیری، نتایج این پژوهش برای تقویت حافظه کاری و توجه مداوم، به‌ویژه در محیط‌های آموزشی قابل استفاده است.

ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
ملاحظات اخلاقی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه شهید بهشتی در‌نظر گرفته شد و کد اخلاق به شماره IR.SBU.REC.1399.057 دریافت شده‌است.

حامی مالی
این مقاله هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان تأمین‌کننده مالی در بخش‌های عمومی و دولتی، تجاری، غیرانتفاعی دانشگاه یا مرکز تحقیقات دریافت نکرده‌است. 

مشارکت نویسندگان
تمام نویسندگان در آماده‌سازی این مقاله مشارکت یکسان داشته‌اند. 

تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد. 

References

1. Smolak E, McGregor KK, Arbisi-Kelm T, Eden N. Sustained attention in developmental language disorder and its relation to working memory and language. Journal of Speech, Language, and Hearing Research. 2020; 63(12):4096-108. [DOI:10.1044/2020_JSLHR-20-00265] [PMID] [PMCID]
2. Mirsky AF, Anthony BJ, Duncan CC, Ahearn MB, Kellam SG. Analysis of the elements of attention: A neuropsychological approach. Neuropsychology Review. 1991; 2(2):109-45. [DOI:10.1007/BF01109051] [PMID]
3. Petersen SE, Posner MI. The attention system of the human brain: 20 years after. Annual Review of Neuroscience. 2012; 35:73-89. [DOI:10.1146/annurev-neuro-062111-150525] [PMID] [PMCID]
4. Unsworth N, Robison MK. Working memory capacity and sustained attention: A cognitive-energetic perspecti Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 2020; 46(1):77-103. [DOI:10.1037/xlm0000712] [PMID]
5. Ko LW, Komarov O, Hairston WD, Jung TP, Lin CT. Sustained attention in real classroom settings: An EEG study. Frontiers in Human Neuroscience. 2017; 11:388. [DOI:10.3389/fnhum.2017.00388] [PMID] [PMCID]
6. Brandes-Aitken A, Braren S, Swingler M, Voegtline K, Blair C. Sustained attention in infancy: A foundation for the development of multiple aspects of self-regulation for children in poverty. Journal of Experimental Child Psychology. 2019; 184:192-209. [DOI:10.1016/j.jecp.2019.04.006] [PMID] [PMCID]
7. Bigorra A, Garolera M, Guijarro S, Hervás A. Long-term far-transfer effects of working memory training in children with ADHD: A randomized controlled trial. European Child & Adolescent Psychiatry Volume. 2016; 25(8):853-67. [DOI:10.1007/s00787-015-0804-3] [PMID]
8. Miyake A, Friedman NP, Emerson MJ, Witzki AH, Howerter A, Wager TD. The unity and diversity of executive functions and their contributions to complex “Frontal Lobe” tasks: A latent variable analysis. Cognitive Psychology. 2000; 41(1):49-100. [DOI:10.1006/cogp.1999.0734] [PMID]
9. Unsworth N, Redick TS, Heitz RP, Broadway JM, Engle RW. Complex working memory span tasks and higher-order cognition: A latent-variable analysis of the relationship between processing and storage. Memory. 2009; 17(6):635-54. [DOI:10.1080/09658210902998047] [PMID]
10. Slovarp L, Azuma T, Lapointe L. The effect of traumatic brain injury on sustained attention and working memory. Brain Injury. 2012; 26(1):48-57. [DOI:10.3109/02699052.2011.635355] [PMID]
11. Robison MK, Unsworth N. Cognitive and contextual correlates of spontaneous and deliberate mind-wandering. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 2018; 44(1):85-98. [DOI:10.1037/xlm0000444] [PMID]
12. Durston S, Tottenham NT, Thomas KM, Davidson MC, Eigsti IM, Yang Y, et al. Differential patterns of striatal activation in young children with and without AD Biological Psychiatry. 2003; 53(10):871-8. [DOI:10.1016/S0006-3223(02)01904-2]
13. Silver H, Feldman P. Evidence for sustained attention and working memory in schizophrenia sharing a common mecha The Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences. 2005; 17(3):391-8. [DOI:10.1176/jnp.17.3.391] [PMID]
14. Bush G. Attention-deficit/hyperactivity disorder and attention networks. Neuropsychopharmacology. 2010; 35(1):278-300. [DOI:10.1038/npp.2009.120] [PMID] [PMCID]
15. Baddeley A. Working memory. Current Biology. 2010; 20(4):R136-40. [DOI:10.1016/j.cub.2009.12.014] [PMID]
16. Cowan N. The many faces of working memory and short-term storage. Psychonomic Bulletin & Review. 2017; 24(4):1158-70. [DOI:10.3758/s13423-016-1191-6] [PMID]
17. Fellman D, Jylkkä J, Waris O, Soveri A, Ritakallio L, Haga S, et al. The role of strategy use in working memory training outcomes. Journal of Memory and Language. 2020; 110:104064. [DOI:10.1016/j.jml.2019.104064]
18. Peng P, Barnes M, Wang C, Wang W, Li S, Swanson HL, et al. A meta-analysis on the relation between reading and working memory. Psychology Bulletin. 2018; 144(1):48-76. [DOI:10.1037/bul0000124] [PMID]
19. Ramos AA, Hamdan AC, Machado L. A meta-analysis on verbal working memory in children and adolescents with ADHD. The Clinical Neuropsychologist. 2020; 34(5):873-98. [DOI:10.1080/13854046.2019.1604998] [PMID]
20. Wai J, Brown MI, Chabris CF. Using standardized test scores to include general cognitive ability in education research and policy. Journal of Intelligence. 2018; 6(3):37. [DOI:10.3390/jintelligence6030037] [PMID] [PMCID]
21. Sala G, Aksayli ND, Tatlidil KS, Gondo Y, Gobet F. Working memory training does not enhance older adults’ cognitive skills: A comprehensive meta-analysis. Intelligence. 2019; 77:10138 [DOI:10.1016/j.intell.2019.101386]
22. McNamara DS, Scott JL. Working memory capacity and strategy use. Memory & Cognition. 2001; 29(1):10-7. [DOI:10.3758/BF03195736] [PMID]
23. Klingberg T, Forssberg H, Westerberg H. Training of working memory in children with ADHD. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 2002; 24(6):781-91. [DOI:10.1076/jcen.24.6.781.8395] [PMID]
24. Morrison AB, Chein JM. Does working memory training work? The promise and challenges of enhancing cognition by training working memory. Psychonomic Bulletin & Review. 2011; 18(1):46-60. [DOI:10.3758/s13423-010-0034-0] [PMID]
25. Sala G, Gobet F. Working memory training in typically developing children: A multilevel meta-analysis. Psychonomic Bulletin & Review. 2020; 27(3):423-34. [DOI:10.3758/s13423-019-01681-y] [PMID]
26. Soveri A, Antfolk J, Karlsson L, Salo B, Laine M. Working memory training revisited: A multi-level meta-analysis of n-back training studies. Psychonomic Bulletin & Review. 2017; 24(4):1077-96. [DOI:10.3758/s13423-016-1217-0] [PMID]
27. Salminen T, Forlim CG, Schubert T, Kühn S. Dual n-back training improves functional connectivity of the right inferior frontal gyrus at rest. Scientific Reports. 2020; 10(1):20379. [DOI:10.1038/s41598-020-77310-9] [PMID] [PMCID]
28. Jaeggi SM, Buschkuehl M, Jonides J, Perrig WJ. Improving fluid intelligence with training on working memory. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2008; 105(19):6829-33. [DOI:10.1073/pnas.0801268105] [PMID] [PMCID]
29. Klingberg T. Training and plasticity of working memory. Trends in Cognitive Sciences. 2010; 14(7):317-24. [DOI:10.1016/j.tics.2010.05.002] [PMID]
30. Richardson JT. Measures of short-term memory: A historical review. Cortex. 2007; 43(5):635-50. [DOI:10.1016/S0010-9452(08)70493-3]
31. Meng X, Murakami T, Hashiya K. Phonological loop affects children’s interpretations of explicit but not ambiguous questions: Research on links between working memory and referent assignment. Plos One. 2017; 12(10):e0187368. [DOI:10.1371/journal.pone.0187368] [PMID] [PMCID]
32. Donolato E, Giofrè D, Mammarella IC. Differences in verbal and visuospatial forward and backward order recall: A review of the literature. Frontiers in Psychology. 2017; 8:663. [DOI:10.3389/fpsyg.2017.00663] [PMID] [PMCID]
33. Gathercole SE, Pickering SJ, Ambridge B, Wearing H. The structure of working memory from 4 to 15 years of age. Developmental Psychology. 2004; 40(2):177-90. [DOI:10.1037/0012-1649.40.2.177] [PMID]
34. Sadeghi A, Rabiee M, Abedi MR. [Validation and reliability of the Wechsler Intelligence Scale for Children-IV (Persian)]. Journal of Developmental Psychology. 2011; 7(28):377-86. https://jip.stb.iau.ir/article_512280.html?lang=en
35. Nejati V, Alipour F, Pourshahriar H. [Paced auditory serial addition task as a measure of working memory: designing the persian version and evaluating the psychometric properties in Iranian children (persian)]. Journal of North Khorasan University of Medical Sciences. 2018; 9(4):74-81. http://journal.nkums.ac.ir/article-1-1316-fa.html
36. Egeland J, Kovalik-Gran I. Validity of the factor structure of Conners’ CPT. Journal of Attention Disorders. 2010; 13(4):347-57. [DOI:10.1177/1087054709332477] [PMID]
37. Hadianfar H, Najarian B, Shokrkon H, Merabizadehonarmand M. [Developing the Persian form of the continuous performance test (Persian)]. Journal of Psychology. 2001; 16(4):388-404.[Link]
38. McCabe DP, Roediger HL, McDaniel MA, Balota DA, Hambrick DZ. The relationship between working memory capacity and executive functioning: Evidence for a common executive attention construct. Neuropsychology. 2010; 24(2):222-43. [DOI:10.1037/a0017619] [PMID] [PMCID]
39. Adams EJ, Nguyen AT, Cowan N. Theories of Working Memory: Differences in definition, degree of modularity, role of attention, and purpose. Language, Speech, and Hearing Services in Schools. 2018; 49(3):340-55. [DOI:10.1044/2018_LSHSS-17-0114] [PMID] [PMCID]
40. Miró-Padilla A, Bueichekú E, Ávila C. Locating neural transfer effects of n-back training on the central executive: A longitudinal fMRI study. Scientific Reports. 2020; 10(1):5226. [DOI:10.1038/s41598-020-62067-y] [PMID] [PMCID]
41. Schwaighofer M, Fischer F, Bühner M. Does working memory training transfer? A meta-analysis including training conditions as moderators. Educational Psychologist. 2015; 50(2):138-66. [DOI:10.1080/00461520.2015.1036274]