Effectiveness of n-back cognitive training: quantitative and qualitative aspects

Mgr. Vladimír Marček, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Kognitivní trénink se v poslední době stal hlavním tématem zájmu kognitivní psychologie. Objev silného vztahu mezi pracovní pamětí a fluidní inteligencí se stal základem vzniku nových kognitivně-tréninkových metod (jako dual n-back), které zpochybnili tradiční pohled na inteligenci jako geneticky danou vlastnost u zdravých dospělých. Předchozí studie dosahovali smíšených výsledků ve snaze zvýšit fluidní inteligenci kognitivním tréninkem. Předkládána dizertace si klade za cíl nejprve replikovat tyto výsledky ve studii s (N = 142) účastníky, a pak prozkoumat potenciálně zprostředkující roli rysů osobnosti dle Teorie interakcí systémů osobnosti (PSI). Součástí práce jsou také popisní i inferenční analýzy dvou dotazníků, které mapují subjektivní dojmy kognitivně trénujících osob (N = 258 a N = 97). Experimentální výsledky ukázaly zlepšení v jednom ze dvou IQ testů, což odráží ambivalentní výsledky předešlých studii v této oblasti. Nicméně po přezkoumání výsledků v kontextu teorie PSI bylo zjištěno, že různé tréninkové metody způsobili u účastníků různý nárůst IQ v závislosti na jejich osobnostních stylech. Tyto korelace jsou navíc smysluplně rozmístěny, což naznačuje, že by teorie PSI mohla nabídnout teoretický rámec pro vysvětlení různorodosti výsledků dosavadních kognitivních studií. Z analýzy doplňkových dotazníků pak mimo jiné vyplývá, že potenciální nárůst IQ není ovlivněn používáním mentálních strategií při n-back tréninku, ani druhem motivace která participanty vede k účasti na studii (vnitřní, nebo vnější, např. finanční). Kvalitativní zpětná vazba doplňuje tato zjištění tím, že nabízí jedinečné vhledy do subjektivní zkušenosti lidí, kteří trénovali n-back. Prezentované výsledky mohou usnadnit tvorbu na míru šitých kognitivně-tréninkových intervencí v budoucnu, a můžou přispět k vysvětlení mechanismů, na nichž je postaveno zlepšování inteligence pomocí tréninku krátkodobé paměti.

Abstract:

Cognitive training has recently become a primary topic of interest in cognitive psychology. The discovery of a strong relationship between WM and Gf gave rise to new cognitive training methods (like dual n-back task), which challenged traditional views of intelligence as a fixed trait in healthy adults. Previous research has shown mixed results in the ability of cognitive training to improve fluid intelligence. Presented dissertation aims to first replicate such effects in a study with (N=142) participants, and then to explore the mediating role of personality systems interaction (PSI) personality factors. In addition, univariate and bivariate analyses of two n-back related, self-report questionnaires (N=258 and N=97) are presented. Experimental results showed improvements in one out of two IQ test scores, which reflects the ambivalent nature of previous research in this field. After examining the results in context of PSI theory, it was found that different training methods yielded different IQ gains in participants, depending on their personality styles. In addition, these correlations suggested a meaningful pattern, indicating that PSI theory may be able to account for the different outcomes of cognitive training studies. Analysis of self-report questionnaires suggests, among other things, that the use of mental strategies during n-back training does not influence prospective IQ gains, and neither does the motivation to participate in n-back study. Qualitative reports complement these findings by offering unique insights into the subjective experiences of people who trained n-back. The presented findings may facilitate tailor-made cognitive training interventions in the future, and can contribute to explaining the mechanisms underlying the far-transfer of working memory training to fluid intelligence.

Keywords

kognitivní trénink, cognitive training, fluidní inteligence, fluid intelligence, n-back, mentální rotace, mental rotations, PSI, PSSI, osobnostní rysy, personality traits

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 11. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 28. 1. 2015
• Supervisor: prof. PhDr. Tomáš Urbánek, Ph.D.
• Reader: doc. PhDr. Marek Preiss, Ph.D., doc. PhDr. Igor Brezina, CSc.

Masaryk University

Faculty of Social Studies

Doctoral programme / field:
Psychology (4-years) / General Psychology