ワーキングメモリは鍛えられる?短期記憶や発達障害との関係は【専門家監修】

ライター:医師・専門家監修|発達障害・支援のキホン
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「頼んだことをすぐに忘れる」「一度に2つ以上のことを処理するのが苦手…」それはワーキングメモリの働きが低いのかもしれません。ワーキングメモリは、作業や動作に必要な情報を一時的に記憶・処理する能力です。この機能は会話、読み書き、計算など日常のあらゆる判断や行動に関わっているといわれているため、困りごとはさまざまなかたちで生じることがあります。ワーキングメモリの具体的な役割、機能の調べ方、日常生活で生じる困りごとへの対処法をご紹介します。

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監修: 井上雅彦
鳥取大学 大学院 医学系研究科 臨床心理学講座 教授
LITALICO研究所 スペシャルアドバイザー
ABA(応用行動分析学)をベースにエビデンスに基づく臨床心理学を目指し活動。対象は主に自閉スペクトラム症や発達障害のある人たちとその家族で、支援のためのさまざまなプログラムを開発している。
目次

ワーキングメモリ(作動記憶/作業記憶)とは?役割や長期記憶・短期記憶との違いは?

ワーキングメモリとは

ワーキングメモリ(作動記憶/作業記憶)とは、脳の前頭前野の働きの一つで、作業や動作に必要な情報を一時的に記憶し処理する能力です。

1974年にBaddeleyと Hitch が「種々の認知課題を遂行するために一時的に必要となる記憶」と定義しました。

ワーキングメモリの役割は、入ってきた情報を脳内にメモ書きし、どの情報に対応すればよいのか整理し、不要な情報は削除することです。ワーキングメモリの働きによって、瞬時に適切な判断を行うことができるともいわれています。

例えば、私たちが会話をすることができるのは、相手の話を一時的に覚えて(記憶)、話の内容から相手の意図をくみ取り(整理) 、話の展開に従って前の情報を取捨選択するという作業を無意識に行っているからです。このような情報処理の流れは、読み書き、運動、学習等、日常におけるさまざまな活動に関わっています。

ワーキングメモリの例

  • 計算:「3+4+5」を解くときに、頭の中で数字を足したり、必要なくなった数字を忘れたりする
  • 料理:「炊飯器のスイッチを入れてから、野菜を切り、ご飯が炊けたら野菜炒めをつくる」というように、作業の段取りを頭で考え実行していく

  • 情報処理の働きを学習部屋に例えて考えてみましょう。ワーキングメモリを作業机、入ってくる情報を本だとします。いったん、机の上(ワーキングメモリ)に入ってきた本(情報)を並べて保存します。そして、机の上で本(情報)を分かりやすく並べ変え、整理して必要かどうか判断します。いらない本(情報)は、速やかに机の上(ワーキングメモリ)から捨てます。

    整理した情報の中でこれからも必要なものは、長期記憶するために本棚へ移動させます。

    この机の大きさ(=ワーキングメモリの大きさ)は人それぞれです。
ワーキングメモリの例えの図
ワーキングメモリの例えの図
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ワーキングメモリが小さく困っている人のイラスト
ワーキングメモリの例えの図
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上の図のように入ってくる情報をうまくさばける人もいれば、下の図のように机の面積が小さい(=ワーキングメモリが小さい)ため処理できる本の数が少ない人もいます。自分の机の広さに合わない量の本が出されると、うまく処理されなかったり、机にのりきらずにこぼれ落ちて削除されてしまったりするのです。
参考資料: 作動記憶研究の現状と展開(三宅 晶, 齊藤 智)2001 年 72 巻 4 号 p. 336-350
https://doi.org/10.4992/jjpsy.72.336

ワーキングメモリと、長期記憶・短期記憶との違いは?

短期記憶に関連しているのが、ワーキングメモリですが、その機能は違うと考えられています。
ワーキングメモリは、何か作業を行う際に必要な記憶であり、その記憶をもとに思考したり、展開することで次の作業が進んでいくというのが前提となっています。
一方で短期記憶は、何か作業を行う際に必要な記憶ではない、一時的な記憶(単純な暗記)のことを示します。

また記憶は、長期記憶と短期記憶の大きく2種類に分類することができます。

では、長期記憶と短期記憶には、いったいどのような違いがあるのでしょうか。

【長期記憶】
  • 膨大な情報を保存できる、非常に長い期間覚えていられる記憶
  • 数時間から数日、あるいは数年という非常に長い期間保持される記憶で、その量もかなり膨大になり、記憶同士がネットワーク化したり構造化することで定着率も高くなる

  • 【短期記憶】
    • 一定の短い時間だけ、一定の範囲の情報を保存する記憶
    • 数分から数時間といった非常に短い期間しか保持されない
    • 情報量も、どんな人でも5~9個が限度
    • 短期記憶をもとにある作業をした場合、その記憶はすぐ忘れてしまうケースがほとんど
参考資料:短期記憶および作業記憶の評価系の確立 (jst.go.jp)
https://doi.org/10.24643/maebit.21.0_41

ワーキングメモリが低い=記憶力が低い?ワーキングメモリが低いと起こりうる困りごととは?

ワーキングメモリの一時的な記憶機能によって私たちの判断や行動が支えられています。では、ワーキングメモリの働きに困難がある場合、どんなことが起こりうるのでしょうか?困りごとが起きたときの関わり方のポイントについても触れます。

ワーキングメモリが低いと忘れっぽく、集中力が続かない

目の前のことに集中できなかったり、頻繁に忘れ物をしてしまうことがあります。

1.気になる様子や行動
  • 身の回りの物を何度もなくす
  • 必要なものを忘れてしまう
  • 指示内容を忘れてしまい、従えない
  • 周りの音や動きに簡単に反応するため、気が散りやすい

2.関わり方のポイント
  • 必要なものは保護者や先生が一緒に確認する…時間割や持ち物、連絡事項などは保護者や教師が一緒に確認しましょう。
  • 刺激を少なくする…勉強するとき、話を聞くときに刺激となるものが目に入らない環境づくりをしましょう。カーテンを閉める、仕切りを立てる、などの方法がおすすめです。
  • 思い出し気づかせるための言葉がけ…子どもが衝動的な行動をする前に、「座って話を聞こうね」「次は〇〇をする時間だよ」などと声をかけて行動を正したり、事前に想定される混乱をなくしたりできます。
複数の指示を理解することが難しいのタイトル画像

普段できることでも、複数指示になると途端にわからなくなっちゃうみたい…そんなときに出来る工夫は?

ワーキングメモリが低いと活動の切り替えができない

ワーキングメモリの短期記憶した情報を捨てる働きが低い場合、活動の切り替えが苦手になるといわれています。

1.気になる様子や行動
  • 授業が終わっても次の授業内容に移ることが苦手
  • 行動の切り替えができずにパニックを起こす
  • 感情の切り替えができず、場違いな言動をしてしまう

2.関わり方のポイント
  • 活動の流れを最初に伝える…このとき、絵や数字を交えて視覚的、具体的に伝えるとより効果的です。
  • 終わる前に次の活動内容を伝える
  • 視覚的に提示する…対処法としては、事前に1日のスケジュールを教えておくこと、切り替える少し前に次は何をするのかを思い出させることが有効です。いきなり「次は〇〇をするよ」と言われてパニックにならないように、行動の流れを頭に置き続けられるような仕組みをつくりましょう。
活動の切り替えが苦手のタイトル画像

1日の流れを把握できると、切り替えやすくなるかな?と思ったときは…

ワーキングメモリが低いと読み書きや計算が苦手

1.気になる様子や行動
  • 文章を読んでも内容を理解することができない
  • 板書の書き写しが苦手
  • 誤字脱字が多い、正しく字を書けない
  • 繰り上がり、繰り下がりの計算ができない

2.関わり方のポイント
  • スモールステップで読む…少し読んで解釈を確認することを繰り返しながら読み進めることで理解の助けになります。計算をするときにも、一気に解こうとするのではなく段階的に区切ったり、具体的な操作を組み入れて文章題を再現したりすることで全体の流れを理解しやすくなるでしょう。
  • 復唱しながら書く…書こうとしていることを声に出すことで注意を集中しやすくなります。
  • ツールを有効活用する…黒板の撮影をして授業についていけるようにする、計算機を使いながらまずは解く順番を覚えることに集中できるようにする、など、どうしても苦手なところは機械に任せることでつまずきを軽減できます。
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内容を確認するときは、順序がある!◯◯な質問からはじめよう

ワーキングメモリは鍛えることができる?改善できるトレーニングや遊びは?

ワーキングメモリ自体は鍛えることができない

「ワーキングメモリはトレーニングすることで鍛えられるのか」に対しては、賛否両論の意見があるようですが、近年の研究では、「ワーキングメモリ自体はトレーニングで鍛えることはできない」という結果も出ています。

たとえば、何人かの子どもに「今回はこのゲームやタスクでワーキングメモリを鍛えよう」と課題を与えると、そのゲームやタスクについては上達がみられるものの、それがほかの分野においての認知度や学習能力の向上にはつながりませんでした。「そのときのタスクが上達した=ワーキングメモリの容量が増える」ということではなく、単に研究時(トレーニング時)に使ったタスクのやり方を学習しただけでした。

タスクや課題(特に短期的な)をこなすことでワーキングメモリ自体が鍛えられるわけではないようですが、現在も研究段階にあります。長期的に各能力を高めるトレーニングをしたり、都度適切な支援や介助をすることで、知能全般を向上させていくことができると考えられています。
参考資料:ワーキングメモリのトレーニングによる流動性知能の向上:メタアナリシス |シュプリンガーリンク (springer.com)
https://link.springer.com/article/10.3758/s13423-014-0699-x
参考資料:ワーキングメモリを機能させる:若年および高齢者における実行制御とワーキングメモリトレーニングのメタアナリシス-PMC (nih.gov)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4381540/

ワーキングメモリを向上させるトレーニングや遊び

ワーキングメモリの容量を増やすのは短期・単純なトレーニングでは難しいようですが、トレーニングや遊びなどでさまざまな刺激を入れることで、さまざまな能力が高まり、それぞれが結びつくことで徐々にワーキングメモリが向上していきます。「ザ・トレーニング!」「ザ・学習!」となってしまうと、子どもが嫌がったり続かなかったりします。ここでは、日常生活の中で手軽にできることを紹介します。

◆ワーキングメモリの向上が期待できる遊び
・後出しじゃんけん
目から入ってきた情報を記憶し、そこから「何を出せば勝つか」と考え、判断するため、ワーキングメモリ向上につながります。
・逆さ言葉クイズ
「いたべたつやお」は?→「おやつたべたい」というクイズです。言葉を話すだけでも脳の活性につながりますが、逆さ言葉は言われた言葉を記憶して、さらに頭の中で言葉を逆さに考えるため、ワーキングメモリを育てるのに役立つといわれています。

◆日常生活の中で実はできているトレーニング
・絵本の読み聞かせ
耳から入ってくる声と言葉が頭の中で紐づく、また絵本の中の挿絵と言葉が紐づくことで、頭の中で映像化することでワーキングメモリが向上していきます。
・身体を目いっぱい動かす
公園の遊具で遊んだり、木登りをする、いろいろな歩き方をする、ほかの子と遊ぶ。このように身体をたくさん使うことで、五感からさまざまな刺激が入り、そこから遊び方を工夫したり、他者とコミュニケーション取ることで、ワーキングメモリの機能が高まっていきます。

ワーキングメモリに困難がある子どもへの支援ポイント

ワーキングメモリに困難があると、速やかに適切な行動を行うことが難しくなります。でも、対処の仕方を学べば、困りごとを減らすことはできます。この章では、日常で起こりうる困りごとに対する具体的な対応方法を紹介していきます。

◆情報の最適化
情報は、子どもが受け取りやすい方法で伝えましょう。たとえば、前もってどのような順番でことが進むかを掲示したり、口頭で伝達するのと同時に文字や絵でも示したりすると、情報を整理して理解しやすくなります。

◆記憶のサポート
記憶方法の活用、長期記憶の活用、ツールの利用で記憶をサポートすることができます。
記憶方法の活用とは、文面だけで覚えるのではなく音読によって音声情報として記憶すること、長期記憶の活用とは、新しい情報を覚える際に、すでに持っている知識との関連づけを行うことです。
ツールの活用とは、絵カードや図表など覚えておくべき情報などをすぐ確認できるよう視覚化しておくことです。ほかにも、録音や写真を撮るなど機械を使うことで思い出せるようサポートすることもできます。
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ワーキングメモリと発達障害の特性の関係

ワーキングメモリの低さと発達障害の特性は、その症状に共通点も見られます。

発達障害とは、生まれつきの脳機能の発達のアンバランスさ・凸凹(でこぼこ)と、その人が過ごす環境や周囲の人とのかかわりのミスマッチから、社会生活に困難が発生する障害です。発達障害があると、不注意で衝動的な行動や、読字や書字の苦手といった症状が見られますが、ワーキングメモリが弱い場合に出る症状に似ています。そのため、何らかの関連があると考える専門家もいます。

次に、ワーキングメモリの低さと発達障害の特性の共通点と、その関連について現在考えられている説をくわしく見てみましょう。

ADHD(注意欠如多動症)とワーキングメモリの関係

ADHD(注意欠如多動症)は不注意(集中力がない)、多動性(じっとしていられない)、衝動性(考えずに行動してしまう)の3つの症状がみられる発達障害のことです。

このうち、不注意と衝動性の特性による「注意すべきことの判別が付かない」「忘れ物が多い」「気が散りやすい」などの困りごとは、ワーキングメモリの機能の低さによって、情報を一時的に記憶したり整理することが苦手なことが関連しているのではないかとも考えられています。
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LD・SLD(限局性学習症)とワーキングメモリの関係

LD・SLD(限局性学習症)は、知的発達の遅れはないが、読むことに困難がある、書くことに困難がある、計算に困難があるなど発達障害のことです。

それぞれの症状に複数の原因が考えられますが、「文字からの情報を記憶できない」「書こうとした文字の記憶ができず、正しく書けない」「頭の中で数字の情報を短期記憶、活用することができない」といった困りごとは、ワーキングメモリの機能の小ささが関係している可能性があります。

このように発達障害がある子どもの特性をワーキングメモリの働きという側面から考え、その仕組みに対する手立てを行うことで、困りごとを軽減するきっかけになるかもしれません。
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LD・SLD(限局性学習症)とは?症状や特徴、診断方法について【専門家監修】

ワーキングメモリの機能を調べる方法

ワーキングメモリの機能を調べる方法は、主に2つあります。

1つは、ワーキングメモリを測定するためのテストを使うこと。もう1つは、ワーキングメモリが検査項目に含まれている知能検査を参考にすることです。
ワーキングメモリのアセスメントを目的にしたテストでは、詳細な測定ができます。詳細な測定によって、どのような類の行動に困りごとが生じやすいのかが分かります。

ワーキングメモリを調べるテスト

ワーキングメモリのアセスメントを目的にしたテストでは、詳細な測定ができます。詳細な測定によって、どのような類の行動に困りごとが生じやすいのかが分かります。

代表的なテストとしては、以下のようなものが開発されています。

■AWMA(Automated Working Memory Assessment)
イギリスのピアソン社が販売しているテストで、ワーキングメモリの問題をスクリーニングするときに使用されます。このテストでは、ワーキングメモリの4つの側面(言語的短期記憶・視空間的短期記憶・言語性ワーキングメモリ・視空間性ワーキングメモリ)の検査ができます。
AWMA(Automated Working Memory Assessment)│Pearson Assessment
https://www.pearsonclinical.ca/en/products/product-master/item-83.html
■HUCRoW
HUCRoWは、広島大学大学院教育学研究科(研究代表者:湯澤正通教授)が開発しているアセスメントツールで、日本の小・中学生用に開発されました。
参考資料:「ワーキングメモリと実行機能の発達」 湯澤 正通, 森口 佑介, 土田 宣明
https://doi.org/10.11201/jjdp.30.173

知能検査・認知検査の利用

専用のアセスメントテスト以外に、検査項目としてワーキングメモリがある知能検査・認知検査も参考にできます。
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発達障害の診断目的で知能検査や発達検査を受けると、ワーキングメモリの苦手さが見つかることもあります。
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記憶方法の活用、長期記憶の活用、ツールの利用で記憶をサポートすることができます。

記憶方法の活用とは、文面だけで覚えるのではなく音読によって音声情報として記憶すること、長期記憶の活用とは、新しい情報を覚える際に、すでに持っている知識との関連付けを行うことです。

ツールの活用とは、絵カードや図表など覚えておくべき情報などをすぐ確認できるよう視覚化しておくことです。他にも、録音や写真を撮るなど機械を使うことで思い出せるようサポートすることもできます。

まとめ

ワーキングメモリは脳の機能の一つで、情報を一時的に記憶・整理することで私たちの判断と行動に広く影響しているともいわれています。この機能に困難があると、指示に従うことが苦手、会話がちぐはぐになる、状況や場面にそぐわない行動を起こしてしまう、といった困りごとが生じ得ます。

本人はどうにもできず困っているにも関わらず、周囲からの理解が得られずに苦しんでしまうこともあります。

ワーキングメモリの機能自体の改善に関しては、現在においても研究段階です。周囲の関わり方や適切な環境づくりによって、子どもの困り感を軽減したり、トレーニングした分野において改善したというケースも報告されています。まず特性を理解する、そして環境調整やツールの活用、会話する際には話す順番を工夫するなど、それぞれの子どもに合わせたサポートをしていきましょう。

参考資料

ワーキングメモリと特別な支援: 一人ひとりの学習のニーズに応える
湯澤 美紀 (著, 編集), 湯澤 正通 (著, 編集), 河村 暁 (著, 編集), 山田 充 (著), 青山 新吾 (著)
北大路書房
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ワーキングメモリと発達障害:教師のための実践ガイド2
T.P.アロウェイ (著), Tracy Packiam Alloway (著, 原名), 湯澤 美紀 (翻訳), 湯澤 正通 (翻訳)
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参考文献:葉石、池田、八島、大庭『知的障害者の実行機能と支援実践の課題』│上越教育大学特別支援教育実践研究センター紀要
https://juen.repo.nii.ac.jp/?action=pages_view_main&active_action=repository_view_main_item_detail&item_id=7074&item_no=1&page_id=13&block_id=30
参考文献:湯澤正通、斎藤智、河村暁、湯澤美紀、無藤隆『ワーキングメモリ理論と発達障害-環境設定から学習・就業支援へ-』
https://www.jstage.jst.go.jp/article/pamjaep/56/0/56_12/_article/-char/ja/
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