儿童青少年认知能力发展与脑发育

自发展认知神经科学兴起以来, 研究者就开始借助MRI等脑成像技术探讨儿童青少年认知能力发展与大脑结构发育和功能特点等之间的关系, 这为揭示行为发展与生理成熟之间的关系、儿童认知发展的神经活动规律、正常和障碍群体的独特大脑神经结构及活动特点等提供了重要启示。通过对有关儿童青少年智力、工作记忆、反应抑制等认知能力发展与大脑结构发育、大脑功能发育之间关系, 以及认知能力训练与大脑可塑性等研究的介绍, 指出发展认知神经科学的未来研究应重视采用纵向设计, 关注自然成熟和经验对正常或障碍儿童青少年认知发展与脑发育关系的交互影响, 同时从练习和训练的角度对大脑可塑性的特点进行探讨。     

工作记忆训练及对数学能力的迁移作用

工作记忆缺陷会影响个体数学能力发展。通过记忆策略、广度、刷新、转换等功能的工作记忆训练,可以改善个体认知功能。然而,工作记忆训练对个体的阅读、数学、流体智力等方面的远迁移效果并不一致。研究表明,工作记忆训练可以改善数感、视觉空间能力、推理能力等数学一般技能;也会通过改善语音工作记忆以及空间能力促进数学计算能力,或者通过改善中央执行系统,提升数学问题表征、模式识别、解题迁移、策略选择等复杂的过程,从而促进数学问题解决能力。因此,区分不同数学任务的认知过程,可以获得工作记忆训练对数学能力迁移效果的进一步证据。今后,神经影像学的证据或许也是未来工作记忆训练对数学能力提高的又一佐证。     

工作记忆训练及对数学能力的迁移作用

工作记忆缺陷会影响个体数学能力发展。通过记忆策略、广度、刷新、转换等功能的工作记忆训练,可以改善个体认知功能。然而,工作记忆训练对个体的阅读、数学、流体智力等方面的远迁移效果并不一致。研究表明,工作记忆训练可以改善数感、视觉空间能力、推理能力等数学一般技能;也会通过改善语音工作记忆以及空间能力促进数学计算能力,或者通过改善中央执行系统,提升数学问题表征、模式识别、解题迁移、策略选择等复杂的过程,从而促进数学问题解决能力。因此,区分不同数学任务的认知过程,可以获得工作记忆训练对数学能力迁移效果的进一步证据。今后,神经影像学的证据或许也是未来工作记忆训练对数学能力提高的又一佐证。     

工作记忆训练:一个很有价值的研究方向

采用不同的训练方法对不同人群的工作记忆进行训练的研究发现,工作记忆能力可以通过训练提高。通过工作记忆训练,个体的阅读能力、智力水平等得到提升。工作记忆的训练还可以改变人类大脑的活动,而且对于特殊儿童临床症状的缓解有一定的作用。工作记忆训练的研究对原有的认知理论以及相关理论模型提出了挑战,为工作记忆训练运用于教育、临床治疗等领域提供了实证支持,也为理解工作记忆开辟了新的方向。未来的研究应致力于改进训练内容、完善训练形式与指标、探索一套与工作记忆缺陷个体临床治疗相结合的工作记忆训练系统。     

工作记忆训练对精神分裂症患者认知功能的影响

研究发现,工作记忆训练可以提高精神分裂症患者的工作记忆能力,而且对其注意力、问题解决能力、流体智力等其它认知能力方面都有改善,工作记忆训练还会改善精神分裂症患者的社会功能和职业能力。工作记忆训练可以使精神分裂症患者的大脑激活正常化,对其白质完整性的增加具有一定作用,也可以对灰质畸变产生有益影响。今后的研究需要进一步研究影响精神分裂症患者的工作记忆训练效果的因素,如训练形式和个体差异等。     

2～3.5岁儿童执行功能发展特点及其言语能力的影响

2~3.5岁是婴儿成长到幼儿的重要发展转折期,也是儿童执行功能及言语能力的发展萌芽期。研究通过测查北京市81名2~3.5岁儿童在固定盒子任务、搭积木任务、A非B任务和皮博迪图片词汇测验上的表现,探究了该年龄段儿童执行功能的发展特点、各成分间的内部关系、以及言语能力对执行功能的影响。结果发现:(1)在2~3.5岁期间,除认知灵活性外,儿童的工作记忆与抑制控制均快速发展,其中,2.5岁前后是工作记忆与抑制控制的重要发展时期;(2)在2~3岁期间,认知灵活性与工作记忆之间相关密切,在3~3.5岁期间,认知灵活性与抑制控制的相关密切,3岁是儿童执行功能内部成分关系的重要发展转折期;(3)在2~3.5岁期间,儿童言语能力呈现快速发展,并且言语能力对该年龄段执行功能各成分间关系产生一定的影响,但不同言语能力的儿童在执行功能各成分的表现并没有显著差异。     

体感游戏促进儿童的执行功能：运动强度和认知参与的作用

为了考察体感游戏促进儿童执行功能的作用机制, 采用2(运动强度：高/低) × 2(认知参与：高/低) × 3(测量时间：前测、一次性训练后测、长期训练后测)的三因素混合实验设计, 对122名4~6岁儿童进行6周(每周3次)的体感游戏训练。结果发现：在一次性训练中, 体感游戏中的运动强度而不是认知参与显著促进儿童执行功能, 尤其是工作记忆; 在长期干预中, 体感游戏中的运动强度和认知参与都显著促进儿童执行功能, 且认知参与的作用大于运动强度。这一结果不但验证了体感游戏对儿童执行功能的益处, 并且阐明了体感游戏中的哪些特征能对儿童执行功能具有短期的和长期的效果。     

工作记忆训练的研究述评*

以往研究表明,工作记忆是一个资源有限的系统,但近年来大量研究发现工作记忆成绩可以通过训练提高。工作记忆训练是指针对低容量的个体进行针对存储系统或者中央执行系统各成分的训练,以提升个体工作记忆绩效及影响任务相关脑区的活动。来自认知神经科学的证据在评估工作记忆训练的效果上起到了重要作用。虽然目前该领域的研究已经取得一定的成绩,但是利用工作记忆训练来改善个体的工作记忆在具体的方法、训练成效等问题上还存在一定的争议。     

工作记忆成分与儿童算术认知

根据Baddeley和Hitch(1974)提出的工作记忆多成分模型,研究者对工作记忆的各个成分与儿童算术认知之间的关系进行了广泛的探索。同语音环和视空间模板相比,中央执行在儿童算术认知加工中的作用显得更为关键。目前,探讨各种中央执行功能与儿童算术认知的关系,以及由此来解释算术学习困难儿童的认知成因是这个领域研究者最为关注的焦点。     

语文学习困难儿童的工作记忆与加工速度

加工速度和工作记忆反应了不同的认知加工过程,在认知发展研究中,加工速度和工作记忆所起的作用仍存在较大的分歧.采用多因素混合实验设计,在严格控制条件下,比较了语文学习困难和控制组儿童的工作记忆和加工速度.结果发现,与控制组相比,语文学习困难儿童在工作记忆和加工速度方面均存在明显的不足,但加工速度不能解释不同能力组之间的差异,语文学习困难儿童的缺陷在于工作记忆能力的下降.工作记忆的缺陷在于言语工作记忆和中央执行功能的不足,与视空间工作记忆能力无关.语文学习困难既存在一般的工作记忆缺陷(中央执行功能)也存在特定的工作记忆(言语工作记忆)能力的不足.     

工作记忆刷新功能的可塑性

从工作记忆刷新功能的训练入手, 以不同人群为研究对象, 采用活动记忆任务, 从行为层面和认知神经层面探讨工作记忆刷新功能的可塑性。结果发现, 工作记忆刷新功能具有可塑性。具体表现为, 通过刷新功能训练, 个体在工作记忆刷新任务上的成绩提高。工作记忆刷新功能训练使得个体对刺激的识别能力增强, 对无关信息的抑制能力提高, 进而促使工作记忆中的更新能力得到提升。通过工作记忆刷新训练可以提高个体其它认知功能, 但是, 相对于认知能力稳定以及衰退的个体, 这种迁移效应在工作记忆能力发展个体中的表现更为明显。     

工作记忆刷新及其训练效应——经颅直流电刺激的作用

工作记忆刷新是执行功能的重要成分之一。以往研究结合n-back任务和经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation ,tDCS）技术探究刷新能力，发现tDCS技术能够一定程度上增强刷新训练效果并引起大脑神经元相关活动的变化，其增强效果能够维持一定的时间，且能够迁移到其他认知任务之中。但tDCS的干预效果在各项研究中存在一定的差异性。其作用效果会受到训练任务与训练方式、电流强度、电极布局和训练时间间隔等因素的影响。未来研究可以探索tDCS结合刷新训练的最佳刺激参数，以获得最优化的干预效果。     

融于教学的游戏训练对农村大班幼儿执行功能的促进

本研究采用实验组对照组前测后测设计,对实验组（即干预组）幼儿进行为期3个月的多种形式融于教学的游戏训练（自控力养成、专注力练习、记忆棋游戏）。结果发现：(1) 两组幼儿在执行功能的三个维度（工作记忆、抑制控制和认知灵活性）上的前测成绩均无显著差异,但训练后干预组幼儿的工作记忆和认知灵活性上的增量显著高于对照组;(2) 将干预组幼儿依据执行功能水平进行高、低分组划分,发现低执行功能组幼儿在三个维度都得到了显著提升,而高执行功能组幼儿只在工作记忆上有显著提升。研究证明,短期游戏训练一定程度上可以促进农村幼儿执行功能的进步,尤其对执行功能偏低的幼儿效果更加明显,显示出补偿发展的特征。     

任务结构相似性对工作记忆训练迁移效应的影响

研究发现,个体的工作记忆能力通过训练可以提高。但是,目前对于工作记忆训练的迁移效应,尚未有统一的结论。本文通过梳理相关研究,发现训练任务与评估迁移效应任务之间的结构相似性会对迁移效应产生影响。结构相似性即训练任务和未训练任务之间共享加工和加工程序,而这个共享加工和加工程序能通过发展相似的策略实现工作记忆训练的迁移。今后研究应该更加注意以往研究设计中的不足,针对不同群体的工作记忆训练效果的机制分别进行研究。     

Training and transfer effects of long-term memory retrieval training

ABSTRACT

Long-term memory retrieval ability and working memory can share attention control ability. Based on cognitive plasticity, a hypothesis that cognitive training could improve long-term memory retrieval efficiency and that this could transfer to retrieval involving working memory was proposed. 60 undergraduates were randomly assigned to a group of training and an active control group; all the participants completed the same tasks in the same order before and after the training, the tasks included a long-term memory retrieval access task, a intelligence test, a switching task, a working memory updating task, a response inhibition task and an interference control task. The statistics results indicate that cognitive training can improve long-term memory retrieval efficiency and has a transfer effect on working memory updating, interference control and switching ability, but not on response inhibition or intelligence. This reveal the plasticity of long-term memory retrieval and its influence on working memory.     

工作记忆训练对药物成瘾者认知功能的改善及其机制

对处于戒断期的各类药物成瘾群体进行认知训练，训练后药物成瘾个体认知能力得到改善，成瘾症状也得到了一定缓解。认知训练能够加速药物成瘾者大脑受损区域的自发性恢复，尤其是使影响个体抑制控制能力的中脑边缘多巴胺系统和前额叶系统发生功能性和结构性的积极变化，实现药物成瘾个体高级认知能力的改善。今后可以从不同类别的药物成瘾是否全部具有可逆性，设置的认知训练任务能否起到改善认知能力的效果，药物成瘾个体训练的性别差异以及训练效果的保持时间等角度进行研究。     

The academic outcomes of working memory and metacognitive strategy training in children: A double‐blind randomized controlled trial

Working memory training has been shown to improve performance on untrained working memory tasks in typically developing children, at least when compared to non‐adaptive training; however, there is little evidence that it improves academic outcomes. The lack of transfer to academic outcomes may be because children are only learning skills and strategies in a very narrow context, which they are unable to apply to other tasks. Metacognitive strategy interventions, which promote metacognitive awareness and teach children general strategies that can be used on a variety of tasks, may be a crucial missing link in this regard. In this double‐blind randomized controlled trial, 95 typically developing children aged 9–14 years were allocated to three cognitive training programmes that were conducted daily after‐school. One group received Cogmed working memory training, another group received concurrent Cogmed and metacognitive strategy training, and the control group received adaptive visual search training, which better controls for expectancy and motivation than non‐adaptive training. Children were assessed on four working memory tasks, reading comprehension, and mathematical reasoning before, immediately after, and 3 months after training. Working memory training improved working memory and mathematical reasoning relative to the control group. The improvements in working memory were maintained 3 months later, and these were significantly greater for the group that received metacognitive strategy training, compared to working memory training alone. Working memory training is a potentially effective educational intervention when provided in addition to school; however, future research will need to investigate ways to maintain academic improvements long term and to optimize metacognitive strategy training to promote far‐transfer. A video abstract of this article can be viewed at https://youtu.be/-7MML48ZFgw