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。     

基于中央执行功能的儿童工作记忆可塑性机制

近期的研究发现儿童的工作记忆能力具有一定的可塑性。研究者采用双盲对照实验设计, 通过改编的工作记忆广度、N-back、活动记忆和GO-NOGO等任务对15岁以下的正常儿童和特殊儿童(多动症、智力低下等)的工作记忆能力进行训练, 训练的周期一般为15~30天不等, 每天训练时长约15~25分钟。研究结果发现, 工作记忆训练不仅可以提高儿童的工作记忆能力, 而且还可以迁移至其它高级认知功能(流体智力、数学能力等), 甚至可以改善多动症儿童的临床症状。研究者还发现这种训练效应可以保持3~6个月。通过工作记忆中央执行功能的训练, 是否可以促进儿童认知功能的发展？儿童认知功能的可塑性表现为短暂的提高还是促进认知发展？中央执行功能的训练如何影响儿童认知加工过程的发展？这些问题的回答对于近一步探索认知活动和认知神经的可塑性具有一定的理论意义。可以为工作记忆缺陷儿童的临床干预和治疗提供有效的工具, 具有实践意义。     

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。     

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。     

策略的使用对工作记忆训练迁移效应的影响

近期有研究发现,在工作记忆训练中给予一定策略指导会产生训练的迁移,但也有研究发现,工作记忆训练中的策略指导仅产生有限的迁移。这可能与不同策略的使用有关,如果在工作记忆训练前就已经获得并熟悉有关策略,在工作记忆训练过程中使用该策略就成为一种自动化加工,未产生足够的认知负荷,任务对认知资源的需求降低,降低个体的注意力,未能真正提高个体的工作记忆能力,仅产生了有限的迁移。今后的研究应该关注策略的使用对工作记忆训练迁移效应的神经机制,在特殊群体中验证该问题并建立影响工作记忆训练迁移效应的综合模型。     

工作记忆训练在精神疾病中的应用

随着工作记忆缺损与各类精神疾病的关联被逐渐阐明,研究者开始关注工作记忆训练能否作为干预手段应用在精神疾病领域中。当前,在对ADHD、精神分裂症、抑郁、焦虑、成瘾障碍和自闭症患者进行的工作记忆训练中发现了训练近迁移、远迁移以及临床症状缓解的相应证据,以及直接(通过提升工作记忆能力起效)和间接(通过提升其他关联能力起效)两条效益路径。此外,一个针对精神疾病患者的有效训练范式应当就三个层面进行考察:训练的一般成分(即受训的核心加工过程),训练的疾病特异成分(例如情绪工作记忆训练);以及训练的辅助性成分(例如动机、策略、慢波睡眠等)。未来研究需要关注适用不同精神疾病的训练范式与程序,促进工作记忆训练的定制化,并且通过完善评估手段进一步澄清工作记忆训练在病患中的效益机制。     

数学能力的改善:针对工作记忆训练的元分析

工作记忆训练指针对工作记忆各成分进行的训练,以实现个体记忆与其他认知能力的提升。该领域一直都是研究者关注的热点,越来越多的研究正在试图利用工作记忆训练改善个体的数学能力。然而回顾过往的研究,发现研究所关注的数学能力类型、针对的被试人群、使用的方法、结论等存在较大差异,目前尚没有系统性综述专门探讨工作记忆训练对数学能力的影响。因此,本文首先回顾和数学能力有关的工作记忆训练方式,然后结合元分析,从数感、运算能力和数学推理能力三个方面,分别回顾归纳工作记忆训练对数学能力的提升作用。具体而言,尽管研究数量相对有限,工作记忆训练可能有效改善数感,其效应量为中等(Cohen’s d=0.51);而可能无法有效改善运算和数学推理能力,它们的效应量小(运算:Cohen’s d=0.04;数学推理:Cohen’s d=-0.06)。此外,训练目标类型与训练效果有着密切的联系。     

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。     

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。     

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.     

基于手机APP的双维n-back训练的认知与情绪效益

工作记忆训练的训练获益能够迁移至与工作记忆相关的各项基础认知活动中去。基于情绪认知控制与工作记忆之间的密切关联, 本研究设计了一种新型情绪性双维n-back训练, 并且验证利用手机APP搭载训练任务的适用性。结果表明：基于APP的短期双维n-back训练能够使个体在视空间工作记忆任务、活动记忆任务、数字转换任务、Stroop任务上的成绩产生相较控制组更大的进步, 表明训练可以提高个体工作记忆的容量和中央执行功能。然而, 基于不同情绪材料的训练(中性、负性、正性)在各类迁移上差异不大。短期训练无法迁移到情绪Stroop任务中, 即无法产生特异的情绪控制上的效益。双维n-back任务通道单一, 且搭载于手机APP, 拥有较为广阔的应用前景。但将情绪材料单纯地糅合进工作记忆任务中的价值与意义须被进一步考察。     

Near‐ and Far‐Transfer Effects of Working Memory Updating Training in Elderly Adults

Age‐related declines in working memory, especially with regard to updating ability, affect many high‐level aspects of cognition in elderly adults. Recent studies have demonstrated that training might improve working memory. We investigated the effects of 20 days of adaptive training of working memory updating in healthy elderly adults. Comparing the performance on cognitive function tests before and after training in a trained group and a non‐trained group, significant positive training effects were observed in a numerical updating task and a digit‐span test, but not in a non‐verbal reasoning test. The results suggest beneficial effects of working memory updating training to working memory tasks that use different content material and task formats than those used during training. However, confirming the results of previous studies, transfer effects to other higher order cognitive processes seem to be absent in elderly adults. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

Exploration of an adaptive training regimen that can target the secondary memory component of working memory capacity

The dual-component model contends that working memory (WM) capacity consists of two components. The first is a flexible attention component that involves the active maintenance of a limited amount of information in primary memory (PM), and the second is a controlled retrieval component that involves a cue-dependent search of secondary memory (SM) for information that has been lost from PM. Recent evidence has suggested that the adaptive WM training regimen known as “Cogmed-RM” is not optimally designed, because it only targets PM abilities, not SM abilities. The present study was conducted to investigate whether Cogmed-RM could be modified to target SM abilities by decreasing the recall accuracy threshold that defines individual ability during training. The main findings suggested that the SM component of WM capacity could be targeted by lowering the recall accuracy threshold. The present findings are important because they suggest that adaptive training regimens can be designed that selectively target specific components of WM capacity, and they raise the possibility that the potency of existing training regimens can be increased.