工作记忆与情景记忆中脑区的重合与分离——从脑区定位看两者关系

尽管近期的研究结果认为前额叶在工作记忆和情景记忆任务中均被激活,但是仍然不清楚是否有特定的区域对两种记忆起着不同作用。对于工作记忆和情景记忆在脑区上的重合,研究者们做出了不同的解释。某些研究者认为脑区的重合反映了包含于情景记忆中的工作记忆的作用,另一些研究者则认为这种重合反映的是与工作记忆和情景记忆都有关的反省过程的性质。对此,作者提出了相应的讨论意见。     

工作记忆和长时记忆共享信息表征的ERP证据

工作记忆和长时记忆共享记忆系统的信息表征网络, 关系密切。实验采用事件相关电位技术记录长时记忆信息对工作记忆的长时语义启动和工作记忆对相关长时记忆信息的长时语义启动。结果显示：与新项目相比, 学习项(即长时记忆信息)对工作记忆的目标信息产生了明显的行为启动效应, N2潜伏期、波幅和P3潜伏期也表现出明显的神经启动效应, 即, 学习项比新项目的反应时更短、N2和P3的潜伏期更短、N2更正, 但学习对非记忆项的影响不大; 工作记忆对相关的长时记忆信息也产生了神经启动, 表现在类别比较任务中记忆类信息比其他信息(即, 与工作记忆任务中的信息无关的内容)的N400更正。而且, 这种神经启动也会因刺激重复次数的增多而降低：与新项目相比, 学习项会使与之语义类似信息的N400更负。上述两种长时语义启动的存在及其ERPs的神经启动均为长时记忆和工作记忆使用共同信息表征的观点提供了证据支持。证据还表明, 在工作记忆和长时记忆的相互作用中注意是关键的调节因素。     

提取学习有利于学习与记忆的认知神经基础

研究表明提取学习相比简单重复学习更加益于记忆的保持。近期的脑成像研究发现, 与简单重复学习相比, 提取学习时前额叶、顶下叶、颞叶及一些皮层下结构的脑激活更大, 这些脑区的激活也能预测随后的记忆成绩。这些研究表明, 在更多认知资源的投入和工作记忆系统的参与下, 提取学习是一个获得、加工、整合和巩固语义关系的过程。提取学习充分调用认知和情感、皮层与皮层下机能, 同时还发挥语义和情景记忆优势来促进学习与记忆。     

情景记忆成功年老化的神经机制

随着年龄的增长, 大部分老年人的情景记忆会出现衰退, 但也会有一部分老年人的情景记忆表现出成功的年老化, 即记忆成绩较好或随增龄的衰退程度较小。脑保持理论、神经去分化理论、认知储备理论以及神经补偿理论分别从不同角度解释了情景记忆成功年老化的神经机制。基于选择性优化与补偿模型对现有理论进行整合, 发现情景记忆成功年老化可能与个体的认知储备水平直接相关：高认知储备的老年人能够对情景记忆相关的脑区和脑网络进行优化且具备更强的神经补偿能力, 因而其脑功能(比如, 神经表征和神经加工通路的特异性)可能会保持地更好。未来研究需要更多地采用纵向设计来考察各理论之间的关系及其影响因素, 从而更好地解释记忆成功年老化的神经机制并为提升老年人的脑与认知健康提供支持。     

工作记忆中的积极效应：情绪效价与任务相关性的影响

积极效应指相比于年轻人, 老年人更倾向于优先加工积极情绪刺激而非消极情绪刺激。近年来工作记忆的研究发现积极效应会受到情绪效价与任务相关性的影响：情绪效价作为任务相关属性的研究支持工作记忆中存在积极效应, 具体表现为老年人对积极情绪刺激记忆的增强, 以及对消极情绪刺激记忆的减弱; 情绪效价作为工作记忆任务无关属性的研究相对较少, 且未发现一致的积极效应, 提示情绪效价及任务相关性均为影响工作记忆积极效应的关键因素。脑成像的研究初步表明, 工作记忆中情绪加工上的年龄效应与背侧执行系统和腹侧情绪系统的随龄功能变化有关。社会情绪选择理论与双竞争模型对工作记忆中的积极效应具备较大的解释力, 而动态整合理论尚缺乏实证研究支持。未来研究可进一步探究老年人工作记忆不同阶段情绪加工的特点, 澄清不同情绪材料内在编码过程上的差异对积极效应发生机制的潜在影响, 探讨情绪效价及任务相关性影响工作记忆积极效应的关键神经环路, 并揭示情绪工作记忆训练提升老年人认知功能与情绪体验的内在机制及其潜在应用价值。     

前额叶在记忆中的作用──脑功能成像研究进展

以往采用动物实验和神经心理学的研究表明,前额叶与记忆功能有着密切的关系。采用脑功能成像 技术的研究使我们对前额叶在记忆中的作用有了更深的认识。左前额叶主要参与情节记忆的编码和 语义性启动效应,右前额叶则与情节记忆的提取关系密切。另外,前额叶还是工作记忆的神经基础, 尤其是背外侧前额叶。     

长时联结表征对工作记忆的抑制效应

本研究通过两个实验探讨了长时记忆联结表征如何影响当下工作记忆任务的加工。长时记忆联结表征采用无语义联系、无视觉相似性的Emoji图片对, 提前一天让被试完成联结表征的建立, 正式工作记忆任务采用独立探测的变化觉察范式。实验1控制呈现时间(500 ms / 1000 ms)与呈现方式(联结/独立), 发现两种呈现时间均显示出联结条件的正确率与记忆容量显著低于独立条件, 说明长时记忆联结表征抑制了当前工作记忆的加工。实验2设置了记忆项目数(2/4/6项)与呈现方式(联结/独立), 采用alpha震荡作为脑电指标, 考察长时联结表征在工作记忆维持阶段的作用。结果发现在维持阶段, 独立条件的alpha震荡随着记忆项目数量的增加而增大(2项 < 4项 < 6项), 而联结条件在4项已经到达顶点(2项 < 4项 = 6项)。实验2进一步说明长时联结表征在维持阶段降低了当前工作记忆容量。本研究的两个实验结果表明, 长时记忆联结表征对当前的工作记忆任务有一定的抑制作用, 这种抑制作用产生的机制可能来自于联结表征干扰了维持阶段的注意分配。     

熟悉性能够支持联结记忆:一体化编码的作用

双加工理论认为熟悉性和回想是支持情景记忆的两种基本加工过程。一般认为熟悉性和回想都可以支持项目记忆,但只有回想能够支持联结记忆。然而,一体化假说提出,当刺激材料在学习阶段得到一体化编码,形成一个单一、整合的表征时,熟悉性也能够支持联结记忆。以往研究主要利用实验材料的固有特征,或使用定义法、交互表象法来实现对刺激材料的一体化编码,然后通过配对联结再认范式或来源记忆范式验证一体化假说。神经成像研究发现,位于内侧颞叶的嗅周皮层能够支持编码阶段一体化表征的形成和基于熟悉性对一体化表征的提取。未来研究应克服以往研究中存在的方法学缺陷、从功能神经网络的角度考察一体化加工的脑神经机制、并注重一体化编码策略在特殊人群中的应用价值。     

无关长时记忆表征能否引导视觉注意选择?

与任务相关的长时记忆表征在引导视觉注意选择的过程中扮演着重要的角色,它可以使人们在熟悉的视觉情境中快速搜索目标刺激,并偏离干扰刺激。但当长时记忆表征与任务无关时,还能否引导视觉注意选择?目前还不清楚。实验1采用眼动追踪技术直接比较无关工作记忆表征与无关长时记忆表征在视觉搜索阶段对视觉注意的捕获效应,行为反应时与首次注视点百分率的结果都发现,当无关工作记忆表征在视觉搜索中再次出现时能引导视觉注意偏向到与之匹配的干扰刺激,但无关长时记忆表征并没有表现出类似的注意引导效应;实验2探讨记忆表征由工作记忆系统转移到长时记忆系统的过程中对视觉注意的引导效应,结果发现,随着记忆表征的转移,注意引导效应消失了,实验3排除工作记忆表征的干扰后,依然没有发现无关长时记忆表征对注意的引导效应。以上结果表明,无关长时记忆表征并不能像工作记忆表征一样引导视觉注意选择,工作记忆表征和长时记忆表征对视觉注意的引导属于两个不同的认知过程。     

有氧运动对记忆的影响及其神经生物学机制

有氧运动是氧气充足时运用大型肌肉群进行有节奏的持续运动。有氧运动可以加快工作记忆任务中的反应速度; 在记忆编码前和记忆巩固阶段进行高强度有氧运动有助于提升情景记忆; 高强度有氧运动可以促进内隐记忆。有氧运动可以促进神经营养因子的产生, 引起长时程增强, 激活海马等与记忆相关的脑区并促进神经元再生。未来可探究有氧运动开始和持续时间的影响、有氧运动强度和认知参与的影响、有氧运动对不同年龄性别群体的影响以及脑源性神经营养因子的中介作用, 从而深入揭示有氧运动对记忆的影响及其神经生物学机制。     

前额皮层肾上腺素能受体在工作记忆中的作用

前额皮层去甲肾上腺素能神经支配主要来自脑干蓝斑核。前额皮层存在不同类型的肾上腺素能受体。其中突触后α2及β2肾上腺素能受体的激活提高工作记忆;α1及β1肾上腺素能受体的激活损害工作记忆。不同受体是通过激活不同的信号通路发挥对工作记忆的调节作用。来自人类被试的研究结果与对动物的研究结果之间尚存在不一致。了解前额皮层不同肾上腺素受体的作用为开发治疗与前额皮层功能失调相关疾病的药物提供了新的方向。     

Neural Bases of Human Working Memory

Working memory is the memory system that allows us to briefly keep information active, often so we can operate on it. Studies with rhesus monkeys first established that this system is partly mediated by neural mechanisms in the prefrontal cortex. Recently, there has been a substantial effort to study the neural bases of working memory in humans, using neuroimaging techniques such as positron emission tomography and functional magnetic resonance imaging. Some of the initial neuroimaging studies with humans focused on the neural mechanisms that mediate our ability to keep spatial information active. These results indicated that human spatial working memory is partly mediated by regions in parietal and prefrontal cortex. Subsequent research has shown that a different neural system is involved when people store object (rather than spatial) information, a difference similar to that found in monkeys.     

从认知神经的角度看内隐记忆和外显记忆的分离

当前的一些理论观点认为,内隐记忆和外显记忆依赖于两种不同的记忆系统,它们与大脑的不同区域相联系。该文通过回顾以往相关研究,从神经心理学及神经成像两方面对两种记忆系统的分离现象进行概述：在神经心理学领域发现的证据表明内隐记忆在神经解剖上与外显记忆是分离的;使用fMRI和PET技术,研究者观察到与内隐记忆有关的枕颞区及左下前额区中衰减的神经活动,以及与外显记忆有关的内侧颞区、前额皮层和后内侧顶皮层中增强的活动;使用ERP技术,研究也发现了两种记忆神经系统在时空上的不同特征     

相继记忆模式：展现情节记忆形成脑机制的窗口

相继记忆模式在记忆形成的脑认知成像研究领域应用广泛,已成为研究者探究大脑形成记忆时活动的主要窗口。该文在介绍相继记忆模式及记忆形成过程的基础上,分析影响相继记忆效应大小和时空分布的因素,最后讨论内侧颞叶及前额叶神经网络中相关脑区如何分工、协同支持情节记忆形成。情节记忆多维度特性导致该神经网络中有关区域表现出不同形式的相继记忆效应,因此,该文提出有效分离这些脑区在记忆形成中如何分工及交互协同关系进行更为重要     

视觉工作记忆在视觉搜索中的作用

视觉工作记忆在视觉搜索中的作用远比偏向竞争模型所描述的要复杂,个体能根据当前任务要求灵活地利用工作记忆来引导注意选择。在系统回顾已有研究的基础上,从客体工作记忆、空间工作记忆和执行工作记忆3个方面探讨了视觉工作记忆在视觉搜索中的作用。根据近期的研究,文章在最后对视觉工作记忆在视觉搜索中的作用做了7点总结,并对已往研究中存在的若干问题给予了解释,指出未来应该从前瞻记忆和内隐记忆等角度对视觉搜索中所涉及的视觉记忆进行深入研究     

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) over the Intraparietal Sulcus Does Not Influence Working Memory Performance

Mixed results of the impact of transcranial direct current stimulation (tDCS) on working memory have been reported. Contrarily to previous studies who focused mainly on stimulating the dorsolateral prefrontal cortex, we modulated the left intraparietal sulcus (IPS) area which is considered to support attentional control aspects of working memory. Using a within-participant experimental design, participants completed three different conditions: anodal stimulation of the IPS, cathodal stimulation of the IPS, and sham stimulation of the IPS. Both visual and verbal working memory tasks were administered. In the visual task, participants had to memorize a random set of colored figures. In the verbal task, participants had to memorize a string of letters. Working memory load was manipulated in both tasks (six figures/letters vs. two figures/letters). No significant differences in accuracy or reaction time between the anodal, cathodal and sham conditions were found. Bayesian analysis supported evidence for an absence of effect. The results of the present study add to the growing body of contradictory evidence regarding the modulatory effects of single session tDCS on working memory performance.     

Memory search and the neural representation of context

A challenge for theories of episodic memory is to determine how we focus memory search on a set of recently learned items. Cognitive theories suggest that the recall of an item representation is driven by an internally maintained context representation that integrates incoming information with a long time-scale. Neural investigations have shown that recalling an item revives the pattern of brain activity present during its study. To link these neural and cognitive approaches, we propose a framework in which context is maintained and updated in prefrontal cortex, and is associated with item information through hippocampal projections. The proposed framework is broadly consistent with neurobiological studies of temporal integration and with studies of memory deficits in individuals with prefrontal damage.     

人类记忆再巩固研究现状及临床应用

巩固的记忆被提取后,进入不稳定状态,再重新稳定下来,这个过程称为记忆再巩固。本文首先阐述人类记忆再巩固主要研究方法和经典范式,梳理记忆再巩固在人类恐惧记忆和情景记忆两个方面的相关研究,并从认知神经科学角度整理记忆再巩固的加工机制。然后总结记忆再巩固应用于创伤性应激障碍和药物成瘾等心理障碍临床治疗的相关文献。最后本文提出未来研究的方向和建议,希冀对人类记忆再巩固的理论研究和临床应用提供新思路。     

工作记忆模型的第四个组成部分——情景缓冲器

工作记忆的提出迄今已有30多年的历史了,随着实验方法和技术的发展对工作记忆的研究取得了很大的突破,但在很多问题上仍存在争议,特别是在工作记忆与长时记忆、语音回路与视空间模板的联结上的解释还有许多不足.基于此,Baddeley于2000年提出了工作记忆模型的第四个组成部分--情景缓冲器(episodic buffer).情景缓冲器是一个容量有限的暂时贮存多种编码信息的装置,它受中央执行系统的控制,而中央执行系统能够通过意识觉察从存贮中提取信息,反映信息,在必要的时候能够修正信息.新的工作记忆模型更加完整,更加有解释力.