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    精彩回顾 | 工作记忆的认知神经机制:从基础到应用
     发布时间:2021-11-26 浏览次数:10

    11月19日下午,教育心理学系在田家炳教育书院1014举办了第十四期教育心理学跨学科沙龙,邀请到中山大学心理学部教育心理研究所的库逸轩教授作题为“工作记忆的认知神经机制:从基础到应用”的报告。本次沙龙通过腾讯会议进行现场直播,吸引了校内外相关研究人员的热情参与。

    工作记忆是指将感觉输入的信息短暂地存储在记忆系统中,以服务于目标导向任务的能力。这是一项关键的核心认知功能,与语言、决策、推理等多种认知过程息息相关。

    库老师从记忆游戏引入,引出尽管人类的长时记忆有着几乎无限的容量,但工作记忆的容量却极为有限 :从神奇的数字 7,到神奇的数字 4,工作记忆的容量有限性同时也反映了人类认知系统加工和处理信息的瓶颈。正因为工作记忆容量大小与一般智力 (general intellegence) 的分数高度相关,对工作记忆容量的认知机制和神经机制的探索,也一直处于研究的前沿和热点。

    工作记忆作为一项高级认知功能,长久以来被认为由额顶网络的活动所主导。近年来,越来越多的研究发现,感觉皮层也参与了工作记忆的表征,并且可能与额顶脑区一起调控工作记忆的不同方面,这一理论被称为感觉参与假说(sensory recruitment hypothesis)。

    库逸轩教授团队前期一项关于触觉工作记忆的研究发现,对初级躯体感觉皮层(primary somatosensory cortex,SI)施加单脉冲经颅磁刺激会影响工作记忆表现,并且这一效应并不仅仅出现在刺激肢体对侧脑区的情况下,对同侧初级躯体感觉皮层在延时晚期的刺激同样会影响工作记忆。

    库老师及其团队通过高分辨率功能磁共振成像结合基于体素的反向神经编码模型的方法发现,记忆目标同侧和对侧初级视觉皮层均参与了记忆内容的表征,重要的是,对侧皮层的表征仅出现在保持阶段的早期,而同侧皮层的表征则持续到保持阶段的晚期。这表明,与视觉感觉信息的对侧加工不同,在视觉工作记忆中,同侧脑区同样参与到了工作记忆的编码中,并且维持时间更长。在这一过程中,同侧对侧脑区可能存在交流,并可能与额顶皮层间存在前馈和反馈的信息沟通,最终精确表征诸如角度这样的基本视觉特征。

    工作记忆能力是很多精神疾病 ( 如精神分裂症 ) 和神经退行性疾病 ( 如阿尔茨海默病 ) 首先受损的认知功能。以往关于精神分裂症的工作记忆研究大多集中于测量工作记忆容量,主要体现在精神分裂症工作记忆容量的下降。有趣的是,最近关于精神分裂症工作记忆精度的研究却发现,精神分裂症患者的工作记忆精度相对正常人并未表现出明显的下降。

    阿尔茨海默病是一种长时记忆受损的神经退行性病变,其工作记忆能力也存在下降,但其中最显著的是中央执行功能的受损,而语音回路和视觉空间画板受影响则相对较小。未来这方面的研究工作可以更深入地厘清阿尔茨海默病患者工作记忆受损的核心症状。

    库老师的精彩报告引起了广大师生的热烈讨论。在讨论中,库老师指出,对工作记忆神经生物学机制的理解将促进对上述这些疾病的认识, 并可能据此提供一些疾病诊断的量化指标和训练康复方式,这也是未来的重要研究方向之一。


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